CN109991365A - 气体测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了气体测量装置，属于气体分析与测量技术领域，气体测量装置包括采样管路和设置在采样管路上的抽排装置，所述采样管路上设有用于测量待测气体的气体分析仪，所述采样管路包括采样主路和连接在采样主路上的采样支路，采样支路远离采样主路一端与大气连通，所述抽排装置设置在采样主路上，所述气体分析仪设置在采样支路上，采样支路上设有用于向气体分析仪提供正压检测气体的增压装置，在采样支路上设置增压装置将气体分析仪进气口处的待测气体变成微正压，解决了现有技术中气体分析仪置于高负压状态易损坏的问题。
Description
技术领域
本发明涉及气体测量装置。
背景技术
矿煤采空区、密闭等区域需要经常性地进行气体成分及含量分析，常用的方法是采用束管的方式，通过真空泵将待测区域的气体抽到气体分析仪处进行分析，距离从几百米到数公里不等。这种情况下真空泵前端会形成比较高的负压，如果气体分析仪布置在真空泵前端，势必会造成分析仪内部是高负压状态，会对分析仪内电化学等不耐负压的传感器的损害。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气体测量装置，以解决现有技术中气体分析仪置于高负压状态易损坏的问题。
为实现上述目的，本发明的气体测量装置的技术方案是：
1、气体测量装置包括采样管路和设置在采样管路上的抽排装置，所述采样管路上设有用于测量待测气体的气体分析仪，所述采样管路包括采样主路和连接在采样主路上的采样支路，采样支路远离采样主路一端与大气连通，所述抽排装置设置在采样主路上，所述气体分析仪设置在采样支路上，采样支路上设有用于向气体分析仪提供正压检测气体的增压装置。
本发明的有益效果是：在采样支路上设置增压装置将气体分析仪进气口处的待测气体变成微正压，解决了现有技术中气体分析仪置于高负压状态易损坏的问题。
2、在1的基础上，所述采样支路上连接有用于在负压测量时将增压装置短接的第一负压测量支路，采样支路上还连接有在负压测量时用于将气体分析仪的出气口与采样主路连通的第二负压测量支路，所述采样主路上与第二负压测量支路并联的部分上设有供气体向抽排装置流动的单向阀，使该气体测量装置能够实现正压测量模式和负压测量模式。
3、在2的基础上，所述第一负压测量支路连接有用于切换增压装置和第一负压测量支路与采样主路连通状态的第一换向阀，所述第二负压测量支路连接有用于切换气体分析仪出气口与第二负压测量支路、外界连通状态的第二换向阀连通，便于对正压测量模式和负压测量模式的切换。
4、在3的基础上，所述第一换向阀和第二换向阀均为二位三通换向阀。
5、在1的基础上，所述采样主路上连接有用于与采样支路并联的负压测量支路，负压测量支路的两端与测量主路连通，采样主路上用于与负压测量支路并联的部分上设有供气体向抽排装置流动的单向阀，控制较简单。
6、在1-5中任一项的基础上，所述抽排装置为抽排真空泵。
7、在6的基础上，所述抽排真空泵具有用于保证采样主路内负压不大于设定值的安全阀，避免采样管路内的负压过大。
8、在1-5中任一项的基础上，所述增压装置为增压真空泵。
9、在1-5中任一项的基础上，所述抽排装置的额定功率大于增压装置的额定功率，使少量气体通入气体分析仪。
10、在1-5中任一项的基础上，所述采样主路上设有处于采样支路前侧的流量计，便于检测流入采样主路内的待测气体的流量。
附图说明
图1为本发明的气体测量装置的具体实施例1的正压测量模式的示意图；
图2为本发明的气体测量装置的具体实施例1的负压测量模式的示意图；
图3为本发明的气体测量装置的具体实施例2的结构示意图；
图4为本发明的气体测量装置的具体实施例3的结构示意图；
图5为本发明的气体测量装置的具体实施例4的结构示意图；
图6为本发明的气体测量装置的具体实施例5的结构示意图；
