本實(shí)用新型涉及油氣檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域?qū)σ后w石油產(chǎn)品中的硫化氫進(jìn)行測(cè)定，尤其是一種便攜式全自動(dòng)石油產(chǎn)品硫化氫測(cè)定儀。

背景技術(shù)：

原油、燃料油等石油產(chǎn)品中過(guò)量的硫化氫可能導(dǎo)致健康危害，違反當(dāng)?shù)氐穆殬I(yè)健康和安全法規(guī)。另外在精煉或其它活動(dòng)過(guò)程中，硫化氫的存在能造成腐蝕。維持安全水平的硫化氫需要控制措施，而此措施需要精確的測(cè)量方法來(lái)測(cè)量燃油中潛存危險(xiǎn)的硫化氫。

由于硫化氫（H₂S）是非常危險(xiǎn)的、有毒、易爆、易燃、無(wú)色和透明的氣體，并且H₂S可以形成在煉油廠的生產(chǎn)過(guò)程中，也可以在氣體處理，儲(chǔ)存和分析的過(guò)程中被釋放。在非常低的濃度下，具有特別臭的雞蛋味。然而，在高濃度下，它會(huì)造成頭痛，頭暈現(xiàn)象，甚至導(dǎo)致瞬間死亡。

現(xiàn)有技術(shù)石油產(chǎn)品中硫化氫的檢測(cè)通常采取氣相色譜法和電位滴定法，存在的問(wèn)題是，檢測(cè)設(shè)備體積較大，不方便攜帶，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)；現(xiàn)有的便攜式的硫化氫傳感器僅能測(cè)定空氣中的硫化氫，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)液體石油產(chǎn)品中的硫化氫精確測(cè)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供的一種便攜式全自動(dòng)石油產(chǎn)品硫化氫測(cè)定儀，本實(shí)用新型將測(cè)定系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、氣路控制系統(tǒng)及數(shù)控系統(tǒng)集成在一個(gè)箱體內(nèi)，采用熱金屬恒溫浴及冷金屬恒溫浴的控溫技術(shù)，采用硫化氫傳感器、信號(hào)采集板及單片機(jī)的信息采集及處理技術(shù)，采用單片機(jī)對(duì)氣路控制系統(tǒng)的程序控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)石油產(chǎn)品中硫化氫的自動(dòng)快速檢測(cè)，具有自動(dòng)化程度高、精確度高、操作簡(jiǎn)便及攜帶方便的優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的具體技術(shù)方案是：

一種便攜式全自動(dòng)石油產(chǎn)品硫化氫測(cè)定儀，其特點(diǎn)包括：

一個(gè)分隔為控制腔、保溫腔及器件設(shè)置腔的箱體，其中，控制腔內(nèi)設(shè)有單板機(jī)座及元器件座、外表面設(shè)有顯示屏座、電源插座及電源開(kāi)關(guān)；保溫腔周邊設(shè)有散熱器及散熱風(fēng)機(jī)，中部設(shè)有保溫層，保溫腔側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)氣口、出氣口；器件設(shè)置腔上設(shè)有硫化氫傳感器座及數(shù)個(gè)氣路元件座；

一個(gè)由硫化氫傳感器及傳感器蓋板組成的檢測(cè)系統(tǒng)；

一個(gè)由冷金屬恒溫浴、熱金屬恒溫浴組成的溫控系統(tǒng)；其中，熱金屬恒溫浴內(nèi)設(shè)有加熱管、第一溫度傳感器及第一超溫保護(hù)器；冷金屬恒溫浴內(nèi)設(shè)有半導(dǎo)體制冷塊、吸附劑、第二溫度傳感器及第二超溫保護(hù)器；

一個(gè)由氣泵、流量控制器、電磁閥、過(guò)濾器、干燥瓶、液體捕抓阱、第一電磁換向閥、第二電磁換向閥組成的氣路控制系統(tǒng)；

一個(gè)由顯示屏、單片機(jī)、信號(hào)采集板、USB接口組成的數(shù)控系統(tǒng)；

所述檢測(cè)系統(tǒng)的硫化氫傳感器設(shè)于器件設(shè)置腔的硫化氫傳感器

座上，傳感器蓋板設(shè)于硫化氫傳感器上；

所述溫控系統(tǒng)的冷金屬恒溫浴及熱金屬恒溫浴間隔設(shè)置在保溫腔的保溫層內(nèi)；

所述氣路控制系統(tǒng)的氣泵、流量控制器、電磁閥、第一電磁換向閥、第二電磁換向閥、過(guò)濾器、干燥瓶及液體捕抓阱依次設(shè)于器件設(shè)置腔的數(shù)個(gè)氣路元件座上；

