CN113654854A - 一种天然气在线光谱分析仪的取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及天然气检测技术领域，且公开了一种天然气在线光谱分析仪的取样装置，包括取样罐主体，取样罐主体的两端分别连接有进气嘴和出气嘴，进气嘴的端部连接有进气阀，出气嘴的端部连接有出气阀，取样罐主体内部设置推动机构，取样罐主体的底部设置有驱动机构，该种天然气在线光谱分析仪的取样装置，通过设置驱动机构和推动机构，两者之间的配合可在进行排气时，保持取样罐主体内部的气压恒定，进而保证气体排出检测时流速相同，提高检测的精准度，通过设置推动机构，推动机构的设置可在气体检测完成后，对罐体内部的残留气体进行清洁，清理方便，通过设置推动机构，推动机构可用于检测取样罐主体的气密性，避免采用专门的检测设备进行检测。

Description

一种天然气在线光谱分析仪的取样装置

技术领域

本发明天然气检测技术领域，具体为一种天然气在线光谱分析仪的取样装置。

背景技术

根据物质的光谱来鉴别物质及确定它的化学组成和相对含量的方法叫光谱分析，其优点是灵敏，迅速。根据分析原理光谱分析可分为发射光谱分析与吸收光谱分析两种，根据被测成分的形态可分为原子光谱分析与分子光谱分析。目前，光谱分析技术也广泛应用于天然气检测领域。

天然气取样罐是天然气光谱分析中重要构件，用于对样品天然气进行储存，并可与光谱分析仪器连接，进行检测，目前现有的天然气取样罐存在以下问题：

（1）在进行天然气光谱分析过程中，天然气取样罐出气端与光谱分析仪器连接时，打开阀门，取样罐内的天燃气会进入仪器中，然而随着气体从取样罐中排出，取样罐内部的气压逐渐降低，进而天然气在仪器检测中的流速为降低，天然气的流速不同，可能会造成对检测结果产生一定的误差，导致检测不精准；

（2）天然气取样罐在进行取样时，需要对取样罐的气密性进行检测，目前需要专门的设备对其气密性进行检测，检测比较麻烦；

（3）天然气取样罐在检测完成后，天然气取样罐的内壁可能会遗留有一定的天然气样品，需要对其进行清洁，避免取样罐再次使用时，造成取样罐内样品遭受污染，影响检测效果。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种天然气在线光谱分析仪的取样装置，解决了背景技术提出的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种天然气在线光谱分析仪的取样装置，包括取样罐主体，取样罐主体的两端分别连接有进气嘴和出气嘴，进气嘴的端部连接有进气阀，出气嘴的端部连接有出气阀，取样罐主体内部设置推动机构，取样罐主体的底部设置有与推动机构固接的驱动机构。

进一步地，取样罐主体的进气一端内部开设有与进气嘴连通的分流腔，分流腔的侧壁开设有与取样罐主体内部连通的进气通道，取样罐主体的内部两端开设有与驱动机构连通的输送通道，取样罐主体的内部上下壁开设有限位滑槽，取样罐主体的内壁嵌设有第一磁铁块。

进一步地，推动机构包括密封板，密封板的上下端设置有与限位滑槽匹配的限位滑块，密封板的内部中间位置开设有滑动腔，滑动腔的一侧面开设有与滑动腔连通的通孔，滑动腔内滑动连接有滑动组件，密封板的一侧开设有与滑动腔连通的第一L形通道，第一L形通道与进气通道对应。

进一步地，滑动组件包括滑动块，所述滑动块上开设有与第一L形通道匹配的第二L形通道，第二L形通道的出气口处连接有连通管，连通管的一端穿设通孔且与通孔滑动连接，滑动块的一侧面嵌设有与第一磁铁块匹配的第二磁铁块。

进一步地，驱动机构包括防护外壳，防护外壳设置有第一电机和第二电机，第一电机和第二电机的输出端连接有收卷轮，第一电机上的收卷轮卷有第一牵引绳，第二电机上的收卷轮卷有第二牵引绳，第一牵引绳的端部穿设输送通道与密封板的一面固定，第二牵引绳的端部穿设另一输送通道与密封板的另一面固定。

进一步地，输送通道与取样罐主体的内部连通处内部设置有密封套环，第一牵引绳和第二牵引绳穿设对应的密封套环。

进一步地，取样罐主体的内壁设置有双层密封环，进气通道的出气口位于双层密封环内。

进一步地，出气嘴内设置有气压传感器，防护外壳内设置有蓄电池，防护外壳的外部设置有控制面板，第一电机、第二电机和气压传感器均与控制面板电性连接，第一电机和第二电机均与蓄电池电性连接。

（三）有益效果

与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

1、该种天然气在线光谱分析仪的取样装置，通过设置驱动机构和推动机构，两者之间的配合可在进行排气时，保持取样罐主体内部的气压恒定，进而保证气体排出检测时流速相同，提高检测的精准度。

