专利名称：汞蒸气测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汞蒸气测试系统。
背景技术：
Model 2537 B Mercury Vapour Analyzer是由力口拿大 Tekran 公司设计生产的，目前在国际上被广泛使用的气态汞自动分析仪。该仪器可提供0.001 ng/m3水平的气态汞含量分析结果，具有分析精度高、自动化程度高、操作简便、易维护等优点。仪器通过内部抽气泵采气，气体中的汞被内置高纯金捕汞管富集。吸附的汞经加热解吸附，通过冷蒸气原子荧光光谱检测器(CVAre)分析汞含量。仪器内部设计了 A、B两个捕汞管，可以轮流执行吸附和解吸附，实现了连续分析。但是，一般情况下，分析仪的工作环境是在野外或是在流动的仪器车上，由于仪器本身不具有存储单元，所以要想记录测量结果就必须始终与一台计算机相连接。在分析仪开机进行测量的同时，计算机上也要始终运行一个分析仪自带的程序来收集测量结果，分析仪与计算机之间是一般是通过一条串口转USB 口的连线连接。这样的工作模式就存在以下三方面的缺陷1.与分析仪配套使用的计算机占据了仪器车内原本就很局促的工作空间。2.分析仪的工作环境一般情况都很恶劣，例如低温、高温、相对湿度很大、风沙或者尘土等，这些环境都不适于计算机长时间地稳定工作。3.因为计算机与分析仪之间是通过转接线相连的，而转接线松动或是计算机系统自身运行不稳定，都有可能导致漏记分析仪传输过来的数据。

实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够稳定可靠接收并存储检测结果数据的汞蒸气测试系统。本实用新型的技术方案如下一种汞蒸气测试系统，包括测试主机、高纯氩气发生器、零气发生器、控制阀门、第一抽气泵、第二抽气泵、通量箱、数据采集器，所述测试主机分别与所述高纯氩气发生器、所述零气发生器、所述控制阀门、所述数据采集器相连；所述通量箱分别与所述控制阀门、所述第一抽气泵相连，所述控制阀门还与所述第二抽气泵相连；所述数据采集器，用于接收并保存所述测试主机发送的汞蒸气检测结果；所述数据采集器，还用于将保存的检测结果发送至本测试系统外部。进一步地，所述数据采集器通过RS232数据线与所述测试主机相连。进一步地，所述数据采集器包括控制所述数据采集器正常工作的中央处理器；[0016]保存所述测试主机发送的检测结果的存储器；显示所述数据采集器工作状态的LED指示灯。进一步地，所述数据采集器还包括显示所述测试主机发送的检测结果的显示设备。本实用新型的有益效果是1.提高了测试系统的环境适应性数据采集器可在-20°C到70°C的温度范围内正常工作，增强了本发明测试系统的温度适应能力。2.功耗低本发明中的数据采集器功耗很低，约12W，而计算机功耗都在65W左右或者以上，因此，相对采用计算机的测试系统，本实用新型技术方案具有低功耗的优点。3.发热小数据采集器的主板一般是常温，因此可以一直常年累月开机在线工作，不会出现任何问题。而计算机主板和CPU必须配风扇而且不能长期工作，否则计算机主板产生的温度会让主板整体性能寿命降低，另外，风扇的工作寿命也会影响计算机主板的寿命O4.工作时间不受限数据采集器的主板可以一直处于开机工作状态，无须人员去维护，而且在出现掉电情况时，只要重新上电，数据采集器即可自动启动，无须人员去开机或者关机。而计算机主板却要人员维护，而且不能长期工作，否则会让主板寿命大大降低。5.数据采集器的主板安全性高数据采集器内的存储器以及其它芯片都是采取贴片方式固定在主板上的，因此在周围环境存在震动的情况下，也不会松动。而计算机的某些部件是采用直插方式固定在主板上的，比如内存条，因此一旦时间长久，就会出现松动情况从而影响系统的正常运行。

图1为本实用新型汞蒸气测试系统的一种实现方式的构成示意图。
