专利名称：气体测试仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测试仪，特别是一种气体测试仪。
背景技术：
在2004年8月11日公开的中国专利公告CN2632664Y中公开了“一种奥氏气体分析横管”，该专利公告中对现有的奥氏气体分析仪进行了一定的描述包括平衡瓶、计量管、若干个吸收瓶、横管和支架，分析不同成分的混合气体时，可以在不同的吸收瓶中装入不同的吸收液——氢氧化钾水溶液用于吸收二氧化碳、焦性没食子酸溶液用于吸收氧气、氯化亚铜的氨水溶液用于吸收一氧化碳。现有的这种奥氏气体分析仪的缺点是结构复杂、成本高，移动不方便，不适用于快速、简单分析煤炭、石油、柴薪用空气助燃产生的烟气中CO2、SO2、NOx、P2O5等酸性氧化物(统称RO2)的含量。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有气体分析仪中存在的结构复杂、成本高的问题，而提供一种结构简单、成本低的气体测试仪。
技术方案本发明的目的是这样实现的一种气体测试仪，包括量气筒、阀门和抽吸筒，其特征在于量气筒上刻有刻度，量气简上部为连管、下部为吸管，连管上设有阀门，抽吸筒上设有与连管端口相配的接头。
所述气体测试仪，其特征在于所述抽吸筒为注射用针筒。
随着节能要求的深层发展，窑炉运行中的科学管理水平必将有大幅度的提高，日常测量RO2、O2要求会提到操作规程中，价格便宜，容易操作低成本使用，数据可靠的RO2、O2分析仪器将会有大量需求。
仪器运作理论依据(1)窑炉节能运行鉴定的五大指标是热效率、排烟温度、排烟空气系数、炉渣固定碳、炉体外表面温度。其中的排烟空气系数要达到一定的范围才能评定为节能运行合格。例如燃煤链条炉排锅炉排烟处空气系数α≤2.4定为合格，设计α＝1.5。计算和实测显示在α＝1.5～2.4这个范围内，烟气中RO2含量13～8％、O2含量7～12％，也就是说，只要仪器能测量出烟气RO2、O2含量在这个数值范围内，就可以使窑炉运行达到设计运行或节能运行要求。通过长期多次的现场监测和计算，本人认为在这个数值范围内，RO2、O2含量不确定度1％，足够判别α是否合格或合理。不用精确到0.1～0.2％。其原理如同机动车速度表显示的那样时速表刻度仅是显示0～20～40......km/小时，而无需精确到0.534～21.648～34.886......km/小时一样。数学上把这种表示和控制方式称为“模糊数论”。依照这样的概念，在不影响监测结论的情况下，可以极大降低仪器测量的精确度要求。
(2)众所周知精确度0.1％与0.2％和1％的仪器其制造难度、验定费用、使用成本都存在极大差异，每差别一个数量级，成本就超过10倍以上。我认为中小型厂家在窑炉日常运行的烟气RO2、O2测量中，舍弃高精度、高成本、难普及的先进仪器，而采用低精度、低成本易普及的简易仪器，更容易被窑炉使用者欢迎，更符合中国国情。
(3)根据多次的测试、比较和计算，仅测量烟气中的RO2就可以计算出窑炉烟气空气系数α是否达到节能运行要求。
(4)本发明所述的气体测试仪对RO2测量的不确度少于0.5％，配合各种实测数据和有关资料，依照RO2max/RO2的计算公式，总结整理出的RO2测试结果与空气系数α对照表，该表所列数据与采用21/21-O2计算的α不确定度＜0.1，足够窑炉日常操作之用，可以使司炉工简单、快捷、准确地判断被测烟气空气系数α是否合理，及时采取相应措施，使引风、鼓风量达到节能运行要求。
仪器工作原理(1)RO2可以用化学反应吸收方法测定，如反应物均溶于30％KOH(2)用排水集气法，将量气筒准确量取50ml被测气体，把量气筒下部的吸管放入盛有吸收液的贮液瓶中。
(3)用医用60ml无针注射器改装的抽吸筒把待测气体转移到抽吸筒中，此时，量气筒充满吸收液。
(4)再把待测气体压送回量气筒，此时吸收液回流返贮液瓶。量气筒壁将挂附上一层30％KOH并立即与待测气体中的RO2反应，同时被吸收。如此反复数次后，RO2将完全被吸收，气体体积随之等比例减少。所减少的体积必定被吸收液代替，量取量气筒内吸收液的体积，就是该气体的RO2体积。