所述數(shù)控系統(tǒng)的顯示屏及單片機(jī)設(shè)于箱體的顯示屏座及單板機(jī)座上，信號(hào)采集板及USB接口設(shè)于箱體的元器件座上；

所述單片機(jī)與散熱器上的散熱風(fēng)機(jī)、電源開(kāi)關(guān)、顯示屏、信號(hào)采集板、USB接口、冷金屬恒溫浴上的第二溫度傳感器、熱金屬恒溫浴上的第一溫度傳感器、氣泵、流量控制器、第一電磁換向閥、第二電磁換向閥及電磁閥電連接；

所述箱體的進(jìn)氣口依次與干燥瓶、過(guò)濾器、氣泵、流量控制器、電磁閥、熱金屬恒溫浴、液體捕抓阱、第一電磁換向閥、冷金屬恒溫浴、第二電磁換向閥、硫化氫傳感器及箱體的出氣口氣路連接。

本實(shí)用新型將測(cè)定系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、氣路控制系統(tǒng)及數(shù)控系統(tǒng)集成在一個(gè)箱體內(nèi)，采用熱金屬恒溫浴及冷金屬恒溫浴的控溫技術(shù)，采用硫化氫傳感器、信號(hào)采集板及單片機(jī)的信息采集及處理技術(shù)，采用單片機(jī)對(duì)氣路控制系統(tǒng)的程序控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)石油產(chǎn)品中硫化氫的自動(dòng)快速檢測(cè)。

本實(shí)用新型采用電化學(xué)傳感器技術(shù)：通過(guò)硫化氫傳感器捕捉硫化氫氣體轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并傳輸至數(shù)控系統(tǒng)的單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，發(fā)出數(shù)字信號(hào)。

本實(shí)用新型采用頂空進(jìn)樣技術(shù)：空氣由箱體的進(jìn)氣口進(jìn)入，在氣泵的作用下，將空氣與油樣混合，油樣中揮發(fā)的硫化氫不斷地被空氣輸送至硫化氫傳感器進(jìn)行檢測(cè)。

本實(shí)用新型采用氣路控制系統(tǒng)及數(shù)控系統(tǒng)；通過(guò)流量控制器對(duì)氣體流量精確控制、通過(guò)過(guò)濾器、干燥瓶保證氣體的潔凈度、通過(guò)液體捕抓阱將硫化氫氣體中的水分進(jìn)一步分離后，通過(guò)冷金屬恒溫浴內(nèi)的吸附劑除去硫醇化合物后，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)石油產(chǎn)品中硫化氫的精確測(cè)定。

本實(shí)用新型具有自動(dòng)化程度高、精確度高、操作簡(jiǎn)便及攜帶方便的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的A—A截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1的B—B截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1的C向示意圖；

圖5為圖1的D向示意圖；

圖6為本實(shí)用新型氣路控制系統(tǒng)的流程示意圖；

圖7為本實(shí)用新型數(shù)控系統(tǒng)的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

參閱圖1、圖2、圖3、圖4、圖5，本實(shí)用新型包括：

一個(gè)分隔為控制腔11、保溫腔12及器件設(shè)置腔13的箱體1，其中，控制腔11內(nèi)設(shè)有單板機(jī)座及元器件座、外表面設(shè)有顯示屏座、電源插座17及電源開(kāi)關(guān)18；保溫腔12周邊設(shè)有散熱器19及散熱風(fēng)機(jī)，中部設(shè)有保溫層14，保溫腔12側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)氣口15、出氣口16；器件設(shè)置腔13上設(shè)有硫化氫傳感器座及數(shù)個(gè)氣路元件座。

一個(gè)由硫化氫傳感器21及傳感器蓋板22組成的檢測(cè)系統(tǒng)2。

一個(gè)由冷金屬恒溫浴31、熱金屬恒溫浴32組成的溫控系統(tǒng)3；其中，熱金屬恒溫浴32內(nèi)設(shè)有加熱管36、第一溫度傳感器33及第一超溫保護(hù)器；冷金屬恒溫浴31內(nèi)設(shè)有半導(dǎo)體制冷塊37、吸附劑35、第二溫度傳感器34及第二超溫保護(hù)器。

一個(gè)由氣泵41、流量控制器42、電磁閥43、過(guò)濾器44、干燥瓶45、液體捕抓阱46、第一電磁換向閥47、第二電磁換向閥48組成的氣路控制系統(tǒng)4。

