便携式全自动石油产品硫化氢测定仪的制作方法

本实用新型涉及油气检测技术领域对液体石油产品中的硫化氢进行测定，尤其是一种便携式全自动石油产品硫化氢测定仪。

背景技术：

原油、燃料油等石油产品中过量的硫化氢可能导致健康危害，违反当地的职业健康和安全法规。另外在精炼或其它活动过程中，硫化氢的存在能造成腐蚀。维持安全水平的硫化氢需要控制措施，而此措施需要精确的测量方法来测量燃油中潜存危险的硫化氢。

由于硫化氢（H₂S）是非常危险的、有毒、易爆、易燃、无色和透明的气体，并且H₂S可以形成在炼油厂的生产过程中，也可以在气体处理，储存和分析的过程中被释放。在非常低的浓度下，具有特别臭的鸡蛋味。然而，在高浓度下，它会造成头痛，头晕现象，甚至导致瞬间死亡。

现有技术石油产品中硫化氢的检测通常采取气相色谱法和电位滴定法，存在的问题是，检测设备体积较大，不方便携带，也无法实现现场检测；现有的便携式的硫化氢传感器仅能测定空气中的硫化氢，无法实现对液体石油产品中的硫化氢精确测定。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足而提供的一种便携式全自动石油产品硫化氢测定仪，本实用新型将测定系统、温控系统、气路控制系统及数控系统集成在一个箱体内，采用热金属恒温浴及冷金属恒温浴的控温技术，采用硫化氢传感器、信号采集板及单片机的信息采集及处理技术，采用单片机对气路控制系统的程序控制，实现对石油产品中硫化氢的自动快速检测，具有自动化程度高、精确度高、操作简便及携带方便的优点。

实现本实用新型目的的具体技术方案是：

一种便携式全自动石油产品硫化氢测定仪，其特点包括：

一个分隔为控制腔、保温腔及器件设置腔的箱体，其中，控制腔内设有单板机座及元器件座、外表面设有显示屏座、电源插座及电源开关；保温腔周边设有散热器及散热风机，中部设有保温层，保温腔侧壁上设有进气口、出气口；器件设置腔上设有硫化氢传感器座及数个气路元件座；

一个由硫化氢传感器及传感器盖板组成的检测系统；

一个由冷金属恒温浴、热金属恒温浴组成的温控系统；其中，热金属恒温浴内设有加热管、第一温度传感器及第一超温保护器；冷金属恒温浴内设有半导体制冷块、吸附剂、第二温度传感器及第二超温保护器；

一个由气泵、流量控制器、电磁阀、过滤器、干燥瓶、液体捕抓阱、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀组成的气路控制系统；

一个由显示屏、单片机、信号采集板、USB接口组成的数控系统；

所述检测系统的硫化氢传感器设于器件设置腔的硫化氢传感器

座上，传感器盖板设于硫化氢传感器上；

所述温控系统的冷金属恒温浴及热金属恒温浴间隔设置在保温腔的保温层内；

所述气路控制系统的气泵、流量控制器、电磁阀、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、过滤器、干燥瓶及液体捕抓阱依次设于器件设置腔的数个气路元件座上；

所述数控系统的显示屏及单片机设于箱体的显示屏座及单板机座上，信号采集板及USB接口设于箱体的元器件座上；

所述单片机与散热器上的散热风机、电源开关、显示屏、信号采集板、USB接口、冷金属恒温浴上的第二温度传感器、热金属恒温浴上的第一温度传感器、气泵、流量控制器、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀及电磁阀电连接；

所述箱体的进气口依次与干燥瓶、过滤器、气泵、流量控制器、电磁阀、热金属恒温浴、液体捕抓阱、第一电磁换向阀、冷金属恒温浴、第二电磁换向阀、硫化氢传感器及箱体的出气口气路连接。

本实用新型将测定系统、温控系统、气路控制系统及数控系统集成在一个箱体内，采用热金属恒温浴及冷金属恒温浴的控温技术，采用硫化氢传感器、信号采集板及单片机的信息采集及处理技术，采用单片机对气路控制系统的程序控制，实现对石油产品中硫化氢的自动快速检测。