2、该种天然气在线光谱分析仪的取样装置，通过设置推动机构，推动机构的设置可在气体检测完成后，对罐体内部的残留气体进行清洁，清理方便。

3、该种天然气在线光谱分析仪的取样装置，通过设置推动机构，推动机构可用于检测取样罐主体的气密性，避免采用专门的检测设备进行检测。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明中推动机构结构图；

图3为本发明中推动机构进气状态结构图；

图4为本发明剖面结构示意图；

图5为本发明中滑动组件结构图；

图6为本发明中推动机构正视图；

图7为图1中A处结构图；

图8为本发明中驱动机构结构图。

图中：1取样罐主体、2进气阀、3进气嘴、4出气嘴、5出气阀、6推动机构、601密封板、602限位滑块、603滑动组件、6031滑动块、6032第二L形通道、6033第二磁铁块、6034连通管、604第一L形通道、605滑动腔、606通孔、7拉把、8驱动机构、801防护外壳、802第一电机、803第二电机、804收卷轮、805第二牵引绳、806第一牵引绳、9分流腔、10进气通道、11限位滑槽、12双层密封环、13密封套环、14输送通道、15第一磁铁块。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参阅图1-8，一种天然气在线光谱分析仪的取样装置，包括取样罐主体1，取样罐主体1的两端分别连接有进气嘴3和出气嘴4，进气嘴3的端部连接有进气阀2，出气嘴4的端部连接有出气阀5，取样罐主体1内部设置推动机构6，取样罐主体1的底部设置有与推动机构6固接的驱动机构8。

参阅图1和4，取样罐主体1的进气一端内部开设有与进气嘴3连通的分流腔9，分流腔9的侧壁开设有与取样罐主体1内部连通的进气通道10，取样罐主体1的内部两端开设有与驱动机构8连通的输送通道14，取样罐主体1的内部上下壁开设有限位滑槽11，取样罐主体1的内壁嵌设有第一磁铁块15。

参阅图2和3，推动机构6包括密封板601，密封板601的上下端设置有与限位滑槽11匹配的限位滑块602，密封板601的内部中间位置开设有滑动腔605，滑动腔605的一侧面开设有与滑动腔605连通的通孔606，滑动腔605内滑动连接有滑动组件603，密封板601的一侧开设有与滑动腔605连通的第一L形通道604，第一L形通道604与进气通道10对应。

参阅图5，滑动组件603包括滑动块6031，滑动块6031上开设有与第一L形通道604匹配的第二L形通道6032，第二L形通道604的出气口处连接有连通管6034，连通管6034的一端穿设通孔607且与通孔607滑动连接，滑动块6031的一侧面嵌设有与第一磁铁块15匹配的第二磁铁块6033，第一磁铁块15和第二磁铁块6033为相互排斥的，用于在靠近时，使得滑动组件603移动，实现第一L形通道604和第二L形通道6032连通。

参阅图8，驱动机构8包括防护外壳801，防护外壳801内设置有第一电机802和第二电机803，第一电机802和第二电机803的输出端连接有收卷轮804，第一电机802上的收卷轮804卷有第一牵引绳806，第二电机803上的收卷轮804卷有第二牵引绳805，第一牵引绳806的端部穿设输送通道14与密封板601的一面固定，第二牵引绳805的端部穿设另一输送通道14与密封板601的另一面固定，驱动机构8的设计，用于对推动机构6进行移动。

参阅图7，输送通道14与取样罐主体1的内部连通处内部设置有密封套环13，第一牵引绳806和第二牵引绳805穿设对应的密封套环13，密封套环13的设计，提高密封性，避免取样罐主体1内部气体从输送通道14溢出。

参阅图4，取样罐主体1的内壁设置有双层密封环12，进气通道10的出气口位于双层密封环12内，双层密封环12的设计，使得在对取样罐主体1加气时，双层密封环12与密封板601的侧壁紧贴，保证加入的进气从第一L形通道604进入密封板601的右侧。

参阅图1，取样罐主体1上设置有拉把7，拉把7的设置便于对装置的拿动。

参阅图1和图8，出气嘴4内设置有气压传感器，防护外壳801内设置有蓄电池807，防护外壳801的外部设置有控制面板808，第一电机802、第二电机803和气压传感器均与控制面板808电性连接，第一电机802和第二电机803均与蓄电池807电性连接。

工作原理：使用时，首先检测检测天然气的气密性，将进气阀2和出气阀5关闭，启动第二电机803，第二电机803工作带动与第二电机803连接的收卷轮804转动，对第二牵引绳805进行收卷，此时推动机构6会在取样罐主体1内从左往右移动，在移动的过程中，位于推动机构6右侧的腔体内部空气会被压缩，压力增大，此时将该装置放置于水中，通过观察有无气泡来判断右部分罐体的气密性；同理，启动第一电机802，第一电机802工作带动第一牵引绳806收卷，使得推动机构6左侧的腔体内部空气压力增大，将装置放置在水中，则能检测出左部分罐体的气密性；

