塞（3-2)、螺杆（3-3)、刻度盘（3-4)、 刻度指针（3-5)以及手柄（3-6); 所述气体量取容器（3-1)的输入端与所述气体输入管线相连接，所述气体量取容器 (3-1)的输出端与所述增压容器的气体入口相连接；所述活塞（3-2)活动设置在所述气体 容器（3-1)中，所述螺杆（3-3) -端与所述活塞（3-2)固定连接，所述螺杆（3-3)另一端与 所述手柄（3-6)相连接；所述刻度盘（3-4)和刻度指针（3-5)分别设置在所述气体量取容器 (3-1)上； 通过旋转所述手柄（3-6 )，使所述螺杆（3-3 )带动所述活塞（3-2 )沿所述气体量取容器 (3-1)内腔做往复运动，所述气体量取容器（3-1)的容积大小通过所述刻度盘（3-4)和刻度 指针（3-5)指示。
3. 根据权利要求1或2所述的用于拉曼光谱仪的气体在线定量混合增压系统，其特征 在于： 所述气体输入模块包括1~3条所述气体输入管线，各所述气体输入管线并行设置； 每条所述气体输入管线分别包括气瓶（1)和减压阀（2);所述气瓶（1)出口与所述体积 转移器（3 )的气体入口相连接，所述减压阀（2 )设置在所述气瓶（1)与体积转移器（3 )之间 的气体输入管线上。
4. 根据权利要求1所述的用于拉曼光谱仪的气体在线定量混合增压系统，其特征在 于： 所述增压模块包括所述增压容器和增压单元； 所述增压容器包括中压容器（6)和高压容器（7)，二者内腔均为活塞式结构，所述活塞 式结构包括用活塞隔开的气腔和增压腔； 所述中压容器（6)的气腔入口与所述体积转移器（3)的气体出口相连接，所述中压容 器（6)的气腔出口与所述高压容器（7)的气腔入口相连接，所述高压容器（7)的气腔出口与 所述气体输出模块的输入端相连接；所述增压单元的输出端分别与所述中压容器（6)和高 压容器（7)增压腔相连通； 各路气体在所述中压容器（6)的气腔中混合均匀，通过所述增压单元对所述中压容器 (6)中的气体进行一级增压，将一级增压后的气体传输至所述高压容器（7)的气腔，再次通 过所述增压单元对所述高压容器（7)中的气体进行二级增压，即实现对多元定量混合气体 的两级连续增压。
5. 根据权利要求4所述的用于拉曼光谱仪的气体在线定量混合增压系统，其特征在 于： 所述增压单元为电动增压单元，其包括储水箱（8)和电动增压泵（9); 所述储水箱（8)的出水口与所述电动增压泵（9)内腔相连通；所述电动增压泵（9)的输 出端分别与所述中压容器（6)和高压容器（7)的增压腔相连通；所述电动增压泵（9)将高压 水源分别注入所述增压腔，压缩所述气腔容积，使所述气腔内部压力升高。
6. 根据权利要求4所述的用于拉曼光谱仪的气体在线定量混合增压系统，其特征在 于： 所述系统还包括报警模块，所述报警模块包括第一高压表（10)、第二高压表（11)以及 泄压口（15); 所述第一高压表（10)分别与所述中压容器（6)和高压容器（7)的气腔相连接，以检测 所述气腔压力； 所述第二高压表（11)分别与所述中压容器（6)和高压容器（7)的增压腔相连接，以检 测所述增压腔压力； 所述泄压口（15)分别与所述中压容器（6)和高压容器（7)的增压腔相连接，压力液体 通过所述泄压口（ 15)流出，降低所述气腔以及增压腔内的压力。
7. 根据权利要求6所述的用于拉曼光谱仪的气体在线定量混合增压系统，其特征在 于： 所述报警模块还包括气体探测器；所述气体探测器设置在所述系统外壳表面，用于检 测实验过程中可燃气体的泄漏程度。
8. 根据权利要求1或4所述的用于拉曼光谱仪的气体在线定量混合增压系统，其特征 在于： 所述气体输出模块为拉曼检测模块，所述拉曼检测模块包括毛细管包裹体（12)、拉曼 光谱仪（13)以及计算机（16);所述毛细管包裹体（12)的输入端与所述的中压容器（6)以及 高压容器（7)的输出端相连接，所述拉曼光谱仪（13)与所述计算机（16)通过数据线连接； 所述拉曼光谱仪（13)的入射光照射所述毛细管包裹体（12)，所述拉曼光谱仪（13)接 收散射信号，并将散射信号传输至所述计算机（16)。
9. 根据权利要求4所述的用于拉曼光谱仪的气体在线定量混合增压系统，其特征在 于： 所述体积转移器（3)的容积上限为250ml ; 所述中压容器（6)的压力承载上限为20mpa，所述高压容器（7)的压力承载上限为 50mpa〇
