一种可拆解的多功能气体自动采集方法及装置与流程

本发明涉及近地面气体样本的采集。更具体地，涉及一种可拆解的多功能气体自动采集方法及装置。

背景技术：

大气环境监测是对大气环境中污染物的浓度进行观察、分析其变化和对环境影响的测定过程，主要通过测定大气中污染物的种类及其浓度，观察其时空分布和变化规律。所监测的大气污染物主要有硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、臭氧、卤代烃、碳氢化合物等；颗粒状污染物主要有降尘、总悬浮微粒、飘尘及酸沉降。大气质量监测是对某地区大气中的主要污染物进行布点采样、分析。通常根据一个地区的规模、大气污染源的分布情况和源强、气象条件、地形地貌等因素，进行规定项目的定期监测。

气体采样和分析过程是大气环境观测的重要步骤，对于观测数据的可靠性关系密切相关。目前，对于环境气体的采集和检测，已经有过很多研究报道。但对于不同气体的采集，往往需要设计不同的采样装置，每套装置必须配备不同的仪器、耗材，大大提高了采样成本。而且在进行野外采样时，由于实地环境的限制，携带与搭建采样装置都十分不便。同时，现有的气体采集装置往往限定了气体样本的数量，当面对不同的气体采集要求时，存在样品数量不足或过多的弊端。

因此，需要提供一种可拆解的多功能气体自动采集方法及装置。

技术实现要素：

为了克服上述缺陷，本发明的目的在于提出一种集清洗和采样于一体，可扩展进行在线分析，能灵活拆装、方便携带、自由增减气体样品收集瓶、减少观测人员的劳动强度和工作量的适用于多种气体采样装置的自动清洗、多种气体样品的采集和分析装置和方法。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种可拆解的多功能气体自动采集方法，该方法包括以下步骤：

S1：根据气体采集要求搭建气体自动采集装置；

S2：对采样管路进行清洗；

S3：对采样罐进行清洗；

S4：根据气体采集要求进行气体采集并标注；

S5：拆解气体自动采集装置，装箱带回实验室并进行分析。

优选地，气体自动采集装置包括：

中心控制计算机，生成并发送工控指令，接收并存储工业控制模块组发来的各钢瓶气压和样品气体浓度数据；

工业控制模块组，包括通讯模块、第一工业控制模块和第二工业控制模块，第一工业控制模块执行工业控制计算机通过通讯模块发送的工控指令控制清洗部，第二工业控制模块执行工业控制计算机通过通讯模块发送的工控指令控制采样部，通讯模块用于装置指令及数据通讯；

