CN218974291U - 一种气体分析仪校准装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于气体分析仪校准技术领域，提供了一种气体分析仪校准装置，其包括与气体分析仪均连接的并列的空气管路、样气管路和标气管路；空气管路上依次设置有第一流量控制器和第一开关控制器，样气管路上设置有第二开关控制器；第一开关控制器和第二开关控制器的出口均依次连接于第一三通阀、抽气泵和第二流量控制器；标气管路上依次设置有第三开关控制器和第三流量控制器，第三流量控制器和第二流量控制器的出口均连接于气体分析仪；空气管路、样气管路和标气管路内的气体进入气体分析仪内的流量相同。本实用新型中的气体分析仪校准装置解决了进入气体分析仪内的空气流量、样气流量和标气流量一致的问题，以保证样气的测量结果准确。

Description

一种气体分析仪校准装置

技术领域

本实用新型属于气体分析仪校准技术领域，尤其涉及一种气体分析仪校准装置。

背景技术

随着经济和科技的快速发展，国家对工业企业生产中各个环节产生的废气及相关废气排放标准要求越来越严格。气体分析仪作为废气成分和含量的检测仪器，被广泛应用于钢铁、化工、电力和水泥等工业生产的各个环节。气体分析仪在使用过程中，测量元器件中的传感器输出信号会随着时间、温度、气体流量变化相应的也会变化。为确保仪器测量值的准确性和稳定性，需要定期对分析仪进行校准维护。

在分析仪校准维护过程中，由于操作人员技术水平参差不齐，经常会造成校准后仪器测量数值有偏差。测量数值与实际数值的差异，不仅影响正常生产，甚至造成不必要的资源浪费。例如，脱硫脱硝后废气中氮氧化物的排放监测不准确，会造成氨水浪费或环境污染。

气体分析仪的测量不管基于何种原理，气体流量的大小都会给测量结果造成一定的误差，尤其电化学式原理气体分析仪对流量要求更加严格。气体分析仪一般要求进入分析仪的气体流量在0.5-1L/min之间，这个范围只是分析仪测量本身需要的气体流量。实际上，样气流量与零标气体和量程气体流量基本一致才会保证测量的准确性和稳定性。

现有技术中还提供了一种气体分析仪校准装置，其原理图如图1所示，此装置中，包括空气管路、样气管路和标气管路，其中空气管路上依次设置有空气过滤器6’和控制空气管路通断的第一电磁阀7’，样气管路上依次设置有样气过滤器8’和控制样气管路通断的第二电磁阀9’，第一电磁阀7’和第二电磁阀9’的出口均连接于三通阀11’，标气管路上依次设置有截止阀10’和浮球流量计4’。

该气体分析仪校准装置需要每天对气体分析仪1’使用的空气进行零标校准，空气和样气在进入气体分析仪1’前设置了流量表2’，流量大小通过流量表2’上游设置的节流阀3’人工进行调整。在进行量程标定(定期，比如3个月一次)的时候人工用标准气体往气体分析仪1’内通标气，此时使用另外一个量程标气浮球流量计4’进行标定。浮球流量计4’的精度较差，靠人为肉眼判断流量是否正确，会造成零标(空气)和量程(标气)校准偏差大。

另外，空气和样气自身无压力，需要抽气泵5’和第一电磁阀7’、第二电磁阀9’控制被输送到气体分析仪1’。由于空气与抽气泵5’之间距离近、基本无阻力，被抽过来的气体流量较大，需要对流量调节阀进行大的调节。节流阀3’在同等开合度下抽气泵5’抽样气时，由于样气的路程长，输送至气体分析仪1’的样气气体流量相比空气会小很多，进入气体分析仪1’的样气会变少(流量小的缘故)，检测数据与实际工况对比相应变小。

现有气体分析仪1’都会用PLC自动控制，每隔一段时间抽空气对气体分析仪1’零标进行校准。在保证样气流量的情况下，空气流量会特别大，所以在每一次零标校准时都会造成气体分析仪1’零标校准偏差。

