專利名稱：一種在線檢測(cè)石油鉆井溶液的離子色譜系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于離子色譜檢測(cè)儀器，具體的講是一種在線檢測(cè)石油鉆井溶液的離子色譜系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前石油鉆井溶液離子色譜分析的諸多環(huán)節(jié)基本上還是手動(dòng)操作的方式，不同操作人員對(duì)石油鉆井溶液的前處理、稀釋、進(jìn)樣、成份分析等環(huán)節(jié)的操作存在個(gè)體差異，因此對(duì)離子色譜檢測(cè)結(jié)果分析時(shí)，諸多的人為因素導(dǎo)致檢測(cè)誤差難以得到定性和定量判斷。石油鉆井溶液離子色譜的手動(dòng)操作勞動(dòng)強(qiáng)度大，分析效率低，特別在鉆井作業(yè)中不同深度的鉆井溶液連續(xù)快速流出時(shí)，難以達(dá)到石油鉆井溶液的快速、高效和準(zhǔn)確的同步檢測(cè)要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決現(xiàn)在石油鉆井待測(cè)溶液離子色譜分析手動(dòng)操作的檢測(cè)結(jié)果誤差難以得到定性和定量判斷、勞動(dòng)強(qiáng)度大、分析效率低的技術(shù)問題，提供一種石油鉆井待測(cè)溶液前處理、稀釋、進(jìn)樣、成分分析等有機(jī)的聯(lián)動(dòng)，對(duì)石油鉆井待測(cè)溶液在線分析，降低人為因素干擾檢測(cè)結(jié)果，操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度較低，檢測(cè)效率高的在線檢測(cè)石油鉆井溶液的離子色譜系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是一種在線檢測(cè)石油鉆井溶液的離子色譜系統(tǒng)，包括石油鉆井溶液前處理裝置，稀釋進(jìn)樣裝置，連接輸液泵的入口的淋洗液，廢液裝置，連接電磁進(jìn)樣閥的位口的定量環(huán)，離子色譜柱，抑制器，檢測(cè)器，前處理裝置的入口連接石油鉆井待測(cè)溶液，其出口連接稀釋進(jìn)樣裝置的進(jìn)樣口 ；稀釋進(jìn)樣裝置的出樣口連接電磁進(jìn)樣閥的位口 ；輸液泵的出口連接電磁進(jìn)樣閥的位口 ；離子色譜柱的入口連通電磁進(jìn)樣閥的位口，離子色譜柱通過抑制器連接檢測(cè)器；廢液裝置分別連接電磁進(jìn)樣閥的位口、抑制器和檢測(cè)器；電磁進(jìn)樣閥處于進(jìn)樣狀態(tài)時(shí)，淋洗液依次通過輸液泵、離子色譜柱、抑制器和檢測(cè)器排入廢液裝置，經(jīng)前處理裝置處理的石油鉆井待測(cè)溶液通過定量環(huán)排入廢液裝置；電磁進(jìn)樣閥處于分析狀態(tài)時(shí)，淋洗液依次通過輸液泵、定量杯、離子色譜柱、 抑制器和檢測(cè)器排入廢液裝置；控制裝置連接檢測(cè)器、電磁進(jìn)樣閥、稀釋進(jìn)樣裝置、輸液泵和工作站?？刂蒲b置作為控制中心，控制在線檢測(cè)石油鉆井溶液的離子色譜系統(tǒng)各裝置聯(lián)動(dòng)，對(duì)石油鉆井待測(cè)溶液在線離子色譜分析。工作站將控制裝置轉(zhuǎn)換的各個(gè)離子濃度的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行離子分析，并將反控信息發(fā)送至控制裝置中去。前處理裝置的管路與石油鉆井待測(cè)溶液管路相連，石油鉆井待測(cè)溶液經(jīng)前處理裝置沉淀、去雜質(zhì)和過濾等處理后進(jìn)入管路。