清洗部，包括涡轮分子泵、零气发生器和加湿器；

采样部，包括采样箱、采样泵和根据气体采集要求并联连接的多个采样罐；

装置还包括采样气路和设置在采样气路上的气路逻辑分配器、流量计、质量流量控制计及电子压力表。

优选地，步骤S2具体包括以下步骤：

S201：中心控制计算机通过工业控制模块组发出清洗采样管路指令；

S202：开启涡轮分子泵；

S203：通过控制气路逻辑分配器，以采样罐真空度达到第一阈值为标准，逐个对采样罐进行抽真空；

S204：关闭各气路逻辑分配器；

S205：启动零气发生器，通过控制气路逻辑分配器，清洗管路五分钟；

S206：清洗完毕，关闭涡轮分子泵和零气发生器。

优选地，步骤S3具体包括以下步骤：

S301：中心控制计算机通过工业控制模块组发出清洗采样罐指令；

S302：开启零气发生器，通过控制气路逻辑分配器，以采样罐压力值达到第二阈值为标准，逐个对采样罐通入零气；

S303：开启涡轮分子泵，通过控制气路逻辑分配器，以采样罐真空度达到第一阈值为标准，逐个对采样罐进行抽真空；

S304：开启零气发生器和加湿器，控制加湿零气相对湿度为45％，通过控制气路逻辑分配器，以采样罐压力值达到第二阈值为标准，逐个对采样罐通入加湿零气；

S305：开启涡轮分子泵，通过控制气路逻辑分配器，以采样罐真空度达到第一阈值为标准，逐个对采样罐进行抽真空；

S306：重复上述步骤S302-S305三次，完成对采样罐的清洗。

优选地，步骤S4具体包括以下步骤：

S401：中心控制计算机通过工业控制模块组发出采样指令；

S402：开启采样泵，通过控制气路逻辑分配器，用实际大气清洗采样管路五分钟；

S403：清洗完毕，通过控制气路逻辑分配器，对各采样罐进行采样；

S404：采样时间内，若采样罐压力达到第三阈值，中心控制计算机记录采样罐压力数据并标注为达标气样；

S405：采样时间内，若采样罐压力未达到第三阈值，中心控制计算机记录采样罐压力数据并标注为未达标气样；

S406：逐个完成对各采样罐的采样。

优选地，气体自动采集装置还包括：

分析部，包括分析仪，用于对采样气体进行在线分析；

工业控制模块组还包括第三工业控制模块，执行工业控制计算机通过通讯模块发送的工控指令控制采样部。

进一步优选地，气体自动采集方法还包括：

S6：中心控制计算机对标注为达标气样的采样气体进行分析。

进一步优选地，步骤S6具体包括以下步骤：

S601：中心控制计算机通过工业控制模块组发出分析指令；

S602：开启零气发生器，通过控制气路逻辑分配器，清洗管路五分钟；

S603：通过控制气路逻辑分配器，逐个使采样罐中的采样气体进入分析仪；

S604：分析仪对采样气体进行分析，通过工业控制模块组将分析数据发送至中心控制计算机；

S605：完成对所有标注为达标气样的采样气体的分析。

一种可拆解的多功能气体自动采集装置，该装置包括：

中心控制计算机，生成并发送工控指令，接收并存储工业控制模块组发来的各钢瓶气压和样品气体浓度数据；

工业控制模块组，包括通讯模块、第一工业控制模块和第二工业控制模块，第一工业控制模块执行工业控制计算机通过通讯模块发送的工控指令控制清洗部，第二工业控制模块执行工业控制计算机通过通讯模块发送的工控指令控制采样部，通讯模块用于装置指令及数据通讯；及

通过气体管路依次连接的采样箱、采样泵和根据气体采集要求并联连接的多个采样罐，采样箱和采样泵之间管路上设有涡轮分子泵、零气发生器、加湿器流量计和质量流量控制计，采样泵和采样罐之间管路上设有电子压力表，多个采样罐中每个采样罐端口及涡轮分子泵、采样箱、采样泵、流量计的一侧或两侧处设有气路逻辑分配器；

气路逻辑分配器为二通电磁阀。

优选地，装置还包括：

分析部，包括分析仪，用于对采样气体进行在线分析；

工业控制模块组还包括第三工业控制模块，执行工业控制计算机通过通讯模块发送的工控指令控制采样部。

本发明的有益效果如下：

本发明提出的一种可拆解的多功能气体自动采集方法及装置，集清洗和采样于一体，可扩展进行在线分析，能灵活拆装、方便携带、自由增减气体样品收集瓶、减少观测人员的劳动强度和工作量，适用于多种气体采样装置的自动清洗及多种气体样品的采集和分析。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出可拆解的多功能气体自动采集装置总框图。

图2示出可拆解的多功能气体自动采集装置电路图。

图3a示出实施例中可拆解的多功能气体自动采集装置室外气路图。

图3b示出实施例中可拆解的多功能气体自动采集装置实验室气路图。

图4a示出气路逻辑分配器工作图中气路逻辑1—钢瓶抽真空。

图4b示出气路逻辑分配器工作图中气路逻辑2—采样罐压入加湿零气。

图4c示出气路逻辑分配器工作图中气路逻辑3—管路清洗。

图4d示出气路逻辑分配器工作图中气路逻辑4—实际大气清洗管路。

图4e示出气路逻辑分配器工作图中气路逻辑5—采样罐采样。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

图1示出可拆卸的多功能气体自动采集装置总体框图，由中心控制计算机1、工业控制模块组2、清洗部3、采样部4和分析部5组成，其中：

中心控制计算机1为工业控制计算机，与工业控制模块组2通过RS232接口连接，通过中心控制计算机1中的工控组态软件编写程序，生成并发送涡轮分子泵、零气发生器、加湿器、采样泵、气路和气体采集分析的工控指令；接收并存储工业控制模块组2发来的各钢瓶气压和样品气体浓度数据的模拟信号；