具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。如图1所示，本实用新型的汞蒸气测试系统包括测试主机10、高纯氩气发生器20、 零气发生器30、控制阀门40、第一抽气泵50、第二抽气泵60、通量箱70、数据采集器80。其中，测试主机10分别与高纯氩气发生器20、零气发生器30、控制阀门40、数据采集器80相连；通量箱70分别与控制阀门40、第一抽气泵50相连，控制阀门40还与第二抽气泵60相连。数据采集器80，用于接收并保存测试主机10发送的汞蒸气检测结果；数据采集器80， 还用于将保存的检测结果发送至本测试系统外部。采用本实用新型技术方案，将数据采集器80通过RS232数据线连接到测试主机 10，由数据采集器80直接接收并保存测试主机10发送的汞蒸气检测结果，同时，还可根据外部的需求，将检测结果输出。本实用新型中的数据采集器包括控制数据采集器正常工作的中央处理器；保存测试主机10发送的检测结果的存储器；显示数据采集器工作状态的LED指示灯。进一步地，数据采集器还可包括显示测试主机10发送的检测结果的显示设备。[0030]作为本实用新型中数据采集器的一种实现方式，Tekran 2537 B Memory数据采集器采用工业级 Intel 945GSE 32 位主板，搭载 Intel AtomTM Processor N270(l. 6 GHz) 处理器，最高可支持IGB内存，具有2个RS-232(C0M1/^)串口，RS-232用来接收Tekran 2537 B测试主机10传输过来的数据。此外，主板上还设有显卡、声卡、以太网卡、键盘/鼠标接口，最多还可支持4个USB接口和一个直流电源接口，搭载容量8G的工业级存储卡存储数据。数据采集器的外盒上还有一个显示系统正常运行的绿色LED灯，一个显示存储卡正在工作的橙色LED灯。功率为12W，输入电压为12V(相对于一般笔记本电脑的65W功率， 20V输入电压来讲，能耗大幅度降低)。采集器安装WinXP操作系统以保证Tekran 2537 B 自带的客户端程序正常运行。下面以土壤汞蒸气通量测量为例，对本实用新型的汞蒸气检测系统的各个部件进行简单说明。1.气体管路由于气体管路的各种接口由Tekran厂家设定，因此必须使用与接口适配的气体管路，按照仪器要求，测试主机10、零气发生器30、控制阀门40及采样管路统一使用外径 1/4英寸，内径1/8英寸的透明特氟隆管，使用前用蒸馏水或高纯氩气清洗管路内壁，去除可能存在的灰尘等杂质。2.通量箱 70通量箱70为采样单元的主要部件，采用石英玻璃材质，与普通玻璃和特氟隆材质通量箱70相比，石英玻璃通量箱70空白低、易清洗、透明度高、耐磨损等特点。通量箱70 设计为半圆柱状，底面0. 3mX0.4 m，两个半圆形(R=0. 15m)截面分别设有进气孔和出气孔， 进气孔直径为2cm，共设5个，在界面上均勻分布，使外界气体能够均勻进入通量箱70 ；出气孔共三个，其中，中间出气孔为分析通量箱70内部气体汞含量的采样孔，两侧出气孔连接第一抽气泵50。3.抽气泵系统采样时，需要第一抽气泵50和第二抽气泵60同时工作，第一抽气泵50的抽气速度恒定为lm3/h，使通量箱70内部保持比较稳定的气流速度，避免因空气流速变化而对汞通量的测定产生影响。第二抽气泵60的抽气速率与测试主机10采样的抽气速率(1. 5L/ min)相同，其作用是在控制阀门40切换采样管路后，保证另外一根采样管路内仍保持空气流动，防止气体凝滞。4.控制阀门40测试主机10进行测试分析的气体来自于通量箱70内外两根管路，由于测试主机 10不能同时处理两根管路的气体，因此需要控制阀门40来切换采样，使测试主机10轮流分析通量箱70内外气体。控制阀门40通过SC (status and control)数据线与测试主机 10相连，接受测试主机10发送的指令，保证在两根管路之间进行切换的时间。