10. 利用权利要求1~9之一所述系统的多元气体在线定量混合配制方法，其特征在 于： 所述配置方法的具体步骤为： 步骤1，系统搭建步骤： 将各所述气体输入管线并行设置在所述体积转移器（3)入口，所述体积转移器（3)的 出口与所述中压容器（6)的气腔入口相连接，所述中压容器（6)的气腔出口与所述高压容 器（7)的气腔入口相连接，所述高压容器（7)的气腔出口与所述毛细管包裹体（12)的入口 相连接，所述增压单元的输出端分别与所述中压容器（6)和高压容器（7)的增压腔相连接； 步骤2,参数设置步骤： 在所述计算机（16)中设置实验参数，所述实验参数包括所述减压阀（2)的压力值、定 量混合气体中各路气体的体积值、定量混合气体的压力值、所述中压容器（6)的压力承载上 限值、所述高压容器（7)的压力承载上限值； 步骤3,多元气体输入步骤： 对每路所述气体输入管线分别执行步骤3-1至步骤3-3,将各路气体分别输入所述中 压容器（6)的气腔中，并在所述气腔中混合均匀，得到定量混合气体，其具体过程是： 步骤3-1，抽真空步骤； 利用所述真空泵（4)对所述气体输入管线抽真空； 步骤3-2,量取定量气体体积步骤； 移动所述活塞（3-2)，调整所述气体量取容器（3-1)的容积，以符合所述步骤2设置的 各路气体的体积值； 气体在负压作用下由所述气瓶（1)，经所述减压阀（2)减压后，传输至所述气体量取容 器（3-1); 再次移动所述活塞（3-2)，使所述气体量取容器（3-1)的容积归零，即采用所述活塞 (3-2)将定量气体推送至所述中压容器（6)的气腔中； 步骤3-3,混合步骤； 将各路定量气体在所述中压容器（6)气腔中静置至少2个小时，得到定量混合气体； 步骤4,多元定量混合气体的二级增压步骤： 步骤4-1，利用所述电动增压泵（9)将高压水源注入所述中压容器（6)的增压腔，对所 述定量混合气体加压，直至所述定量混合气体的压力值达到所述中压容器（6)的压力承载 上限； 步骤4-2,将所述定量混合气体由所述中压容器（6)气腔传输至所述高压容器（7)气 腔； 步骤4-3,再次利用所述电动增压泵（9)将高压水源注入所述高压容器（7)的增压腔， 对所述定量混合气体加压，直至所述定量混合气体的压力值达到所述步骤2的预设值； 步骤4-4,将所述定量混合气体由所述高压容器（7)气腔传输至所述毛细管包裹体 (12)； 步骤5,拉曼光谱检测步骤： 向所述毛细管包裹体（12)发射激光，并利用所述拉曼光谱仪（13)采集激光散射信号， 并将采集到的激光散射信号传输至所述计算机（16)，通过所述计算机（16)获取当前气体 压力条件下的拉曼光谱图； 步骤6,重复执行所述步骤4至步骤5,获取下一个气体压力值条件下的拉曼光谱图，直 至获取全部实验所需气体压力值下的拉曼光谱图； 步骤7,分析步骤： 利用所述计算机（16)将所述步骤6中得到的拉曼光谱图进行汇总分析，得到峰面积和 峰1? ; 步骤8,系统复位步骤： 将所述中压容器（6 )、高压容器（7 )以及气体管线中的残余物质通过所述排气口（ 5 )和 泄压口（15)排出所述系统。
【专利摘要】本发明为用于拉曼光谱仪的气体在线定量混合增压系统及操作方法，该系统包括气体输入模块、增压模块以及气体输出模块；气体输入模块包括体积转移器、真空泵以及至少一条气体输入管线；各气体输入管线分别与体积转移器的气体入口相连接，体积转移器的气体出口与增压模块的压力容器输入端连接，压力容器输出端与气体输出模块连接；该方法为各路气体依次通过体积转移器实现气体的定量获取、通过压力容器实现定量气体的均匀混合与增压，再通过拉曼检测模块对定量混合气体进行拉曼分析；本发明的系统操作简单灵活、安全性高、气路密闭性好，能够准确有效地对不同组成的流体拉曼光谱与压力、组成的关系进行研究，具有较高的科研和实用价值。
【IPC分类】G01N21-01, G01N21-65
【公开号】CN104634770
【申请号】CN201310551569
【发明人】施伟军, 徐旭辉, 席斌斌, 蒋宏, 张渠, 李志明, 王强
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年11月7日