工业控制模块组2分别与中心控制计算机1、清洗部3、采集部4和分析部5连接；工业控制模块组2接收中心控制计算机1生成并发送的涡轮分子泵、零气发生器、加湿器、采样泵、气路和气体采集分析的工控指令；接收清洗部3和采样部4输出的反映各钢瓶气压数据的电压信号，接收分析部5输出的具有气体浓度数据的电压信号；其中，工业控制模块组2对涡轮分子泵、零气发生器、加湿器、采样泵、气路和气体采集分析的工控指令进行电压转换生成并输出控制涡轮分子泵、零气发生器、加湿器和采样泵的多路开关信号、气路逻辑分配信号和控制气体采集分析的多路开关电压信号，用于控制涡轮分子泵、零气发生器、加湿器和采样泵按照工控指令自动开启与关闭，用于控制清洗部3和采样部4按照工控指令对采样罐进行顺次清洗和顺次采样，用于控制分析部5的分析仪按照工控指令对气体样本进行分析；工业控制模块组2对清洗部3和采样部4输出的反映各钢瓶气压数据的电压信号进行处理，生成并输出含有气压数据的模拟信号；工业控制模块组2对分析部5输出的具有气体浓度数据的电压信号进行处理，生成并输出含有气体浓度数据的模拟信号。

图2示出可拆解的多功能气体自动采集装置电路图，其中：工业控制模块组2包括通讯模块21、第一工业控制模块22、第二工业控制模块23和第三工业控制模块24。第一工业控制模块22与清洗部3连接，执行工业控制计算机程序通过通讯模块21发送的工控指令，控制清洗部3中涡轮分子泵，气路逻辑分配器、零气发生器和加湿器的开闭，接收并存储电子压力表发来的各钢瓶气压数据的模拟信号；第二工业控制模块23与采样部4连接，执行工业控制计算机程序通过通讯模块21发送的工控指令，控制采样部4中采样泵和气路逻辑分配器的开闭，接收并存储电子压力表发来的各钢瓶气压数据的模拟信号；第三工业控制模块24与分析部5连接，执行工业控制计算机程序通过通讯模块21发送的工控指令，控制分析部5中各类分析仪，如气相色谱质谱联用仪或气相色谱仪、零气发生器和气路逻辑分配器的开闭，接收并存储含各类分析仪数据的模拟信号。

通讯模块21通过接口与中心控制计算机1连接，通过通讯总线与第一工业模块控制22、第二工业控制模块23和第三工业控制模块24并行连接；通讯模块21接收中心控制计算机1的工控组态程序发送的工控指令，将工控指令传输给第一工业控制模块22、第二工业控制模块23和第三工业控制模块24；通讯模块21接收第一工业控制模块22、第二工业控制模块23和第三工业控制模块24发送的模拟信号并传输给中心控制计算机1；第一工业控制模块22接收工控指令并转换为开关量信号输送给清洗部3，用于控制清洗部3中涡轮分子泵，气路逻辑分配器、零气发生器和用于控制湿度控制在45％的加湿器的开闭，接收电子压力表生成的反映各钢瓶气压数据的电压信号并转换为模拟信号发送到通讯模块21；第二工业控制模块23接收工控指令并转换为开关量信号发送到采样部4，用于控制采样部4中采样泵和气路逻辑分配器的开闭，接收电子压力表生成的反映各钢瓶气压数据的电压信号并转换为模拟信号发送到通讯模块21；第三工业控制模块24接收工控指令并转换为开关量信号发送到分析部5，用于控制分析部5中各类分析仪如气相色谱质谱联用仪或气相色谱仪、零气发生器和气路逻辑分配器的开闭，接收含各类分析仪数据的电压信号并转换为模拟信号发送到通讯模块21。

清洗部3包括气路逻辑分配器31和清洗单元32，清洗单元32包括涡轮分子泵、零气发生器、加湿器、电子压力表、流量控制器和流量计；气路逻辑分配器31与工业控制模块组2连接，清洗单元32与气路逻辑分配器31连接；气路逻辑分配器31接收工业控制模块组2的第一工业控制模块22输出的开关信号，生成并输出在对钢瓶通入零气和抽真空之间切换的控制信号，控制清洗单元32中各部件的工作情况；电子压力表生成反映各钢瓶气压数据的电压信号并发送给工业控制模块22，用于确定钢瓶真空度是否达到设定要求并做出判断，通过气路逻辑分配器31完成每个钢瓶的顺次清洗。