当检测气密性完好时，首先启动第一电机802，第一电机802工作使得第一牵引绳806收卷，将推动机构6向左移动，移动机构6在移动至靠近取样罐主体1左端时，第一磁铁块15和第二磁铁块16相互排斥，使得滑动块6031在滑动腔605内滑动至最右端，此时第一L形通道604和滑动块6031上的第二L形通道6032连通，此时关闭出气阀5，取样气体通过进气阀2进入进气嘴3，再进入分流腔9，再通过进气通道10进入第一L形通道604和第二L形通道6032从连通管6034排出，进入位于推动机构6右侧的腔体中，通过观察气压传感器检测的气压达到一定程度后，关闭进气阀2，取样完成；

取样完成后，将取样罐主体1与光谱分析仪器的取样口连接，光谱分析仪器的出气口连接收集瓶，此时开启出气阀5，天然气再从出气阀5排出时，气压传感器实时监测气压，并将信号传递至控制面板808，控制面板808控制第二电机803工作，实现推动机构6向右移动，推动机构6在移动时相当于对罐体内的气体加压，使得罐体内部的气压处于恒定状态，避免气体排出后罐体内部的气压降低，造成天然气再光谱分析仪器中的流速降低，进而可能影响检测精度；

当检测完成后，需要对取样罐主体1的内部进行清洁时，此时控制面板808控制第一电机802和第二电机803，使得推动机构6往复快速的左右移动，此时推动机构6相当于一个快速移动的活塞，左右移动时，会快速的从外部抽入空气，并被快速的挤压出，多次往复，即可实现取样罐主体1内部的清理。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种天然气在线光谱分析仪的取样装置，包括取样罐主体（1），取样罐主体（1）的两端分别连接有进气嘴（3）和出气嘴（4），进气嘴（3）的端部连接有进气阀（2），出气嘴（4）的端部连接有出气阀（5），其特征在于，取样罐主体（1）内部设置推动机构（6），取样罐主体（1）的底部设置有与推动机构（6）固接的驱动机构（8）。

2.根据权利要求1所述的一种天然气在线光谱分析仪的取样装置，其特征在于，取样罐主体（1）的进气一端内部开设有与进气嘴（3）连通的分流腔（9），分流腔（9）的侧壁开设有与取样罐主体（1）内部连通的进气通道（10），取样罐主体（1）的内部两端开设有与驱动机构（8）连通的输送通道（14），取样罐主体（1）的内部上下壁开设有限位滑槽（11），取样罐主体（1）的内壁嵌设有第一磁铁块（15）。

3.根据权利要求2所述的一种天然气在线光谱分析仪的取样装置，其特征在于，推动机构（6）包括密封板（601），密封板（601）的上下端设置有与限位滑槽（11）匹配的限位滑块（602），密封板（601）的内部中间位置开设有滑动腔（605），滑动腔（605）的一侧面开设有与滑动腔（605）连通的通孔（606），滑动腔（605）内滑动连接有滑动组件（603），密封板（601）的一侧开设有与滑动腔（605）连通的第一L形通道（604），第一L形通道（604）与进气通道（10）对应。

4.根据权利要求3所述的一种天然气在线光谱分析仪的取样装置，其特征在于，滑动组件（603）包括滑动块（6031），所述滑动块（6031）上开设有与第一L形通道（604）匹配的第二L形通道（6032），第二L形通道（604）的出气口处连接有连通管（6034），连通管（6034）的一端穿设通孔（607）且与通孔（607）滑动连接，滑动块（6031）的一侧面嵌设有与第一磁铁块（15）匹配的第二磁铁块（6033）。

5.根据权利要求3或4所述的一种天然气在线光谱分析仪的取样装置，其特征在于，驱动机构（8）包括防护外壳（801），防护外壳（801）内设置有第一电机（802）和第二电机（803），第一电机（802）和第二电机（803）的输出端连接有收卷轮（804），第一电机（802）上的收卷轮（804）卷有第一牵引绳（806），第二电机（803）上的收卷轮（804）卷有第二牵引绳（805），第一牵引绳（806）的端部穿设输送通道（14）与密封板（601）的一面固定，第二牵引绳（805）的端部穿设另一输送通道（14）与密封板（601）的另一面固定。

6.根据权利要求5所述的一种天然气在线光谱分析仪的取样装置，其特征在于，输送通道（14）与取样罐主体（1）的内部连通处内部设置有密封套环（13），第一牵引绳（806）和第二牵引绳（805）穿设对应的密封套环（13）。

7.根据权利要求2、3、4或6所述的一种天然气在线光谱分析仪的取样装置，其特征在于，取样罐主体（1）的内壁设置有双层密封环（12），进气通道（10）的出气口位于双层密封环（12）内。

8.根据权利要求5所述的一种天然气在线光谱分析仪的取样装置，其特征在于，取样罐主体（1）的内壁设置有双层密封环（12），进气通道（10）的出气口位于双层密封环（12）内。

9.根据权利要求5、6或8所述的一种天然气在线光谱分析仪的取样装置，其特征在于，出气嘴（4）内设置有气压传感器，防护外壳（801）内设置有蓄电池（807），防护外壳（801）的外部设置有控制面板（808），第一电机（802）、第二电机（803）和气压传感器均与控制面板（808）电性连接，第一电机（802）和第二电机（803）均与蓄电池（807）电性连接。

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