CN101317081B - 液体取样台 - Google Patents

Abstract

一种取样台和使用该取样台的方法，所述取样台包含用于从储罐、管道或其他接受器采集流体样品的可拆卸的接受器。所述可拆卸的接受器在底部具有一便于排空和清洗的阀。所述取样台是通气的，使得所述样品接受器不会被加压，并且旨在被管连接到容纳待被取样的流体的容器，因此，可以在没有喷溅风险和没有溢出风险的情况下收集样品。

Description

液体取样台

相关申请的交叉引用 

本申请要求于2005年9月29日递交的临时申请序列号60/721,828的利益。 

技术领域

本发明涉及一种用于对流体取样的方法和装置，更具体地说，涉及一种可用于从热的或者加压的容器或者包含其他危险材料的容器中取样的方法和取样装置。 

发明背景 

本领域中众所周知的是，从排出管或者其他管道或者从存储容器、反应容器或其他容器中采集样品，并且把所述样品排放到样品接受器中，例如量筒、烧杯或其他测量容器中。但是，当处理危险流体，如具有高pH值或低pH值或高温或高压的流体时，取样过程可能对获取样品的操作员造成危险。操作员常常必须穿上安全设备以采集样品，尽管这样，仍会有一些待被取样的流体弄到暴露的皮肤上。有时液体会溅出，或样品接受器装得过满，使得过量液体从样品接受器流出，并且有可能流到操作员身上。时常，过量液体会溢到周围的区域上，引起滑倒危险，或者溢到多层生产机构中，尤其是可能仅铺有栅格的化工生产机构中，危及正在下面工作的人员。本发明通过将待被取样的容器直接用管道连接至具有用于收集样品的封闭的并通气的接受器的取样台，且允许用管将取样台排放物直接输送到从其可以把所述排放物泵回原来的容器的排液管或者贮槽来消除多种上述危险。 

在许多应用中，最好在取样之前直观检查流体，例如确保待取样的流体混合充分，而目前在本领域中已知的取样器之中许多没有这种性能。另外，一些流体可能会离析，或者并非总是易于取样。具有透明或半透明的样品接受器以及流通设计的液体取样台克服了这两个问题。 

本发明的目的是提供一种用于在生产过程之前、之中和之后对流体取样的安全方法和装置。更具体地说，本发明的目的是为操作员提供一种从需要取样的储罐、管道或其他接受器安全地把样品采集到样品接受器中的方法，该样品接受器可以从取样台拆卸下来，以便于运输到分析该样品的实验室或者其他场所。由于是用管将样品直接输送到通气的接受器(ventedreceptacle)中，因此将不会有回溅或溢出。另外，如果使用取样台来对带有淤积物或其他固体的浆液或液体进行取样，可以在原处使用取样台检查液体中固体的浓度或者容量，然后可以通过底部阀把样品接受器排空到排液管道中，而不用拆卸样品接受器。如果需要离析液体样品，或者不准备在打开采样器的阀后立即取样，那么可以让液体流过取样器直到期望采集样品的时刻。 

安装在取样台上游的清洗水管道使得样品接受器能在原处易于冲洗，而不需要拆卸样品接受器来清洗它。 

以下各段落描述了本发明的各种实施方案。 

段落1：一种用于取样的方法，其包括：提供液体取样台，所述液体取样台可固定到要求液体取样的装置的排出管，所述取样台包括可拆卸接受器，所述可拆卸接受器在其下端设置有第一阀，且所述取样台还包括在所述接受器上游的第二阀；打开所述第一阀；打开所述第二阀；允许流体流过所述接受器，直到期望取样的时刻；关闭所述第一阀；允许待取样的流体流到所述接受器中，直到流体达到所需要的量；以及关闭所述第二阀，以阻止流体流到所述接受器中。 

段落2：如段落1所述的方法，其中，所述接受器可在填充后被从所 述液体取样台拆卸。 

段落3：如段落1所述的方法，其中，所述接受器可在填充后被拆卸，并被更换。 

段落4：一种取样台，其包括：管状接受器，其具有第一端和第二端，且所述第一端敞口；阀，其固定到所述第二端；固定装置，其用于可松开地固定所述接受器和相关联的阀；填充装置，其用于填充所述接受器；以及通气装置，其用于使所述接受器通气。 