综上所述，现有气体分析仪1’的零标校准、量程校准和样气取样时流量都不能保证一致，造成气体分析仪1’的显示数值会有较大偏差。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种气体分析仪校准装置，以解决进入气体分析仪内的空气流量、样气流量和标气流量一致的问题，以使测量样气的测量结果准确。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供了一种气体分析仪校准装置，包括与气体分析仪均连接的并列的空气管路、样气管路和标气管路；

所述空气管路上依次设置有第一流量控制器和第一开关控制器，所述样气管路上设置有第二开关控制器；

所述第一开关控制器和第二开关控制器的出口均依次连接于第一三通阀、抽气泵和第二流量控制器；

所述标气管路上依次设置有第三开关控制器和第三流量控制器，所述第三流量控制器和所述第二流量控制器的出口均连接于气体分析仪；

所述空气管路、所述样气管路和所述标气管路内的气体进入气体分析仪内的流量相同。

作为优选地，所述气体分析仪的出口连接有流量计。

作为优选地，所述第三流量控制器和所述气体分析仪之间设置有第二三通阀，所述第二流量控制器的出口连接于所述第二三通阀。

作为优选地，所述第一流量控制器和所述第一开关控制器之间设置有第一气体过滤器。

作为优选地，所述第二开关控制器之前的管路上设置有第二气体过滤器。

作为优选地，所述第一流量控制器、所述第二流量控制器和所述第三流量控制器均为节流阀。

作为优选地，所述第一开关控制器和第二开关控制器均为电磁阀。

作为优选地，所述第三开关控制器为截止阀。

作为优选地，所述流量计为电子流量计。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型中的气体分析仪校准装置在第一开关控制器之前的管道上设置有第一流量控制器，利用第一流量控制器调整进入第一开关控制器的空气的流量，调小进入气体分析仪的空气的流量，以匹配因长距离运输的样气的流量，使样气和空气的流量保持一致。

同时，因在标气管路上设置第三流量控制器以控制标气管路中的标准气体的流量，从而保证空气、标气、样气三者进入气体分析仪的流量保持一致，从而保证校准后气体分析仪的零标和最大量程准确和稳定，进而保证了气体分析仪测量的数据准确。

附图说明

图1为现有技术中的气体分析仪校准装置的原理图；

图2为本实用新型中的气体分析仪校准装置的原理图。

其中，1’、气体分析仪；2’、流量表；3’、节流阀；4’、浮球流量计；5’、抽气泵；6’、空气过滤器；7’、第一电磁阀；8’、样气过；滤器；9’、第二电磁阀；10’、截止阀；11’、三通阀；

1、第一流量控制器；2、第一气体过滤器；3、第一开关控制器；4、第一三通阀；5、抽气泵；6、第二流量控制器；7、第二三通阀；8、气体分析仪；9、流量计；10、第二气体过滤器；11、第二开关控制器；12、第三开关控制器；13、第三流量控制器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

现有技术中提供的分析仪校准装置中，检测经过气体分析仪的流量得需要人工通过浮球流量计进行检测，检测精度低，稳定性差。此外，气体分析仪的零标和量程使用两个流量计，两个流量计因自身因素以及外部因素的影响下，造成误差，导致无法确定哪一个流量计显示的数值准确。此外，气体分析仪对样气流量的要求十分严格，在使用同一抽气泵和节流阀的情况下，气体流量一定存在较大的差异，造成气体分析仪的零标校准存在误差。

如图2所示，本实施例中提供了一种气体分析仪校准装置，该气体分析仪校准装置包括与气体分析仪8均连接的并列的空气管路、样气管路和标气管路，利用空气管路中的空气确定气体分析仪8的零标位置，利用标气管路中的已知气体参数的确定气体分析仪8的最大量程的位置。