本实用新型采用电化学传感器技术：通过硫化氢传感器捕捉硫化氢气体转换为电信号，并传输至数控系统的单片机，经单片机进行数据处理后，发出数字信号。

本实用新型采用顶空进样技术：空气由箱体的进气口进入，在气泵的作用下，将空气与油样混合，油样中挥发的硫化氢不断地被空气输送至硫化氢传感器进行检测。

本实用新型采用气路控制系统及数控系统；通过流量控制器对气体流量精确控制、通过过滤器、干燥瓶保证气体的洁净度、通过液体捕抓阱将硫化氢气体中的水分进一步分离后，通过冷金属恒温浴内的吸附剂除去硫醇化合物后，从而实现对石油产品中硫化氢的精确测定。

本实用新型具有自动化程度高、精确度高、操作简便及携带方便的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的A—A截面结构示意图；

图3为图1的B—B截面结构示意图；

图4为图1的C向示意图；

图5为图1的D向示意图；

图6为本实用新型气路控制系统的流程示意图；

图7为本实用新型数控系统的流程示意图。

具体实施方式

参阅图1、图2、图3、图4、图5，本实用新型包括：

一个分隔为控制腔11、保温腔12及器件设置腔13的箱体1，其中，控制腔11内设有单板机座及元器件座、外表面设有显示屏座、电源插座17及电源开关18；保温腔12周边设有散热器19及散热风机，中部设有保温层14，保温腔12侧壁上设有进气口15、出气口16；器件设置腔13上设有硫化氢传感器座及数个气路元件座。

一个由硫化氢传感器21及传感器盖板22组成的检测系统2。

一个由冷金属恒温浴31、热金属恒温浴32组成的温控系统3；其中，热金属恒温浴32内设有加热管36、第一温度传感器33及第一超温保护器；冷金属恒温浴31内设有半导体制冷块37、吸附剂35、第二温度传感器34及第二超温保护器。

一个由气泵41、流量控制器42、电磁阀43、过滤器44、干燥瓶45、液体捕抓阱46、第一电磁换向阀47、第二电磁换向阀48组成的气路控制系统4。

一个由显示屏51、单片机52、信号采集板53、USB接口54组成的数控系统5。

所述检测系统2的硫化氢传感器21设于器件设置腔13的硫化氢传感器座上，传感器盖板22设于硫化氢传感器21上。

所述温控系统3的冷金属恒温浴31及热金属恒温浴32间隔设置在保温腔12的保温层14内。

参阅图1、图2、图3、图5及图6，所述气路控制系统4的气泵41、流量控制器42、电磁阀43、第一电磁换向阀47、第二电磁换向阀48、过滤器44、干燥瓶45及液体捕抓阱46依次设于器件设置腔13的数个气路元件座上。

参阅图1、图2、图3及图7，所述数控系统5的显示屏51及单片机52设于箱体1的显示屏座及单板机座上，信号采集板53及USB接口54设于箱体1的元器件座上。

所述单片机52与散热器19上的散热风机、电源开关18、显示屏51、信号采集板53、USB接口54、冷金属恒温浴31上的第二温度传感器34、热金属恒温浴32上的第一温度传感器33、气泵41、流量控制器42、第一电磁换向阀47、第二电磁换向阀48及电磁阀43电连接。

所述箱体1的进气口15依次与干燥瓶45、过滤器44、气泵41、流量控制器42、电磁阀43、热金属恒温浴32、液体捕抓阱46、第一电磁换向阀47、冷金属恒温浴31、第二电磁换向阀48、硫化氢传感器21及箱体1的出气口16气路连接。

下面以含有硫醇、硫醚的油样及不含有硫醇、硫醚的油样为例，通过检测过程分别对本实用新型进一步说明：

实施例1

参阅图6，选取含有硫醇、硫醚的油样，且气路控制系统4中的第一电磁换向阀47接通冷金属恒温浴31的进口、第二电磁换向阀48接通冷金属恒温浴31的出口。

参阅图1、图2、图3、图6、图7，检测前，称取一定量的油样放入试管，用稀释剂充分混合，将试管放置在热金属恒温浴32内，通过加热管36对热金属恒温浴32加热到60℃；通过半导体制冷块37对冷金属恒温浴31降温到-20℃。