稀釋進(jìn)樣裝置對(duì)鉆井待測(cè)溶液進(jìn)行相應(yīng)倍數(shù)的稀釋，稀釋進(jìn)樣裝置內(nèi)置的注射泵將稀釋后的鉆井待測(cè)溶液注入電磁進(jìn)樣閥的位口。稀釋后的鉆井待測(cè)溶液注滿定量環(huán)，多余的液體排入廢液裝置。控制裝置控制電磁進(jìn)樣閥切換，輸液泵將定量環(huán)中的稀釋后的鉆井待測(cè)溶液依次通過離子色譜柱、抑制器和檢測(cè)器排入廢液裝置?？刂蒲b置將檢測(cè)器傳來的離子成份濃度電信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)傳至工作站，工作站進(jìn)行最終的鉆井待測(cè)溶液成份譜圖的分析、對(duì)比、報(bào)表工作。從而完成整個(gè)石油鉆井待測(cè)溶液的在線檢測(cè)和分析過程。 本實(shí)用新型降低人為因素干擾檢測(cè)結(jié)果，操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度較低，檢測(cè)效率高。輸液泵是平流泵；電磁進(jìn)樣閥是電磁二位六通閥，其①位口連接輸液泵，②位口連接定量環(huán)的入口，定量環(huán)的出口連接⑤位口，③位口連接稀釋進(jìn)樣裝置，④位口連接廢液裝置，⑥位口連通離子色譜柱；電磁進(jìn)樣閥處于進(jìn)樣狀態(tài)時(shí)，①位口連通⑥位口，②位口連通
③位口，④位口連通⑤位口；電磁進(jìn)樣閥處于分析狀態(tài)時(shí)，①位口連通②位口，③位口連通
④位口，⑤位口連通⑥位口。電磁進(jìn)樣閥與離子色譜柱之間連接保護(hù)柱。專用填充材料的保護(hù)柱起到保護(hù)離子色譜柱的作用。稀釋進(jìn)樣裝置是自動(dòng)進(jìn)樣器，盤面管路連接有流動(dòng)石油鉆井待測(cè)溶液收集位、洗針打水位置和離子色譜進(jìn)樣口 ；稀釋進(jìn)樣裝置的活塞泵對(duì)經(jīng)過前處理的石油鉆井待測(cè)溶液進(jìn)行吸噴控制，稀釋進(jìn)樣裝置的試劑噴加器施加稀釋液、噴洗針液清洗吸樣針。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是控制裝置控制在線檢測(cè)石油鉆井溶液的離子色譜系統(tǒng)各裝置聯(lián)動(dòng)，工作站進(jìn)行最終的鉆井待測(cè)溶液成份譜圖的分析、對(duì)比、報(bào)表工作，完成整個(gè)石油鉆井待測(cè)溶液的在線檢測(cè)和分析過程。本實(shí)用新型降低人為因素干擾檢測(cè)結(jié)果，操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度較低，檢測(cè)效率高。

圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例在電磁進(jìn)樣閥處于進(jìn)樣狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1實(shí)施例在電磁進(jìn)樣閥處于分析狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖說明。本實(shí)施例的輸液泵1是高壓力、小流量和可調(diào)數(shù)顯高壓平流泵，其規(guī)格型號(hào) UC-3281,電源DCMV/2. 2A ；電磁閥進(jìn)樣閥4是有進(jìn)樣、分析位置的電磁二位六通閥，規(guī)格型號(hào)MHP9900-500-1，電源DCMV/1A。實(shí)際應(yīng)用中，電磁進(jìn)樣閥4也有采用電磁二位十通閥并接入其他管路進(jìn)行雙路進(jìn)樣的。電磁進(jìn)樣閥4采用電平控制或BCD碼控制等控制方式，本實(shí)施例使用高電平+5V，低電平OV的電平控制方式控制二位工作狀態(tài)。