(5)由于仪器体积计量有偏差，同时吸收液在量气筒部位内有液位差，形成负压，使量气筒内剩余气体压力与原先待测气体压力有差别，其体积必定有差异。通过实验和计算得出仪器修正系数k，可以消除上述的一系列误差，而得到一个不确定度＜0.5％的RO2％含量。
有益效果由于采用了本发明所述的技术方案，该气体测试仪可用于低成本、快速分析煤炭、石油、柴薪用空气助燃产生的烟气中CO2、SO2、NOx、P2O5等酸性氧化物(统称RO2)的含量，进而判定窑炉鼓风、引风量是否合理，使窖炉达到节约能源运行。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
附图所示是本发明所述的气体测试仪的结构示意图。
图中11、吸管，1、量气筒，2、阀门，12、连管，32、接头，3、抽吸筒，31、活塞。
具体实施例方式见附图所示，所述气体测试仪，包括量气简1、阀门2和抽吸筒3，量气筒1的筒身和吸管11上均刻有刻度，量气筒上部为连管12、下部为吸管11，连管12上设有阀门2，抽吸筒3上设有与连管12端口相配的接头32，抽吸筒3为注射用针筒31。阀门2是普通的化学玻璃阀门，由带径向通孔的锥形塞头和锥形塞腔构成的。
使用时的工作流程如下(1)准备一个能使量气筒灌满水的小水桶。
(2)取一个高约10cm口径约4cm的玻璃容器，倒入倒入30g吸收剂(如KOH等)，加水100ml溶解变为吸收液，每份吸收液可分析200个样，将吸收液注入吸收瓶内，并贴上偏号标志。此吸收液有强烈腐蚀性。切勿沾上衣物、皮肤、眼睛，如不慎沾上，要立即用大量清水冲洗。
(3)取出塞头在小水桶内用水将仪器各部件洗净。
(4)抹干塞头及塞腔，用手指在塞头的磨砂部份抹上薄凡士林(黄油)。将塞头插入塞腔中，向同一方向转动塞头至凡士林均匀透明，并转动灵活，在塞头小端套上一小段胶管，以防塞头脱出。
(5)转动塞头至阀门打开状态并使量气筒充满水，然后关闭阀门2，将装有烟气样的球袋接入连管12，打开阀门排水使量气筒1吸入气样，排干水后再通气20秒，关闭阀门，卸去球袋。
(6)迅速把量气筒1下部吸管11的尖端插入吸收瓶的吸收液中，将接头32接入连管12，打开阀门2以每次20秒的速度抽或推抽吸筒3的活塞31，使吸收液进出量气筒1五次。注意吸收液不要吸入抽吸筒内。
(7)完成第六项后，全部气体推送回量气筒1内等待30秒。
(8)关闭阀门2，将量气筒1的吸管11向下垂直提出吸收液面，读取筒内弯月形液面下的刻度——假设为B，结合修正系数即可计算出所测气体的含量RO2％＝B×k/50k-仪器修正系数 (或查表)空气系数α＝RO2max/RO2(或查表)(9)完成测试后，卸去接头32，将吸收液放回吸收瓶中。用清水洗三次量气筒内部。
其中在窑炉运行时，助燃实际空气量Vk与理论空气量V0的比值称之为空气系数α其简化计算公式如下α=VKVO=2121-O2]]>烟气分析所得的RO2和O2与燃料的元素分析之间必然存在一定的关系式，叫做完全燃烧方程式式中β称之为燃料的特性系数，其计算公式为β=2.35Hy-0.126Oy+0.038NyC+0.375Sy-]]>设定燃料在炉膛完全燃烧，如果空气系数α＝1、必定O2≈0，这时RO2将达到最大值，称为理论RO2值(RO2max)(理论计算从略)，RO2max/实测RO2即为烟气空气系数α，这个数值与用烟气O2计算空气系数α非常接近。足以判定被测烟气空气系数α是否合理。计算公式如下
α=RO2maxRO2≈2121-O2]]>为方便使用，将各种燃料RO2max、仪器测试结果，与空气系数α对照表整理如下修正系数k＝1.00
各种燃料的特征性系数β和RO2max值
权利要求
1.一种气体测试仪，包括量气筒、阀门和抽吸筒，其特征在于量气筒上刻有刻度，量气筒上部为连管、下部为吸管，连管上设有阀门，抽吸筒上设有与连管端口相配的接头。
2.根据权利要求1所述气体测试仪，其特征在于所述抽吸筒为注射用针筒。
全文摘要
本发明涉及一种结构简单、使用方便、成本低的气体测试仪，包括量气筒、阀门和抽吸筒，其特征在于量气筒上刻有刻度，量气筒上部为连管、下部为吸管，连管上设有阀门，抽吸筒上设有与连管端口相配的接头。
文档编号G01N7/00GK1967205SQ200510101299
公开日2007年5月23日 申请日期2005年11月17日 优先权日2005年11月17日
发明者司徒庆 申请人:司徒庆