段落5：如段落4所述的取样台，其中，所述管状接受器可在其侧面具有指示容积测量的至少一个标记。 

段落6：如段落4所述的取样台，其中，与所述接受器相关联的所述阀可以是自动控制阀。 

段落7：如段落4所述的取样台，其中，填充阀可以是自动控制阀。 

段落8：如段落4所述的取样台，其中，用于填充所述接受器的所述填充装置可以是在所述接受器上游的填充管，且所述管包含填充阀。 

段落9：如段落4所述的取样台，其中，用于使所述接受器通气的所述通气装置可以是在所述接受器上游且在填充管下游的溢流/通气管；所述溢流/通气管的上游端与所述填充管的下游端齐平或几乎齐平，且其中所述溢流/通气管从与所述填充管的所述下游端齐平或几乎齐平并在所述填充管的所述下游端内部的位置延伸，然后向上游通过所述填充管一段距离，然后通过设置在所述填充管的壁上的开口，在所述开口处，所述溢流/通气管被用防流体附件连接到所述填充管的所述壁上的所述开口的周界，并由此进入排液/溢流管中。 

段落10：如段落9所述的取样台，其中，来自所述管状接受器的任何溢流可以通过溢流/通气管流出并进入到排液/溢流管中。 

段落11：如段落4所述的取样台，其中，用于将所述接受器和相关联的阀固定在适当位置的所述固定装置可以是框架组件，且其中所述框架组件具有两个对置板，即第一板和第二板；且其中第一对置板由第一支承板支撑，而第二对置板由第二支承板支撑；且所述支承板通过所述板的任何 之一上的槽形部分或类似结构被保持为可相对于彼此滑动。 

段落12：如段落11所述的取样台，其中，每一板可以界定一孔；且其中填充管被连接到所述第一板中的所述孔的周界，且排液管被连接到所述第二板中的所述孔的周界。 

段落13：如段落11所述的取样台，其中，所述框架组件可以具有使凸轮旋转的控制杆或其他装置，所述凸轮使两个所述支承板相对于彼此滑动，从而把所述两个对置板推开足够的距离，以允许拆卸所述管状接受器和所述阀，且所述凸轮被配置成使得所述凸轮允许所述两个对置板被锁定到分离的或张开的位置中。 

段落14：如段落11所述的取样台，其中，所述框架组件上的所述对置板可以装有至少一个螺纹杆，所述螺纹杆装有通常将所述板向彼此偏压的弹簧，并且所述螺纹杆用来将所述管状接受器及其附装的阀固定在所述两个对置板之间。 

段落15：如段落12所述的取样台，其中，彼此面对的所述对置板的两个表面每一个围绕孔都可以设有凹槽或类似的凹进部分，且其中垫圈被接纳在每个凹槽中，以当所述框架处于关闭位置时在所述管状接受器或所述阀与所述对置板之间形成液封。 

段落16：如段落12所述的取样台，其中，排液管可以排放到排液/溢流管中。 

段落17：如段落7所述的取样台，其中，通过该设备的流体可以流动通过填充阀和填充管，通过所述敞口端进到所述接受器中，通过所述接受器和所述相关联的阀，通过排液管并最后进到排液/溢流管中；且任何溢流通过溢流/通气管流到所述排液/溢流管中。 

段落18：一种管状接受器，其具有第一端和第二端，所述第一端敞口，并且有一阀被固定到所述第二端，在所述接受器的侧面上具有至少一个整体记号或标记，以指示所述阀关闭时所述接受器中在所述阀以上的流体的量，且所述阀在关闭时充当所述接受器的底座，提供所述接受器和所述阀可以安置在其之上的表面。 