采样部4包括气路逻辑分配器33和采样单元34，采样单元34包括采样泵和电子压力表；气路逻辑分配器33与工业控制模块组2连接，采样单元34与气路逻辑分配器33连接；气路逻辑分配器33接收工业控制模块组2的第二工业控制模块23输出的开关信号，生成并输出在进样钢瓶之间切换的控制信号，控制清洗单元34中各部件的工作情况；电子压力表生成反映各钢瓶气压数据的电压信号并发送给工业控制模块23，用于确定钢瓶真空度是否达到设定要求并做出判断，通过气路逻辑分配器33完成每个钢瓶的顺次采样。

分析部5包括气路逻辑控制器35、零气发生器和各类分析仪(气相色谱质谱联用仪36或气相色谱仪37)；气路逻辑分配器35与工业控制模块组2连接，各类分析仪(气相色谱质谱联用仪36或气相色谱仪37)与气路逻辑分配器35连接；气路逻辑分配器33接收工业控制模块组2的第三工业控制模块24输出的开关信号，生成并输出对气体样本在各类分析仪(气相色谱质谱联用仪36或气相色谱仪37)之间切换的控制信号；各类分析仪(气相色谱质谱联用仪36或气相色谱仪37)生成并输出气体样品的浓度数据以电压信号发送给第三工业控制模块24，用于完成样品的顺次分析。

所述通讯模块为485模块，工业控制模块组包括开关量模块、模拟量模块、双路开关电源和交流发光管指示灯。

本实施例以10个钢瓶为例，采样罐为钢瓶。图3a示出可拆解的多功能气体自动采集装置气路图，由清洗部3和采样部4组成，包括气路逻辑分配器(31和33)、清洗单元32(涡轮分子泵A1、零气发生器A2、加湿器A3和电子压力表A4、质量流量控制计A5、流量计A6)、采样单元34(采样泵B1、电子压力表A4)、采样箱B2、钢瓶和不锈钢管路。所述气路逻辑分配器(31和33)由十七个两通电磁阀(T1-T7，S01-S10)组成，T2与涡轮分子泵A1相连，T3与流量计A6相连，T5和T6与采样泵B1串联，T4与控制钢瓶的两通电磁阀S01-S10相连，两通电磁阀S01-S10并联后与管路末尾的两通电磁阀T7相连。

图3a中所示与采样箱B2相连的两通电磁阀T1、与涡轮分子泵A1相连的两通电磁阀T2、与流量计A6相连的两通电磁阀T3、与控制钢瓶的两通电磁阀S01-S10相连的两通电磁阀T4、与采样泵B1串联的两通电磁阀T5及T6、管路末尾的两通电磁阀T7、控制钢瓶的两通电磁阀S01-S10都是使用一位两通电磁阀，在不通电情况下(关闭)，断开管路，在通电情况下(开启)，连通管路；

气路逻辑分配器(31和33)的十七个两通电磁阀由程序控制实现开关状态，完成五种逻辑状态：①钢瓶抽真空；②钢瓶通入零气；③零气清洗管路；④实际大气清洗管路；⑤钢瓶采样。

图4a-图4e示出气路逻辑分配器(31和33)在不同气路逻辑下各电磁阀的工作状态。气路逻辑分配器(31和33)由与涡轮分子泵A1相连的两通电磁阀T2、与流量计A6相连的两通电磁阀T3、与控制钢瓶的两通电磁阀SX相连的两通电磁阀T4、与采样泵B1串联的两通电磁阀T5及T6、管路末尾的两通电磁阀T7、控制钢瓶的两通电磁阀S01-S10组成，通过这十七个两通电磁阀不同状态的组合，分别完成钢瓶清洗，管路清洗和钢瓶采样。

图4a为气路逻辑①—钢瓶抽真空，此时与涡轮分子泵A1相连的两通电磁阀T2开启，与控制钢瓶的两通电磁阀SX相连的两通电磁阀T4开启，其余两通电磁阀T1、T3、T5、T6和T7全部关闭，控制钢瓶的两通电磁阀除SX外全部关闭，需抽真空钢瓶的两通电磁阀SX开启；

图4b为气路逻辑②—钢瓶通入零气，此时与流量计A6相连的两通电磁阀T3开启，与控制钢瓶的两通电磁阀SX相连的两通电磁阀T4开启，其余两通电磁阀T1、T2、T5、T6和T7全部关闭，控制钢瓶的两通电磁阀除SX外全部关闭，需通零气钢瓶的两通电磁阀SX开启；