图7为本发明的气体测量装置的具体实施例6的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的气体测量装置的具体实施例1，如图1至图2所示，气体检测装置包括与待测气体的进气口连接的采样主路1和将待测气体抽入采样主路1中的抽排真空泵8，采样主路1上连接有采样辅路2，采样主路1上置于采样辅路2前侧的部分上设有流量计7，便于检测流入采样支路内的待测气体的流量。其中，抽排真空泵8构成抽排装置。
本发明的气体测量装置还包括一个气体分析仪5，该气体分析仪5可以对流经其中的气体进行分析和检测，气体分析仪5上的入口处连接有第一负压测量支路13和增压管路3，增压管路3上设有一个增压真空泵11，增压管路3的入口、第一负压测量支路13的入口及采样辅路2之间设有第一换向阀9，为了便于对气路的切换进行控制，因此本实施例中第一换向阀9采用二位三通换向阀，二位两通换向阀的其中一位为采样辅路2与增压管路3的连通位，另一位为采样辅路2与第一负压测量支路13的连通位。其中，增压真空泵11构成用于向气体分析仪5提供正压检测气体的增压装置。当然，在其他实施例中，增压装置可以为一个气泵，并在气泵前端串联上单向阀。
气体分析仪5的出口处还设有与采样主路1连接的第二负压测量支路12和与外界连通的排空管路4，排空管路4的入口、第二负压测量支路12的入口及气体分析仪5的出口之间设有第二换向阀10，该第二换向阀10仍然采用和第一换向阀9同种规格的二位三通换向阀，该第二换向阀10的其中一位为气体分析仪5的出口与第二负压测量支路12的入口的连通位，另一位为连通气体分析仪5的出口和排空管路4的连通位。其中，采样辅路2、增压管路3及排空管路4构成采样支路，采样主路1和采样支路构成采样管路。
采样辅路2的入口和第二负压测量支路12的出口之间的采样主路1上设有单向阀6，且单向阀6的阀芯朝向抽排真空泵8的出口设置，使经过单向阀6的气体能够从采样辅路2的入口向抽排真空泵8的方向流动。
本发明的气体测量装置可以实现正压测量模式和负压测量模式，并且能够实现正压测量模式和负压测量模式的切换，为了便于两种模式的切换，第一换向阀9和第二换向阀10均采用电磁来控制其的换向。当然，在其他实施例中，第一换向阀9和第二换向阀10也可以采用液力控制。
当本发明的气体测量装置处于正压测量模式时，控制第一换向阀9使增压管路3和采样辅路2连通，控制第二换向阀10使气体分析仪5的出口与排空管路4连通，此时待测气体在抽排真空泵8的作用下从采样主路1中通过流量计7从流量计7流出时，待测气体一部分通过采样主路1被抽排真空泵8抽出，一部分从采样辅路2的入口进入增压管路3，再通过增压管路3进入气体分析仪5然后从排空管路4排出，此时，由于排空管路4与大气连通因此气体分析仪5的出口处为大气压，而气体分析仪5的入口处于高负压状态，增压真空泵11工作，使气体分析仪5的入口处的压强逐渐增大，当气体分析仪5的入口处的压强超过气体分析仪5的出口处的大气压即达到微正压状态时，此时，待测气体开始流经气体分析仪5，以便气体分析仪5对待测气体进行分析。
当本发明的气体测量装置处于负压测量模式时，控制第一换向阀9使第一负压测量支路13与采样辅路2连通将增压真空泵11短接，控制第二换向阀10使气体分析仪5的出口与第二负压测量支路12连通，此时的待测气体在抽排真空泵8的作用下在采样主路1内流动，此时采样辅路2的入口和第二负压测量支路12的出口均为高负压状态，但是由于采样主路1上的单向阀6的设置，要使得采样辅路2的入口的压力要大于第二负压测量支路12的出口的压力才能保证单向阀6的开启，此时一小部分待测气体开始进入采样辅路2，接着流经气体分析仪5，以便气体分析仪5对待测气体进行分析。