段落19：如段落18所述的取样台，其中，所述阀可以是蝶形阀。 

段落20：如段落18所述的取样台，其中，所述接受器在外形上可以是圆柱形。 

段落21：如段落18所述的取样台，其中，所述接受器可以是用在高温或低温流体或任何极端pH值的情况下不会降级的 

或其他类似材料制成的。 

段落22：如段落18所述的取样台，其中，所述接受器可以是用透明或半透明的材料制成的。 

图1示出本发明取样台的第一实施方案；该取样台包含可拆卸的样品接受器。 

图2是具有样品接受器的取样台的第二实施方案的正视图。 

图3是样品接受器被拆下后的取样台的第二实施方案的正视图。 

图4示出该样品接受器。 

图5是具有样品接受器的取样台的第一实施方案的侧视图。 

图6是取样台的第二实施方案的后视图。图7是样品接受器的第一实施方案的分解视图。 

图8是具有清洗水管路以及把它连接到接受器和排液管的管路的取样台的第二实施方案的正视图。 

图9是具有清洗水管路以及把它连接到接受器和收集容器的管路的取样台的第二实施方案的正视图。 

图10是蝶形阀的顶视图。 

图11是蝶形阀的侧视图。 

详细描述 

首先参考图1，液体取样台通常以8显示，该液体取样台包括样品接 受器10，该样品接受器10在其下端装有附装阀(attached valve)12。该接受器安装在通常以图3的42显示的框架组件中的分别为14、16的第一和第二对置上下板之间。样品接受器上游的填充管20使其下游端连接到第一对置板14上的圆柱形法兰的轴环21上，以允许流体流过填充管并进到样品接受器中。该填充管具有填充阀18，以控制进入样品接受器的流体流动。第二对置板具有一开口，排液管道22连接到该开口的圆周，使得当连接到该接受器的阀打开时，流体能流过样品接受器，或者如果期望则允许样品接受器排放。如果不需要拆卸样品接受器以供分析，例如当直观检查即为全部所需时，可把样品接受器排空。从图5可以很好地看出，排液管道22连接到排液/溢流管24中，该排液/溢流管可排放到底面排液管或者贮槽52中(图8)，或排放到采集容器54中，以允许流体流回其原来的容器中，如图9所示。 

由附装支承板支撑对置板使其大致彼此平行，第一支承板26(图7)支撑第一对置板14，而第二支承板28支撑第二对置板16。在第一支承板侧部的槽形部分44部分地包绕另一支承板，用来将两个支承板相对于彼此保持在适当方位，同时允许支承板相对于彼此来回地滑动。正如所示出的那样，第一支承板26具有槽形部分44，但是该部分44也可在第二支承板上。 

在图1、5和7中示出的第一实施方案中，溢流/通气管(overflow/ventpipe)30从圆柱形法兰向下延伸到排液管24，正如在图5中很好地示出的那样。在图2、3和6中示出的第二实施方案中，该溢流/通气管从填充管20延伸到排液管24。在这两个实施方案中，该溢流/通气管允许在填充样品接受器的同时避免在样品接受器中积累压力，并且释放喷溅蒸汽。该溢流/通气管也允许样品接受器意外的或故意的过量填充，而没有溢出危险，因为任何过量液体会通过溢流/通气管流出。 

可以把清洗水管道50和清洗水阀48安装在取样台的上游，这使样品接受器容易在原处冲洗而不需要拆卸来清洗它，如图8和图9所示。 

两个垫圈32被接收在第一和第二对置板14、16的凹槽中。当样品接受器及其相关联的阀被夹在两个板之间时，垫圈32有助于在样品接受器及其相关联的阀和对置板之间形成液封。 

对置板通过装有弹簧36的至少一个螺纹杆34而将样品接受器及其相 关联的阀牢固地固定在它们之间，弹簧36通常将这两个板朝彼此偏压，从而将样品接受器及其相关联的阀牢固地固定在对置板之间。可以使用其他机械装置来将这两个板朝彼此偏压。 

当准备用取样台取样时，打开在接受器10的下游端上的阀12，然后打开填充阀18。如果需要，可以将自动控制阀用在样品接受器和填充阀上。将阀打开以允许流体流过填充管，然后流过样品接受器及其相关联的阀，最后流出排液管进入到排液/溢流管中。一旦需要取样，关闭接受器下游的阀，且待取样流体将开始填充接受器。当接受器中有所需要的流体量时，关闭填充阀。在取样过程期间，排出的空气通过溢流/通气管道逸出。如果有太多流体流进接受器中，那么多余部分将通过溢流/通气管道流出并进入排液管。如果要基于外观例如颜色或不透明度来评估样品，可以在原处观测样品。否则，可以将样品接受器从取样台拆卸下来。如果需要，可以将第二样品接受器放到取样台中，供下次取样事件使用。 