圖中電磁進(jìn)樣閥4的①位口連接輸液泵1的出口，②位口連接定量環(huán)15的入口， 定量環(huán)15的出口連接⑤位口，③位口連接自動(dòng)稀釋進(jìn)樣裝置2的出樣口，④位口連接廢液裝置11，⑥位口連接保護(hù)柱5的入口，保護(hù)柱5的出口連接離子色譜柱6入口。圖1所示電磁進(jìn)樣閥4處于進(jìn)樣狀態(tài)時(shí)的①位口連通⑥位口，②位口連通③位口，④位口連通⑤位口。 圖2所示電磁進(jìn)樣閥4處于分析狀態(tài)時(shí)的①位口連通②位口，③位口連通④位口，⑤位口連通⑥位口。輸液泵1的入口接淋洗液14。離子流動(dòng)相的淋洗液14通常用超純水與NaHC03或 Na2C03按不同濃度比例混合而成。前處理裝置13的入口管路與石油鉆井待測(cè)溶液輸出管路相連，前處理裝置13的出口管路連接自動(dòng)稀釋進(jìn)樣裝置2的入樣口。自動(dòng)稀釋進(jìn)樣裝置 2采用VlOO自動(dòng)進(jìn)樣器，整機(jī)規(guī)格555*580*380，電源AC220/200-500W，5mL管適配架10* 個(gè)，盤面管路連接有流動(dòng)石油鉆井待測(cè)溶液收集位、洗針打水位置和離子色譜進(jìn)樣口，石油鉆井待測(cè)溶液由自動(dòng)稀釋進(jìn)樣裝置2內(nèi)部的活塞泵進(jìn)行吸噴控制，采集經(jīng)過前處理的石油鉆井待測(cè)溶液加到試管中。實(shí)際應(yīng)用中使用雙通道的離子色譜儀時(shí)，采用分次進(jìn)樣的方式實(shí)現(xiàn)陰陽(yáng)離子的同時(shí)檢測(cè)，盤面上有專用離子色譜進(jìn)樣口，陰陽(yáng)離子檢測(cè)由離子色譜系統(tǒng)內(nèi)部的電磁進(jìn)樣閥4來切換控制。自動(dòng)稀釋進(jìn)樣裝置2的整體管路采用PFA材料和不銹鋼材料，管路接頭采用PEEK材料，電磁閥采用全特富龍材料，試劑噴加器負(fù)責(zé)添加稀釋液，以及噴洗針液進(jìn)行吸樣針的清洗工作。對(duì)于雙通道的離子色譜儀，可采用分次進(jìn)樣的方式實(shí)現(xiàn)陰陽(yáng)離子的同時(shí)檢測(cè)，盤面上有專用離子色譜進(jìn)樣口，陰陽(yáng)離子檢測(cè)由離子色譜系統(tǒng)內(nèi)部的電磁進(jìn)樣閥4來切換控制。自動(dòng)稀釋進(jìn)樣裝置2可以自動(dòng)完成稀釋和系列稀釋任務(wù)， 包括標(biāo)樣配置工作。保護(hù)柱5、離子色譜柱6、抑制器7和檢測(cè)器8首尾相連，抑制器7和檢測(cè)器8連通廢液裝置11。某些石油鉆井待測(cè)溶液對(duì)離子色譜柱6有損傷，在離子色譜柱之前須要加裝保護(hù)柱5，保護(hù)柱5是專用填充材料的離子色譜柱，本實(shí)施例的保護(hù)柱5使用與離子色譜柱6相同的填充材料，待測(cè)樣品溶液對(duì)離子色譜柱的損壞通常發(fā)生在離子色譜柱的入口附近位置，所以，在離子色譜柱6前面使用保護(hù)柱5能夠起到對(duì)離子色譜柱6的保護(hù)作用。依據(jù)石油鉆井待測(cè)溶液離子分析要求選用陰離子柱或陽(yáng)離子柱的離子色譜柱6。專用核心部件之一的抑制器7，用于降低流動(dòng)相的背景電導(dǎo)、增加待測(cè)離子的電導(dǎo)響應(yīng)值和使 “反離子”進(jìn)入到廢液中。檢測(cè)器8通常采用五極電導(dǎo)檢測(cè)器或安培檢測(cè)器，本實(shí)施例采用五極電導(dǎo)檢測(cè)器?