一個(gè)由顯示屏51、單片機(jī)52、信號(hào)采集板53、USB接口54組成的數(shù)控系統(tǒng)5。

所述檢測(cè)系統(tǒng)2的硫化氫傳感器21設(shè)于器件設(shè)置腔13的硫化氫傳感器座上，傳感器蓋板22設(shè)于硫化氫傳感器21上。

所述溫控系統(tǒng)3的冷金屬恒溫浴31及熱金屬恒溫浴32間隔設(shè)置在保溫腔12的保溫層14內(nèi)。

參閱圖1、圖2、圖3、圖5及圖6，所述氣路控制系統(tǒng)4的氣泵41、流量控制器42、電磁閥43、第一電磁換向閥47、第二電磁換向閥48、過(guò)濾器44、干燥瓶45及液體捕抓阱46依次設(shè)于器件設(shè)置腔13的數(shù)個(gè)氣路元件座上。

參閱圖1、圖2、圖3及圖7，所述數(shù)控系統(tǒng)5的顯示屏51及單片機(jī)52設(shè)于箱體1的顯示屏座及單板機(jī)座上，信號(hào)采集板53及USB接口54設(shè)于箱體1的元器件座上。

所述單片機(jī)52與散熱器19上的散熱風(fēng)機(jī)、電源開(kāi)關(guān)18、顯示屏51、信號(hào)采集板53、USB接口54、冷金屬恒溫浴31上的第二溫度傳感器34、熱金屬恒溫浴32上的第一溫度傳感器33、氣泵41、流量控制器42、第一電磁換向閥47、第二電磁換向閥48及電磁閥43電連接。

所述箱體1的進(jìn)氣口15依次與干燥瓶45、過(guò)濾器44、氣泵41、流量控制器42、電磁閥43、熱金屬恒溫浴32、液體捕抓阱46、第一電磁換向閥47、冷金屬恒溫浴31、第二電磁換向閥48、硫化氫傳感器21及箱體1的出氣口16氣路連接。

下面以含有硫醇、硫醚的油樣及不含有硫醇、硫醚的油樣為例，通過(guò)檢測(cè)過(guò)程分別對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明：

實(shí)施例1

參閱圖6，選取含有硫醇、硫醚的油樣，且氣路控制系統(tǒng)4中的第一電磁換向閥47接通冷金屬恒溫浴31的進(jìn)口、第二電磁換向閥48接通冷金屬恒溫浴31的出口。

參閱圖1、圖2、圖3、圖6、圖7，檢測(cè)前，稱(chēng)取一定量的油樣放入試管，用稀釋劑充分混合，將試管放置在熱金屬恒溫浴32內(nèi)，通過(guò)加熱管36對(duì)熱金屬恒溫浴32加熱到60℃；通過(guò)半導(dǎo)體制冷塊37對(duì)冷金屬恒溫浴31降溫到-20℃。

在電源插座17接通電源，開(kāi)啟電源開(kāi)關(guān)18，氣泵41工作，在氣泵41的作用下，空氣由箱體1的進(jìn)氣口15經(jīng)干燥瓶45、過(guò)濾器44，再由流量控制器42、電磁閥43進(jìn)入到60℃熱金屬恒溫浴32的試管內(nèi)，當(dāng)空氣進(jìn)入試管油樣里，對(duì)試管內(nèi)的油樣進(jìn)行攪拌后，試管內(nèi)的硫化氫氣體再由熱金屬恒溫浴32傳送到液體捕抓阱46內(nèi)，經(jīng)液體捕抓阱46將硫化氫氣體中的水分進(jìn)一步分離后，通過(guò)第一電磁換向閥47進(jìn)入到-20℃冷金屬恒溫浴31內(nèi)，經(jīng)冷金屬恒溫浴31內(nèi)的吸附劑35除去硫醇化合物后，再通過(guò)第二電磁換向閥48進(jìn)入硫化氫傳感器21，硫化氫傳感器21對(duì)氣體中的硫化氫電解后發(fā)出電信號(hào)，并被數(shù)控系統(tǒng)5的信號(hào)采集板53采集后傳輸至單片機(jī)52，經(jīng)單片機(jī)52進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，發(fā)出數(shù)字信號(hào)一面在顯示屏51顯示，另一面經(jīng)單片機(jī)52儲(chǔ)存?zhèn)溆?，從而精確地獲得油樣中硫化氫含量的濃度值。