正压测量模式和负压测量模式各有优缺点，正压测量模式的优点在于：使流经气体分析仪5的气体为微正压状态，保证安装的电化学类型的传感器不受损坏；正压测量模式的缺点在于：流经气体分析仪5的气体流量受到增压真空泵11工作能力的限制，并且增压真空泵11的工作能力会限制其流量，使其响应时间长，因此气体分析仪5的测量响应的时间较长，并且增压真空泵11始终需要工作，消耗较多电能。负压测量模式的优点在于：流经气体分析仪5的气体流量不会受到增压真空泵11的限制，流量较大，气体分析仪5测量响应时间较短，且增压真空泵11不工作，节省电能；负压测量模式的缺点在于：此时流经气体分析仪5的气体为高负压状态，对气体分析仪5中的电化学类型的传感器有一定的损坏。
优选的，抽排真空泵8为带有负压调节功能和安全阀，保证所抽到的负压不大于设定值。
本发明的气体测量装置的具体实施例2，与本发明的气体测量装置的具体实施例1的区别仅在于：如图3所示，增压装置上设有气泵211和设置在气泵211入口处的单向阀210。
本发明的气体测量装置的具体实施例3，与本发明的气体测量装置的具体实施例1的区别仅在于：如图4所示，抽排装置包括气泵381和设置在气泵381入口处的单向阀382。
本发明的气体测量装置的具体实施例4，与本发明的气体测量装置的具体实施例1的区别仅在于：如图5所示，增压管路与第一负压测量支路上分别设有一个入口截止阀49，排空管路和第二负压测量支路上分别设有一个出口截止阀410。
本发明的气体测量装置的具体实施例5，与本发明的气体测量装置的具体实施例1的区别仅在于：如图6所示，置于采样辅路52入口和出口之间的采样主路51始终处于连通状态。
本发明的气体测量装置的具体实施例6，与本发明的气体测量装置的具体实施例1的区别仅在于：如图7所示，气体分析仪65设有两个，其中一个进行正压测量模式，另一个进行负压测量模式。
Claims (10)
1.气体测量装置，包括采样管路和设置在采样管路上的抽排装置，所述采样管路上设有用于测量待测气体的气体分析仪，其特征在于：所述采样管路包括采样主路和连接在采样主路上的采样支路，采样支路远离采样主路一端与大气连通，所述抽排装置设置在采样主路上，所述气体分析仪设置在采样支路上，采样支路上设有用于向气体分析仪提供正压检测气体的增压装置。
2.根据权利要求1所述的气体测量装置，其特征在于：所述采样支路上连接有用于在负压测量时将增压装置短接的第一负压测量支路，采样支路上还连接有在负压测量时用于将气体分析仪的出气口与采样主路连通的第二负压测量支路，所述采样主路上与第二负压测量支路并联的部分上设有供气体向抽排装置流动的单向阀。
3.根据权利要求2所述的气体测量装置，其特征在于：所述第一负压测量支路连接有用于切换增压装置和第一负压测量支路与采样主路连通状态的第一换向阀，所述第二负压测量支路连接有用于切换气体分析仪出气口与第二负压测量支路、外界连通状态的第二换向阀连通。
4.根据权利要求3所述的气体测量装置，其特征在于：所述第一换向阀和第二换向阀均为二位三通换向阀。
5.根据权利要求1所述的气体测量装置，其特征在于：所述采样主路上连接有用于与采样支路并联的负压测量支路，负压测量支路的两端与测量主路连通，采样主路上用于与负压测量支路并联的部分上设有供气体向抽排装置流动的单向阀。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的气体测量装置，其特征在于：所述抽排装置为抽排真空泵。
7.根据权利要求6所述的气体测量装置，其特征在于：所述抽排真空泵具有用于保证采样管路内负压不大于设定值的安全阀。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的气体测量装置，其特征在于：所述增压装置为增压真空泵。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的气体测量装置，其特征在于：所述抽排装置的额定功率大于增压装置的额定功率。
10.根据权利要求1-5中任一项所述的气体测量装置，其特征在于：所述采样主路上设有处于采样支路前侧的流量计。
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