样品接受器是用透明或半透明材料制成的。这允许对样品或待取样流体进行直观检查。取样的人员可以允许待取样流体流过接受器，直到期望取样的时刻。例如，如果流体倾向于离析，那么可以将填充阀和连接到接受器的阀都打开，允许液体流过接受器，直到其看上去有所期望的特性。此时，关闭接受器阀，允许样品在接受器中聚集，直到获得所期望的量，然后关闭填充阀。 

对于高温应用或者样品接受器经受极端pH值的应用，样品接受器是用在高温流体的情况下不会降级的 

或其他材料制成。 

通过旋转导致凸轮40旋转的控制杆38或者类似设备，可以将样品接受器从取样台拆卸下来，其中凸轮40迫使两个支承板相对于彼此滑动，推动两个对置板分开足够的距离以允许拆卸样品接受器10和相关联的阀。凸轮位于其旋转会迫使两个支承板分离的位置。它具有一个平边，在框架组件位于打开位置时，该平边可以顶着支承板的其中之一上的支座(abutment)46或者顶着一个对置板，以此把框架组件锁在适当位置。一旦将样品接受器和相关联的阀拆卸下来，就可将第二样品接受器和阀放进取样台中，反转控制杆，弹簧或者多个弹簧36迫使对置板合起来，取样台就随时可以使用了。 

一旦拆卸下来，就可将样品接受器和相关联的阀水平地放置在任何水平面上，因为该阀可充当样品接受器的稳定底座，而使其较不可能倾翻。 

在样品具有高粘度或使得难以从接受器移除样品的其他特性的情况下，可以打开阀，以便更快地使接受器排空。此外，该阀能使得样品接受器的清洗变得更容易和更快速，因为当阀被打开时，水或其他清洗流体可以流过接受器。可以使用一个蝶形阀，因其具有低轮廓(low profile)，并能为排放物提供完全开放的空间。蝶形阀的细节在图10和图11示出。 

尽管样品接受器可以采取多种形状，不过圆柱体易于清洗。在接受器侧面上的标记50将允许测量样品的体积或量。 

权利要求书中的方位在于方便读者，不应认为是限制性的。 

尽管本发明的优选形式已经在上面描述并在附图中示出，但应该理解，申请者并非旨在限于以上所描述且在附图中所例示的特定细节，而是旨在仅限于以下权利要求书所界定的发明范围。在这方面，权利要求书中所使用的术语“用于......的装置”旨在不仅包括本申请的附图中所例示的设计以及在本文档中所讨论的等效设计，而且其旨在覆盖目前本领域的技术人员所知道的其他等价物，或者将来本领域的技术人员所知道的其他等价物。 

Claims (21)

1.一种用于取样的方法，包括：

提供液体取样台，所述液体取样台可固定到要求液体取样的装置的排出管，所述取样台包括具有两个对置板的框架组件、安装在所述两个对置板之间并具有第一上部端和第二下部端的可拆卸接受器、在所述第二下部端的第一阀、在所述接受器的上游的第二阀，和用于在填充过程中使所述接受器通气的装置；

打开所述第一阀；

打开所述第二阀；

使流体开始流过所述接受器，直到期望取样的时刻；

关闭所述第一阀；

允许待取样的流体继续流到所述接受器中，直到流体达到所需要的量，所述接受器此时是被通气的；以及

关闭所述第二阀，停止流体流到所述接受器中。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述接受器在填充后被从所述液体取样台拆卸。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述接受器在填充后被拆卸，并被更换。

4.一种取样台，包括：

框架组件，所述框架组件具有两个对置板，即第一对置板和第二对置板；且其中第一对置板由第一支承板支撑，而第二对置板由第二支承板支撑；且所述第一支承板和所述第二支承板通过所述第一对置板和所述第二对置板的任何之一上的槽形部分被保持为可相对于彼此滑动；