，F(xiàn)有技術(shù)的控制裝置9是進(jìn)樣控制中心部件，包括ARM、單片機(jī)、工控機(jī)等技術(shù)，控制裝置9與輸液泵1、自動(dòng)稀釋進(jìn)樣裝置2通過通訊數(shù)據(jù)線連接，根據(jù)不同的連接方式，可采用RS232、RS485標(biāo)準(zhǔn)串口進(jìn)行連接，并以通訊協(xié)議進(jìn)行通信互聯(lián)，用以查詢、協(xié)調(diào)與輸液泵1、自動(dòng)稀釋進(jìn)樣裝置2的工作狀態(tài)和工作進(jìn)程，RS232標(biāo)準(zhǔn)串口的數(shù)據(jù)線采用五芯帶屏蔽層的多股銅線，RS485標(biāo)準(zhǔn)串口的數(shù)據(jù)線采用二芯帶屏蔽層的多股銅線，本實(shí)施例采用RS232標(biāo)準(zhǔn)串口連接?？刂蒲b置9與電磁閥進(jìn)樣閥4和檢測(cè)器8通過控制線連接，用以傳遞數(shù)據(jù)和切換電磁進(jìn)樣閥4的工作狀態(tài)。工作站10包括個(gè)人電腦及控制臺(tái)軟件，個(gè)人電腦與控制裝置9根據(jù)實(shí)現(xiàn)方式的不同，采用RS232或RS485標(biāo)準(zhǔn)串口進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)，本實(shí)施例采用RS232標(biāo)準(zhǔn)口連接，工作站10用以將控制裝置9轉(zhuǎn)換的各個(gè)離子濃度的數(shù)字信號(hào)值傳遞給個(gè)人電腦，并由個(gè)人電腦上的控制臺(tái)軟件對(duì)傳遞來的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行離子分析，并形成報(bào)表，同時(shí)，也可將控制臺(tái)軟件的反控信息發(fā)送至控制裝置9中去。本實(shí)施例部件間液體用聚四氯管連接。本實(shí)施例的在線檢測(cè)石油鉆井溶液的離子色譜系統(tǒng)工作流程進(jìn)樣狀態(tài)，如圖1所示?？刂蒲b置9通過數(shù)據(jù)線及通訊協(xié)議，發(fā)控制命令字給自動(dòng)稀釋進(jìn)樣裝置2，自動(dòng)稀釋進(jìn)樣裝置2將經(jīng)前處理裝置13處理的石油鉆井待測(cè)溶液抽入到內(nèi)部的注射泵，按設(shè)定的稀釋倍數(shù)進(jìn)行稀釋。稀釋的石油鉆井待測(cè)溶液用自動(dòng)稀釋進(jìn)樣裝置2內(nèi)部的注射泵注入到電磁進(jìn)樣閥4的③位口，注滿定量環(huán)15，多余的液體經(jīng)由電磁進(jìn)樣閥4內(nèi)部管路排入廢液裝置11的聚四氯乙烯的儲(chǔ)液瓶中。電磁進(jìn)樣閥4進(jìn)樣完畢后，控制裝置9控制電磁進(jìn)樣閥4切換到分析狀態(tài)。分析狀態(tài)，如圖2所示。輸液泵1按設(shè)定好的流量、流速將淋洗液14抽入電磁進(jìn)樣閥4的①位口，定量環(huán)15內(nèi)稀釋的石油鉆井待測(cè)溶液在淋洗液14的壓力下，依次通過保護(hù)柱5、離子色譜柱6、抑制器7、檢測(cè)器8，最后流入到廢液裝置11的聚四氯乙烯的儲(chǔ)液瓶中。檢測(cè)器8將石油鉆井待測(cè)溶液內(nèi)不同離子成份濃度的模擬量檢測(cè)電信號(hào)值傳遞給控制裝置9，控制裝置9將模擬量檢測(cè)電信號(hào)值轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，通過數(shù)據(jù)線傳遞給工作站10，由工作站10對(duì)石油鉆井待測(cè)溶液的離子成份進(jìn)行譜圖顯示、分析和形成報(bào)表。