實(shí)施例2

參閱圖6，選取不含有硫醇、硫醚的油樣，且氣路控制系統(tǒng)4中的第一電磁換向閥47與第二電磁換向閥48接通，將冷金屬恒溫浴31斷開(kāi)。

參閱圖1、圖2、圖3、圖6及圖7，檢測(cè)前，稱(chēng)取一定量的油樣放入試管，用稀釋劑充分混合，將試管放置在熱金屬恒溫浴32內(nèi)，通過(guò)加熱管36對(duì)熱金屬恒溫浴32加熱到60℃。

在電源插座17接通電源，開(kāi)啟電源開(kāi)關(guān)18，氣泵41工作，在氣泵41的作用下，空氣由箱體1的進(jìn)氣口15經(jīng)干燥瓶45、過(guò)濾器44，再由流量控制器42、電磁閥43進(jìn)入到60℃熱金屬恒溫浴32的試管內(nèi)，當(dāng)空氣進(jìn)入試管油樣里， 對(duì)試管內(nèi)的油樣進(jìn)行攪拌后，試管內(nèi)的硫化氫氣體再由熱金屬恒溫浴32傳送到液體捕抓阱46內(nèi)，經(jīng)液體捕抓阱46將硫化氫氣體中的水分進(jìn)一步分離后，通過(guò)第一電磁換向閥47、第二電磁換向閥48進(jìn)入硫化氫傳感器21，硫化氫傳感器21對(duì)氣體中的硫化氫電解后發(fā)出電信號(hào)，并被數(shù)控系統(tǒng)5的信號(hào)采集板53采集后傳輸至數(shù)控系統(tǒng)5的單片機(jī)52，經(jīng)單片機(jī)52進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，發(fā)出數(shù)字信號(hào)一面在顯示屏51顯示，另一面經(jīng)單片機(jī)52儲(chǔ)存?zhèn)溆?，從而精確地獲得油樣中硫化氫含量的濃度值。

參閱圖1及圖6，為防止油樣中的液體成分被帶入硫化氫傳感器21，本實(shí)用新型在氣路控制系統(tǒng)4中設(shè)置了干燥瓶45、液體捕抓阱46，對(duì)油樣中的液體成分通過(guò)干燥瓶45干燥、再通過(guò)液體捕抓阱46收集，從而減小油樣中的液體成分對(duì)硫化氫傳感器21造成的損傷。

為防止硫化氫氣體對(duì)環(huán)境的污染，本實(shí)用新型在箱體1的出氣口16連接尾氣收集裝置。

參閱圖1、圖2及圖3，本實(shí)用新型的溫控系統(tǒng)3由冷金屬恒溫浴31、熱金屬恒溫浴32組成，為防止冷金屬恒溫浴31與熱金屬恒溫浴32之間的熱量相互傳遞，本實(shí)用新型還在箱體1內(nèi)設(shè)置了保溫腔12，在保溫腔12周邊設(shè)置了散熱器19及散熱風(fēng)機(jī)，中部設(shè)有保溫層14，冷金屬恒溫浴31及熱金屬恒溫浴32間隔設(shè)置在保溫腔12的保溫層14內(nèi)。

由于硫化氫傳感器21為電化學(xué)氣體傳感器，為防止其他干擾氣體對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響，本實(shí)用新型對(duì)硫化氫傳感器21制定了三個(gè)月一次的定期標(biāo)定，為便于硫化氫傳感器21的更換與清理，本實(shí)用新型在箱體1內(nèi)器件設(shè)置腔13上設(shè)置硫化氫傳感器座，便于硫化氫傳感器21的拆卸，同時(shí)還設(shè)置了傳感器蓋板22，傳感器蓋板22上設(shè)置了與第二電磁換向閥48及出氣口16連同的氣路，硫化氫傳感器21的更換完成后，只需裝好傳感器蓋板22，氣路自然連同，不必重新連接氣路。

此外，由于硫化氫傳感器21易受到環(huán)境的溫度、濕度及工作狀態(tài)等因素的影響，且硫化氫傳感器21在測(cè)量低濃度（小于1mg/kg)的硫化氫時(shí),重復(fù)性不是很理想，所以為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型在硫化氫傳感器21的輸出端設(shè)置了信號(hào)采集板53，信號(hào)采集板53對(duì)硫化氫傳感器21輸出的信號(hào)進(jìn)行放大，使得更小濃度的硫化氫值得以精確測(cè)定，且穩(wěn)定性有很大的提高。