图4c为气路逻辑③—零气清洗管路，此时与流量计A6相连的两通电磁阀T3开启，与控制钢瓶的两通电磁阀SX相连的两通电磁阀T4开启，管路末尾的两通电磁阀T7开启，其余两通电磁阀T1、T2、T5和T6全部关闭，所有控制钢瓶的两通电磁阀S01-S10全部关闭；

图4d为气路逻辑④—实际大气清洗管路，此时与采样箱B2连接的两通电磁阀T1开启，与采样泵B1串联的两通电磁阀T5及T6开启，管路末尾的两通电磁阀T7开启，其余两通电磁阀T2、T3、T4全部关闭，所有控制钢瓶的两通电磁阀S01-S10全部关闭；

图4e为气路逻辑⑤—钢瓶采样，此时与采样箱B1连接的两通电磁阀T1开启，与采样泵B1串联的两通电磁阀T5及T6开启，其余两通电磁阀T2、T3、T4和T7全部关闭，控制钢瓶的两通电磁阀除SX外全部关闭，需采样钢瓶两通电磁阀SX开启。

下面根据图3a以10个采样钢瓶为例，介绍可拆卸多种气体自动采集装置的具体工作步骤：

步骤S1：中心控制计算机1通过工控组态程序发出指令，第一工业控制模块22接收指令后，开启涡轮分子泵A1，气路逻辑分配器31接收指令后，气路逻辑分配器31的状态转为气路逻辑①—钢瓶抽真空，打开与涡轮分子泵A1相连的两通电磁阀T2，打开与控制钢瓶的两通电磁阀S01-S10相连的两通电磁阀T4，打开1号瓶两通电磁阀S01，抽气通道开启，1号瓶内的气体通过管路、控制1号瓶的两通电磁阀S01、两通电磁阀T4、与涡轮分子泵A1相连的两通电磁阀T2，从涡轮分子泵A1流出，待1号瓶绝压达到0.1Pa时，自动关闭1号瓶两通电磁阀S01，打开2号瓶两通电磁阀S02，开始对2号瓶抽真空，2号瓶内的气体通过管路、控制2号瓶的两通电磁阀S02、两通电磁阀T4、两通电磁阀T2，从涡轮分子泵A1流出，待2号瓶绝压达到0.1Pa时，自动关闭2号瓶两通电磁阀S02，打开3号瓶两通电磁阀S03，开始对3号瓶抽真空……以此类推，顺次完成全部10个钢瓶第一次抽真空，关闭涡轮分子泵A1，关闭两通电磁阀T2；开启零气发生器A2，控制流量为5L/min，气路逻辑分配器31接收指令后，气路逻辑分配器31的状态转为气路逻辑③—零气清洗管路，打开与流量计A6相连的两通电磁阀T3，打开管路末尾两通电磁阀T7，关闭所有控制钢瓶的两通电磁阀S01-S10，冲洗管路5分钟，零气通过管路、流量控制器A5、流量计A6、两通电磁阀T3、两通电磁阀T4、两通电磁阀T7，流出管路；

步骤S2：中心控制计算机1通过工控组态程序发出指令，第一工业控制模块22接收指令后，开启零气发生器A2，控制流量为5L/min，气路逻辑分配器31接收指令后，气路逻辑分配器31的状态转为气路逻辑③—零气清洗管路，打开与流量计A6相连的两通电磁阀T3，打开管路末尾两通电磁阀T7，关闭所有控制钢瓶的两通电磁阀S01-S10，冲洗管路5分钟，零气通过管路、流量控制器A5、流量计A6、两通电磁阀T3、两通电磁阀T4、两通电磁阀T7，流出管路；气路逻辑分配器31接收指令后，气路逻辑分配器31的状态转为气路逻辑②—钢瓶通入零气，关闭两通电磁阀T7，打开1号瓶两通电磁阀S01，进气通道开启，零气通过管路、流量控制器A5、流量计A6、两通电磁阀T3、两通电磁阀T4、两通电磁阀S01，进入1号瓶，待1号瓶绝压达到300kPa时，自动关闭1号瓶两通电磁阀S01，打开2号瓶两通电磁阀S02，开始对2号瓶通入零气，零气通过管路、流量控制器A5、流量计A6、两通电磁阀T3、两通电磁阀T4、两通电磁阀S02，进入2号瓶，待2号瓶绝压达到300kPa时，自动关闭2号瓶两通电磁阀S02，打开3号瓶两通电磁阀S03，开始对3号瓶通入零气……以此类推，顺次完成全部10个钢瓶通入零气，关闭零气发生器A2，关闭两通电磁阀T3；