權(quán)利要求1.一種在線檢測(cè)石油鉆井溶液的離子色譜系統(tǒng)，包括石油鉆井溶液前處理裝置(13)， 稀釋進(jìn)樣裝置(2)，連接輸液泵(1)的入口的淋洗液(14)，廢液裝置(11)，連接電磁進(jìn)樣閥 (4)的位口的定量環(huán)(15)，離子色譜柱(6)，抑制器(7)，檢測(cè)器(8)，其特征在于前處理裝置 (13)的入口連接石油鉆井待測(cè)溶液，其出口連接稀釋進(jìn)樣裝置(2)的進(jìn)樣口 ；稀釋進(jìn)樣裝置(2)的出樣口連接電磁進(jìn)樣閥(4)的位口 ；輸液泵(1)的出口連接電磁進(jìn)樣閥(4)的位口 ；離子色譜柱(6)的入口連通電磁進(jìn)樣閥(4)的位口，離子色譜柱(6)通過抑制器(7)連接檢測(cè)器(8)；廢液裝置(11)分別連接電磁進(jìn)樣閥(4)的位口、抑制器(7)和檢測(cè)器(8)； 電磁進(jìn)樣閥(4)處于進(jìn)樣狀態(tài)時(shí)，淋洗液(14)依次通過輸液泵(1)、離子色譜柱(6)、抑制器 (7)和檢測(cè)器(8)排入廢液裝置(11 )，經(jīng)前處理裝置(13)處理的石油鉆井待測(cè)溶液通過定量環(huán)(15)排入廢液裝置(11);電磁進(jìn)樣閥(4)處于分析狀態(tài)時(shí)，淋洗液(14)依次通過輸液泵(1)、定量杯(15)、離子色譜柱(6)、抑制器(7)和檢測(cè)器(8)排入廢液裝置(11)；控制裝置(9)連接檢測(cè)器(8)、電磁進(jìn)樣閥(4)、稀釋進(jìn)樣裝置(2)、輸液泵(1)和工作站(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在線檢測(cè)石油鉆井溶液的離子色譜系統(tǒng)，其特征在于輸液泵(1)是平流泵；電磁進(jìn)樣閥(4 )是電磁二位六通閥，其①位口連接輸液泵(1)，②位口連接定量環(huán)(15)的入口，定量環(huán)(15)的出口連接⑤位口，③位口連接稀釋進(jìn)樣裝置(2)，④位口連接廢液裝置(11)，⑥位口連通離子色譜柱(6)；電磁進(jìn)樣閥(4)處于進(jìn)樣狀態(tài)時(shí)，①位口連通⑥位口，②位口連通③位口，④位口連通⑤位口 ；電磁進(jìn)樣閥(4)處于分析狀態(tài)時(shí)， ①位口連通②位口，③位口連通④位口，⑤位口連通⑥位口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種在線檢測(cè)石油鉆井溶液的離子色譜系統(tǒng)，其特征在于電磁進(jìn)樣閥(4 )與離子色譜柱(6 )之間連接保護(hù)柱(5 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種在線檢測(cè)石油鉆井溶液的離子色譜系統(tǒng)，其特征在于稀釋進(jìn)樣裝置(2)是自動(dòng)進(jìn)樣器，盤面管路連接有流動(dòng)石油鉆井待測(cè)溶液收集位、洗針打水位置和離子色譜進(jìn)樣口 ；稀釋進(jìn)樣裝置(2)的活塞泵對(duì)經(jīng)過前處理的石油鉆井待測(cè)溶液進(jìn)行吸噴控制，稀釋進(jìn)樣裝置(2)的試劑噴加器施加稀釋液、噴洗針液清洗吸樣針。
專利摘要屬于離子色譜檢測(cè)儀器的一種在線檢測(cè)石油鉆井溶液的離子色譜系統(tǒng)，用于石油鉆井待測(cè)溶液的離子色譜分析，采取的技術(shù)方案是前處理裝置兩端分別連接石油鉆井待測(cè)溶液和稀釋進(jìn)樣裝置，稀釋進(jìn)樣裝置連接電磁進(jìn)樣閥，輸液泵連接淋洗液和電磁進(jìn)樣閥，離子色譜柱連通電磁進(jìn)樣閥，離子色譜柱通過抑制器連接檢測(cè)器，廢液裝置連接電磁進(jìn)樣閥、抑制器和檢測(cè)器，控制裝置連接輸液泵、稀釋進(jìn)樣裝置、電磁進(jìn)樣閥、檢測(cè)器和工作站，解決現(xiàn)在石油鉆井待測(cè)溶液離子色譜分析手動(dòng)操作的檢測(cè)結(jié)果誤差難以得到定性和定量判斷、勞動(dòng)強(qiáng)度大、分析效率低的技術(shù)問題。
文檔編號(hào)G01N30/02GK202330372SQ201120488600
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者王鈞 申請(qǐng)人:青島盛瀚色譜技術(shù)有限公司