根据捕汞管的工作时间，测试主机10可设置为每10分钟切换一次。5.零气发生器30零气发生器30是用于产生零气的设备，零气是用于调整气体分析仪最小刻度的气体，以及进入分析仪时某待测成分含量显示为零的气体。零气应不含有待测成分或干扰物质，但可以含有与测定无关的成分。本套系统的零气发生器30的作用是将普通空气中的汞完全清除，产生的清洁空气作为零气。6.高纯氩气发生器20高纯氩气在本系统中作为载气使用，载气的作用是以一定的流速载带待测的汞蒸气样品进入检测主机进行检测，最后流出检测系统放空，载气只是起载带作用而不影响检测分析作用。作为高灵敏度气态汞分析仪的载气，要求要化学稳定性好，纯度高。高纯氩气作为一种惰性气体，不参与各类化学反应，纯度达到99. 999%，满足设备对载气的各种要求。 高纯氩气通过1/8英寸特氟隆管连接测试主机10。7.测试主机10Tekran 2537B型测汞仪的运行通过内部微处理器控制。所有仪器操作都可通过仪器面板的键盘和IXD显示屏实现。测试主机10通过RS-232数据线与数据采集器80连接，实现自动传输分析结果和设备状态参数。通过SC (status and control)数据线与零气发生器30和控制阀连接，控
制二者工作。8.数据采集器80由于Tekran 2537B测试主机10不能存储分析结果，因此必须随机配备数据存储设备。而本实用新型中的数据采集器80具有环境适应性强、低功耗、发热小、工作时间不受限等优点，可即时接收并记录分析结果数据。还可根据需要将数据传输到系统外部，例如可将数据传输到外部计算机进行结果统计。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例子，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种汞蒸气测试系统，其特征在于，包括测试主机、高纯氩气发生器、零气发生器、控制阀门、第一抽气泵、第二抽气泵、通量箱、数据采集器，所述测试主机分别与所述高纯氩气发生器、所述零气发生器、所述控制阀门、所述数据采集器相连；所述通量箱分别与所述控制阀门、所述第一抽气泵相连，所述控制阀门还与所述第二抽气泵相连；所述数据采集器，用于接收并保存所述测试主机发送的汞蒸气检测结果；所述数据采集器，还用于将保存的检测结果发送至本测试系统外部。
2.按照权利要求1所述的汞蒸气测试系统，其特征在于， 所述数据采集器通过RS232数据线与所述测试主机相连。
3.按照权利要求1或2所述的汞蒸气测试系统，其特征在于，所述数据采集器包括 控制所述数据采集器正常工作的中央处理器；保存所述测试主机发送的检测结果的存储器； 显示所述数据采集器工作状态的LED指示灯。
4.按照权利要求3所述的汞蒸气测试系统，其特征在于，所述数据采集器还包括显示所述测试主机发送的检测结果的显示设备。
专利摘要本实用新型的汞蒸气测试系统包括测试主机、高纯氩气发生器、零气发生器、控制阀门、第一抽气泵、第二抽气泵、通量箱、数据采集器。测试主机分别与高纯氩气发生器、零气发生器、控制阀门、数据采集器相连。通量箱分别与控制阀门、第一抽气泵相连，控制阀门还与第二抽气泵相连。数据采集器，用于接收并保存测试主机发送的汞蒸气检测结果；数据采集器，还用于将保存的检测结果发送至本测试系统外部。本实用新型中的数据采集器具有环境适应性强、低功耗、发热小、工作时间不受限等优点，可即时接收并记录分析结果数据。还可根据需要将数据传输到系统外部。
文档编号G01N33/00GK202216943SQ201120203830
公开日2012年5月9日 申请日期2011年6月16日 优先权日2011年6月16日
发明者刘应汉, 刘飞, 彭敏, 成杭新, 李括, 杨柯, 聂海峰, 赵传冬 申请人:中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所