管状接受器，其具有第一上部端和第二下部端，且所述第一上部端敞口；

阀，其固定到所述第二下部端；

固定装置，其用于可松开地固定所述接受器和相关联的阀；

填充装置，其用于填充所述接受器；以及

通气装置，其用于在填充过程中连续不断地使所述接受器通气。

5.如权利要求4所述的取样台，其中所述管状接受器在其侧面具有至少一个标记以指示容积测量。

6.如权利要求4所述的取样台，其中在所述接受器的所述第二下部端上的所述阀是自动控制阀。

7.如权利要求4所述的取样台，其中用于填充所述接受器的所述填充装置是在所述接受器上游的填充管，且所述填充管包含填充阀。

8.如权利要求7所述的取样台，其中所述填充阀是自动控制阀。

9.如权利要求7所述的取样台，其中用于使所述接受器通气的所述通气装置是在所述接受器上游且在所述填充管下游的组合的溢流/通气管；所述溢流/通气管的上游端与所述填充管的下游端齐平或几乎齐平，且其中所述溢流/通气管从与所述填充管的所述下游端齐平或几乎齐平并在所述填充管的所述下游端内部的位置延伸，然后向上游通过所述填充管一段距离，然后通过设置在所述填充管的壁上的开口，在所述开口处，所述溢流/通气管被用防流体附件连接到所述填充管的所述壁上的所述开口的周界，并由此进入组合的排液/溢流管中。

10.如权利要求9所述的取样台，其中来自所述管状接受器的任何溢流通过溢流/通气管流出并进入到排液/溢流管中。

11.如权利要求4所述的取样台，其中所述两个对置板的每一板界定一孔；且其中填充管被连接到所述第一对置板中的所述孔的周界，且排液管被连接到所述第二对置板中的所述孔的周界。

12.如权利要求4所述的取样台，其中所述框架组件具有使凸轮旋转的控制杆，所述凸轮使两个所述支承板相对于彼此滑动，从而把所述两个对置板推开足够的距离，以允许拆卸所述管状接受器和所述阀，且所述凸轮被配置成使得所述凸轮允许所述两个对置板被锁定到分离的位置或张开的位置中。

13.如权利要求4所述的取样台，其中所述框架组件上的所述两个对置板装有至少一个螺纹杆，所述螺纹杆装有通常将所述两个对置板向彼此偏压的弹簧，并且所述螺纹杆用来将所述管状接受器及其附装的阀固定在所述两个对置板之间。

14.如权利要求11所述的取样台，其中彼此面对的所述两个对置板的两个表面每一个围绕所述孔都设有凹槽，且其中垫圈被接纳在每个凹槽中，以当所述框架组件处于关闭位置时在所述管状接受器或所述阀与所述两个对置板之间形成液封。

15.如权利要求11所述的取样台，其中排液管排放到排液/溢流管中。

16.如权利要求7所述的取样台，其中通过该设备的流体流动通过所述填充阀和所述填充管，通过所述第一上部端进到所述接受器中，通过所述接受器和所述相关联的阀，且然后通过一排液管并最后进到排液/溢流管中；且任何通气或喷溅流体以及任何溢流通过溢流/通气管流到所述排液/溢流管中，从而避免所述接受器增压。

17.一种管状接受器，其用于与具有框架组件的取样台一起使用，所述框架组件具有两个对置板，所述接受器安装在所述两个对置板之间；所述接受器具有第一端和第二端；其中，所述第一端敞口，而所述第二端设有阀，且在所述接受器的侧面上具有至少一个整体记号或标记，以指示所述阀关闭时所述接受器中在所述阀以上的流体的量，且所述阀在关闭时充当所述接受器的底座，提供所述接受器和所述阀可以安置在其之上的表面。

18.如权利要求17所述的管状接受器，其中所述阀是蝶形阀。

19.如权利要求17所述的管状接受器，其中所述接受器在外形上是圆柱形。

20.如权利要求17所述的管状接受器，其中所述接受器是用在高温或低温流体或任何极端pH值的情况下不会降级的

制成的。

21.如权利要求17所述的管状接受器，其中所述接受器是用透明或半透明的材料制成的。

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