一种监测水合物生成的方法

摘要

本发明公开了一种监测水合物生成的系统，包括示踪气注入单元、水合物生成监测单元、温压检测单元、采集单元、数据处理单元，所述水合物生成监测单元包括通过电路依次串联形成闭环的电源E、纳安电流表、电阻R1、开关S、示踪气传感器、滑动变阻器R2，所述示踪气传感器包括相对设置的阴极和阳极，所述阳极包括由硅片制作的电极和通过导电双面胶粘在电极内侧表面上的硅片基底，所述硅片基底上生长或采用丝网印刷有碳纳米管阵列薄膜。本发明还提供了一种监测水合物生成的方法。本发明采用了非自持放电电离气体的方法测量气体浓度的变化，并结合温度压力的变化，以此来判断反应器单元中是否生成了水合物，监测的结果更可靠，精度更高。

主权项

一种监测水合物生成的方法，采用监测水合物生成的系统，所述系统包括向反应器单元中注入示踪气的示踪气注入单元、通过放电以跟踪反应器单元中示踪气体浓度变化的水合物生成监测单元、用于检测反应器单元内温度和压力变化的温压检测单元、用于采集温压检测单元数据的采集单元、用于处理采集单元所采集数据从而判断其中是否有水合物的生成的数据处理单元，所述水合物生成监测单元包括通过电路依次串联形成闭环的电源E、纳安电流表、电阻R₁、开关S、示踪气传感器(7)、滑动变阻器R₂，所述示踪气传感器(7)设于反应器单元内，为气体提供放电场所，包括相对设置的阴极(1)和阳极(2)，所述阴极(1)由硅片制成，用于发射电子，所述阳极(2)包括由硅片制作的电极(4)和通过导电双面胶粘在电极(4)内侧表面上的硅片基底(3)，所述硅片基底(3)上生长或采用丝网印刷有碳纳米管阵列薄膜(5)；所述电源E为直流或交流电源；所述阴极(1)和阳极(2)之间用云母片(6)绝缘隔开；所述示踪气传感器(7)的阴极(1)、阳极(2)、云母片(6)用环氧树脂粘住并固定；所述示踪气传感器(7)的顶部和底部相互错开地设置有透气孔(8)，所述透气孔(8)处设置有由聚四氟乙烯经过膨化拉伸而成的微孔薄膜；所述示踪气包括SF₆、H₂S或CCl₂F₂，其特征在于，包括步骤：通过示踪气注入单元将示踪气注入到反应器单元内；闭合开关S, 调节所述滑动变阻器R₂使示踪气体传感器(7)中的示踪气在阴极(1)和阳极(2)之间进行非自持放电，并记录下在反应前后所述示踪气在阴极(1)和阳极(2)之间进行非自持放电时的纳安电流表数值；停止拨动滑动变阻器R₂，通过观察反应器单元反应前后回路中的纳安电流表数值的变化，从而得出反应器单元中示踪气体浓度是否发生变化，若电流变小则表示示踪气浓度降低，若电流变大则表示示踪气浓度升高；采集单元将反应前后由温压检测单元检测到的反应器单元中的温度和压力值输送至数据处理单元；数据处理单元计算反应器单元中反应前后温度和压力的差值，同时结合示踪气体浓度变化判断是否有水合物生成，即若温度上升、压力降低且示踪气浓度下降，或者，若温度上升、压力不变且示踪气浓度下降，或者，若温度不变、压力降低且示踪气浓度下降，或者，若温度不变、压力不变且示踪气浓度下降时，则表示有水合物生成。