上述空气管路上依次设置有第一流量控制器1和第一开关控制器3，样气管路上设置有第二开关控制器11；第一开关控制器3和第二开关控制器11的出口均依次连接于第一三通阀4、抽气泵5和第二流量控制器6；标气管路上依次设置有第三开关控制器12和第三流量控制器13，第三流量控制器13和第二流量控制器6的出口均连接于气体分析仪8，空气管路、样气管路和标气管路内的气体进入气体分析仪内的流量相同。

上述气体分析仪校准装置在第一开关控制器3之前的管道上设置有第一流量控制器1，利用第一流量控制器1调整进入第一开关控制器3的空气的流量，调小进入气体分析仪8的空气的流量，以匹配因长距离运输的样气的流量，使进入气体分析仪8内的样气和空气的流量保持一致。

同时，因在标气管路上设置第三流量控制器13以控制标气管路中的标气的流量，从而保证空气、标气、样气三者进入气体分析仪8的流量保持一致，从而保证校准后气体分析仪8的零标和最大量程准确和稳定，进而保证了气体分析仪8测量的数据准确。

优选地，气体分析仪8的出口连接有流量计9。在气体分析仪8的出口处只设置一处流量计9，使三者采用一个流量计9显示的数值作为参考，保证气体分析仪8的零程和最大量程的确定标准一致，同时在测量样气时的测量标准也一致，保证了空气、样气和标气在测量和校准时的采用的流量计9的标准一致，因此，气体分析仪8确定的零标和最大量程的确定标准也一致，气体分析仪8测量样气的数值经换算后得到的数值准确。

进一步优选地，流量计9为电子流量计。采用电子流量计自动显示数字，直观地反应气体的流量数值，减少人为操作误差，检测精度高，检测的数值稳定性好，解决了人工依靠肉眼识别流量，检测精度低，稳定性差的问题。

优选地，第三流量控制器13和气体分析仪8之间设置有第二三通阀7，第二流量控制器6的出口连接于第二三通阀7。在第二流量控制器6和第三流量控制器13的出口处设置第二三通阀7，使空气管路、样气管路、标气管路三管路利用第二三通阀7汇聚为一个管路连通气体分析仪8，利用第二三通阀7控制进入气体分析仪8内的气体的类型。

优选地，第一流量控制器1和第一开关控制器3之间设置有第一气体过滤器2。设置第一气体过滤器2为过滤空气中的杂质，防止堵塞第一开关控制器3。

优选地，第二开关控制器11之前的管路上设置有第二气体过滤器10。设置第二气体过滤器10为过滤样气中的杂质，防止堵塞第二开关控制器11。

优选地，第一流量控制器1、第二流量控制器6和第三流量控制器13均为节流阀。通过设置节流阀能够实现自动调节节流阀的开度，以控制各个管路中的气体流量的大小，提高测量精度，避免人工操作造成测量精度低的问题。

优选地，第一开关控制器3和第二开关控制器11均为电磁阀。利用电磁阀可自动控制空气管路、样气管路中的气体的通断，实现自动控制电磁阀的通断，从而自动控制对气体分析仪的零标和最大量程的自动校准，另外使用电磁阀因电磁阀的成本低，操作简便，易于实现。

优选地，上述第三开关控制器12为截止阀，人工操作截止阀以判断是否打开标气管路，以测量确定气体分析仪8的最大量程。

上述气体分析仪校准装置集成化设计，简单便捷，可视化操作，不仅节约了硬件成本，而且提高了气体分析仪8测量样气的可靠性和稳定性。

上述气体分析仪校准装置工作时，其中，空气管路中的空气依次经第一流量控制器1、第一气体过滤器2、第一开关控制器3、第一三通阀4，抽气泵5、第二流量控制器6和第二三通阀7进入气体分析仪8。

样气管路中的样气依次经第二气体过滤器10、第二开关控制器11、第一三通阀4、抽气泵5、第二流量控制器6和第二三通阀7进入气体分析仪8。

标气管路中的标气依次经第三开关控制器12、第三流量控制器13、第二三通阀7进入气体分析仪8。在气体分析仪8的气体出口后端设置电子流量计，测量后的气体经废气管道排到室外空旷场地或工厂废气收集管道内。