在电源插座17接通电源，开启电源开关18，气泵41工作，在气泵41的作用下，空气由箱体1的进气口15经干燥瓶45、过滤器44，再由流量控制器42、电磁阀43进入到60℃热金属恒温浴32的试管内，当空气进入试管油样里，对试管内的油样进行搅拌后，试管内的硫化氢气体再由热金属恒温浴32传送到液体捕抓阱46内，经液体捕抓阱46将硫化氢气体中的水分进一步分离后，通过第一电磁换向阀47进入到-20℃冷金属恒温浴31内，经冷金属恒温浴31内的吸附剂35除去硫醇化合物后，再通过第二电磁换向阀48进入硫化氢传感器21，硫化氢传感器21对气体中的硫化氢电解后发出电信号，并被数控系统5的信号采集板53采集后传输至单片机52，经单片机52进行数据处理后，发出数字信号一面在显示屏51显示，另一面经单片机52储存备用，从而精确地获得油样中硫化氢含量的浓度值。

实施例2

参阅图6，选取不含有硫醇、硫醚的油样，且气路控制系统4中的第一电磁换向阀47与第二电磁换向阀48接通，将冷金属恒温浴31断开。

参阅图1、图2、图3、图6及图7，检测前，称取一定量的油样放入试管，用稀释剂充分混合，将试管放置在热金属恒温浴32内，通过加热管36对热金属恒温浴32加热到60℃。

在电源插座17接通电源，开启电源开关18，气泵41工作，在气泵41的作用下，空气由箱体1的进气口15经干燥瓶45、过滤器44，再由流量控制器42、电磁阀43进入到60℃热金属恒温浴32的试管内，当空气进入试管油样里， 对试管内的油样进行搅拌后，试管内的硫化氢气体再由热金属恒温浴32传送到液体捕抓阱46内，经液体捕抓阱46将硫化氢气体中的水分进一步分离后，通过第一电磁换向阀47、第二电磁换向阀48进入硫化氢传感器21，硫化氢传感器21对气体中的硫化氢电解后发出电信号，并被数控系统5的信号采集板53采集后传输至数控系统5的单片机52，经单片机52进行数据处理后，发出数字信号一面在显示屏51显示，另一面经单片机52储存备用，从而精确地获得油样中硫化氢含量的浓度值。

参阅图1及图6，为防止油样中的液体成分被带入硫化氢传感器21，本实用新型在气路控制系统4中设置了干燥瓶45、液体捕抓阱46，对油样中的液体成分通过干燥瓶45干燥、再通过液体捕抓阱46收集，从而减小油样中的液体成分对硫化氢传感器21造成的损伤。

为防止硫化氢气体对环境的污染，本实用新型在箱体1的出气口16连接尾气收集装置。

参阅图1、图2及图3，本实用新型的温控系统3由冷金属恒温浴31、热金属恒温浴32组成，为防止冷金属恒温浴31与热金属恒温浴32之间的热量相互传递，本实用新型还在箱体1内设置了保温腔12，在保温腔12周边设置了散热器19及散热风机，中部设有保温层14，冷金属恒温浴31及热金属恒温浴32间隔设置在保温腔12的保温层14内。

由于硫化氢传感器21为电化学气体传感器，为防止其他干扰气体对测定结果的影响，本实用新型对硫化氢传感器21制定了三个月一次的定期标定，为便于硫化氢传感器21的更换与清理，本实用新型在箱体1内器件设置腔13上设置硫化氢传感器座，便于硫化氢传感器21的拆卸，同时还设置了传感器盖板22，传感器盖板22上设置了与第二电磁换向阀48及出气口16连同的气路，硫化氢传感器21的更换完成后，只需装好传感器盖板22，气路自然连同，不必重新连接气路。

此外，由于硫化氢传感器21易受到环境的温度、湿度及工作状态等因素的影响，且硫化氢传感器21在测量低浓度（小于1mg/kg)的硫化氢时,重复性不是很理想，所以为解决上述问题，本实用新型在硫化氢传感器21的输出端设置了信号采集板53，信号采集板53对硫化氢传感器21输出的信号进行放大，使得更小浓度的硫化氢值得以精确测定，且稳定性有很大的提高。