步骤S3：中心控制计算机1通过工控组态程序发出指令，第一工业控制模块22接收指令后，再次开启涡轮分子泵A1，气路逻辑分配器31接收指令后，气路逻辑分配器31的状态转为气路逻辑①—钢瓶抽真空，打开与涡轮分子泵A1相连的两通电磁阀T2，打开与控制钢瓶的两通电磁阀S01-S10相连的两通电磁阀T4，打开1号瓶两通电磁阀S01，抽气通道开启，1号瓶内的气体通过管路、控制1号瓶的两通电磁阀S01、两通电磁阀T4、与涡轮分子泵A1相连的两通电磁阀T2，从涡轮分子泵A1流出，待1号瓶绝压达到0.1Pa时，自动关闭1号瓶两通电磁阀S01，打开2号瓶两通电磁阀S02，开始对2号瓶抽真空，2号瓶内的气体通过管路、控制2号瓶的两通电磁阀S02、两通电磁阀T4、两通电磁阀T2，从涡轮分子泵A1流出，待2号瓶绝压达到0.1Pa时，自动关闭2号瓶两通电磁阀S02，打开3号瓶两通电磁阀S03，开始对3号瓶抽真空……以此类推，顺次完成全部10个钢瓶第二次抽真空，关闭涡轮分子泵A1，关闭两通电磁阀T2；

步骤S4：中心控制计算机1通过工控组态程序发出指令，第一工业控制模块22接收指令后，开启零气发生器A2，开启加湿器A3(相对湿度控制在45％零气)，控制流量为5L/min，气路逻辑分配器31接收指令后，气路逻辑分配器31的状态转为气路逻辑②—钢瓶通入零气，打开与流量计A6相连的两通电磁阀T3，打开1号瓶两通电磁阀S01，进气通道开启，加湿零气通过管路、流量控制器A5、流量计A6、两通电磁阀T3、两通电磁阀T4、两通电磁阀S01，进入1号瓶，待1号绝压达到300kPa时，自动关闭1号瓶两通电磁阀S01，打开2号瓶两通电磁阀S02，开始对2号瓶通入加湿零气，加湿零气通过管路、流量控制器A5、流量计A6、两通电磁阀T3、两通电磁阀T4、两通电磁阀S02，进入2号瓶，待2号瓶绝压达到300kPa时，自动关闭2号瓶两通电磁阀S02，打开3号瓶两通电磁阀S03，开始对3号瓶通入加湿零气……以此类推，顺次完成全部10个钢瓶通入加湿零气，关闭零气发生器A2，关闭加湿器A3，关闭两通电磁阀T3；

步骤S5：中心控制计算机1通过工控组态程序发出指令，第一工业控制模块22接收指令后，再次开启涡轮分子泵A1，气路逻辑分配器31接收指令后，气路逻辑分配器31的状态转为气路逻辑①—钢瓶抽真空，打开与涡轮分子泵A1相连的两通电磁阀T2，打开与控制钢瓶的两通电磁阀S01-S10相连的两通电磁阀T4，打开1号瓶两通电磁阀S01，抽气通道开启，1号瓶内的气体通过管路、控制1号瓶的两通电磁阀S01、两通电磁阀T4、与涡轮分子泵A1相连的两通电磁阀T2，从涡轮分子泵A1流出，待1号瓶绝压达到0.1Pa时，自动关闭1号瓶两通电磁阀S01，打开2号瓶两通电磁阀S02，开始对2号瓶抽真空，2号瓶内的气体通过管路、控制2号瓶的两通电磁阀S02、两通电磁阀T4、两通电磁阀T2，从涡轮分子泵A1流出，待2号瓶绝压达到0.1Pa时，自动关闭2号瓶两通电磁阀S02，打开3号瓶两通电磁阀S03，开始对3号瓶抽真空……以此类推，顺次完成全部10个钢瓶第三次抽真空，关闭涡轮分子泵A1，关闭两通电磁阀T2；