气体分析仪8在正常测量样气时，第二开关控制器11打开，第一开关控制器3、第三开关控制器12关闭，样气依次经第二气体过滤器10、第二开关控制器11、第一三通阀4的b口进c1口出到达抽气泵5，之后经第二流量控制器6，第二三通阀7的c2口进e口出，进入气体分析仪8进行目标气体的浓度测量。为保证测量的准确性，观察电子流量计的读数的同时调整第二流量控制器6的开合度，保证电子流量计显示的流量满足气体分析仪8测量的要求。

气体分析仪8每天都进行自动零标校准，为保证测量的一致性和准确性，需要调整空气流量与样气流量一致。在进行零标校准时，第一开关控制器3打开，第二开关控制器11和第三开关控制器12关闭，空气依次经过第一流量控制器1、第一开关控制器3、第一三通阀4的a口进c1口出到达抽气泵5，之后经过第三流量控制器13和第二三通阀7的c2口进e口出，进入气体分析仪8进行目标气体浓度测量。由于空气源与抽气泵5之间管道的长度近、阻力小，电子流量计显示数值会比样气流量大。此时，为保证零标校准的准确性，观察电子流量计读数的同时应调整第一流量控制器1的开合度，保证电子流量计显示的流量与之前样气流量一致。以电子流量计的反馈调整节流阀的开合度。

校准装置按上述步骤操作下，气体分析仪8正常工作状态下进行自动零标校准时，进入气体分析仪8的空气的流量值和样气的流量值基本一致。

如图2所示，在定期对气体分析仪8进行量程校准时，关闭抽气泵5、第二开关控制器11和第一开关控制器3。打开第三开关控制器12，观察电子流量计显示数值的同时，调整第三流量控制器13的开合度，保证电子流量计显示的流量值与样气的流量值一致，完成气体分析仪8的量程校准。

校准装置在第一次使用后，定期进行节流阀的微调即可保证气体分析仪8长期数值稳定、可靠。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种气体分析仪校准装置，其特征在于，包括与气体分析仪(8)均连接的并列的空气管路、样气管路和标气管路；

所述空气管路上依次设置有第一流量控制器(1)和第一开关控制器(3)，所述样气管路上设置有第二开关控制器(11)；

所述第一开关控制器(3)和第二开关控制器(11)的出口均依次连接于第一三通阀(4)、抽气泵(5)和第二流量控制器(6)；

所述标气管路上依次设置有第三开关控制器(12)和第三流量控制器(13)，所述第三流量控制器(13)和所述第二流量控制器(6)的出口均连接于气体分析仪(8)；

所述空气管路、所述样气管路和所述标气管路内的气体进入气体分析仪(8)内的流量相同。

2.根据权利要求1所述的气体分析仪校准装置，其特征在于，所述气体分析仪(8)的出口连接有流量计(9)。

3.根据权利要求1或2所述的气体分析仪校准装置，其特征在于，所述第三流量控制器(13)和所述气体分析仪(8)之间设置有第二三通阀(7)，所述第二流量控制器(6)的出口连接于所述第二三通阀(7)。

4.根据权利要求1或2所述的气体分析仪校准装置，其特征在于，所述第一流量控制器(1)和所述第一开关控制器(3)之间设置有第一气体过滤器(2)。

5.根据权利要求1或2所述的气体分析仪校准装置，其特征在于，所述第二开关控制器(11)之前的管路上设置有第二气体过滤器(10)。

6.根据权利要求1或2所述的气体分析仪校准装置，其特征在于，所述第一流量控制器(1)、所述第二流量控制器(6)和所述第三流量控制器(13)均为节流阀。

7.根据权利要求1或2所述的气体分析仪校准装置，其特征在于，所述第一开关控制器(3)和第二开关控制器(11)均为电磁阀。

8.根据权利要求1或2所述的气体分析仪校准装置，其特征在于，所述第三开关控制器(12)为截止阀。

9.根据权利要求2所述的气体分析仪校准装置，其特征在于，所述流量计(9)为电子流量计。

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