重复步骤S21-S5，完成一个轮次三次对采样钢瓶注入零气、加湿零气，九六次抽真空达到预期清洗效果。

步骤S6：中心控制计算机通过工控组态程序发出采样指令，第二工业控制模块23接收指令后，开启采样泵B1，气路逻辑分配器33接收指令后，气路逻辑分配器33的状态转为气路逻辑④—实际大气清洗管路，打开与采样泵B1串联的两通电磁阀T5和T6，打开管路末尾的通电磁阀T7，打开与采样箱B2相连的两通电磁阀T1，关闭两通电磁阀T4，关闭所有控制钢瓶的两通电磁阀S01-S10，采样泵B1将实际大气送入管路，冲洗整个管路5分钟，实际大气通过管路、两通电磁阀T1、两通电磁阀T5、采样泵B1、两通电磁阀T6、两通电磁阀T7，流出管路；气路逻辑分配器31接收指令后，气路逻辑分配器31的状态转为气路逻辑⑤—钢瓶采样，关闭两通电磁阀T7，打开1号瓶两通电磁阀S01，进气通道开启，实际大气通过管路、两通电磁阀T1、两通电磁阀T5、采样泵B1、两通电磁阀T6、两通电磁阀S01，进入1号瓶，如果采样钢瓶的压力未达300kPa，就继续采样，待1号瓶压力值达到300kPa，中心计算机记录相应数据，并通过程序自动标注为达标气样，自动关闭1号瓶两通电磁阀S01；如果在3分钟内未达到300kPa，中心计算机记录相应数据，并通过程序自动标注报警数值为未达标气样，迅速切换到下一个采样通道，进行2号瓶采样，打开2号瓶两通电磁阀S02，进气通道开启，实际大气通过管路、两通电磁阀T1、两通电磁阀T5、采样泵B1、两通电磁阀T6、两通电磁阀S02，进入2号瓶，如果采样钢瓶的压力未达到300kPa，就继续采样，待2号瓶压力值达到300kPa，中心计算机记录相应数据，并通过程序自动标注为达标气样，自动关闭2号瓶两通电磁阀S02；如果在3分钟内未达到300kPa，中心计算机记录相应数据，并通过程序自动标注报警数值，迅速切换到下一个采样通道，进行3号瓶采样……以此类推，顺次完成全部10个钢瓶的采样，关闭采样泵B1。

完成所有钢瓶的采样后，将所有钢瓶上的阀门关紧，将各个仪器部件拆解，装箱带回，进行实验室分析。按照图3b所示实验室气路图组装好装置；

步骤S7：中心控制计算机根据采样时对所有钢瓶气样进行的分类未达到采样压力的钢瓶标注的报警数值，判断是否进行在线分析，若下一个待分析气样样本为报警样本未达标气样，则自动跳过，该通道两通电磁阀保持关闭状态，中心控制计算机判断下一个气样是否达标；若下一个待分析气样样本非报警样本为达标气样，则通过工控组态程序发出分析指令，第三工业控制模块24接收指令后，开启零气发生器A2，控制流量为5L/min，气路逻辑分配器35接收指令后，打开两通电磁阀T3，关闭所有控制钢瓶的两通电磁阀S01-S10，让零气冲洗管路5分钟，清洗完毕后关闭零气发生器A2，关闭两通电磁阀T3，开启第一采样钢瓶的两通电磁阀S01，由于钢瓶压力满足在线分析要求，采样为正压能够冲洗管路，10s后采样钢瓶中气体进入分析仪或者分析仪的进样器进行富集浓缩进而完成样品分析，将分析数据反馈给中心控制计算机；气样分析完毕后，中心控制计算机继续判断下一个气样是否为达标气样……以此类推，完成所有气样的分析。中心控制计算机根据采样时对未达到采样压力的钢瓶标注的报警数值，判断是否进行在线分析，若下一个待分析样本为报警样本，则自动跳过；若下一个待分析样本非报警样本，则通过工控组态程序发出分析指令，第三工业控制模块24接收指令后，开启零气发生器A2，控制流量为5L/min，气路逻辑分配器35接收指令后，打开两通电磁阀T3，关闭所有控制钢瓶的两通电磁阀S01-S10，让零气清洗整个管路5分钟，清洗完毕后关闭零气发生器A2，关闭两通电磁阀T3，开启第二采样钢瓶的两通电磁阀S02，采样钢瓶为正压样品气体能够冲洗管路，10s后气路逻辑分配器开启使采样钢瓶中气体进入分析仪，分析给出采样结果反馈给中心计算机，周而复始直到完成所有气体的分析。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。