CN102331358A

CN102331358A - 液体无污染快速取样方法及装置

Info

Publication number: CN102331358A
Application number: CN201110150861A
Authority: CN
Inventors: 任庆华; 李雪峰; 唐成虎
Original assignee: ANHUI KELI EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: ANHUI KELI EQUIPMENT Co Ltd
Priority date: 2011-06-07
Filing date: 2011-06-07
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2031-06-07
Also published as: CN102331358B

Abstract

一种液体无污染快速取样方法及装置，包括产生负压、清洗管路、加压排除废液、产生负压抽取液体样品、加压排除残留液步骤。其中产生负压是通过气路控制系统向真空室和计量管内抽真空产生负压；清洗管路是通过产生负压将所取液体多次润洗液路单元。加压排除废液是通过气路控制系统向真空室和计量管内压入空气，将计量管内的废液压入到废液槽内。产生负压抽取液样是通过气路控制系统在真空室内产生负压，液体在液路单元中改变流动方向，直接流入到洁净取样瓶中。加压排除残留液是将挠性取样管管口处残留的液体压回到固定容器或管线内，进一步防止了在拔出挠性取样管时，真空快速接头被残留液污染的可能。

Description

液体无污染快速取样方法及装置

技术领域

本发明属于液体取样的方法及装置技术领域。

背景技术

取样是所有检测工作中最基础，也是最重要的部分。如果取样不规范，所取的样品不仅没有代表性，甚至还可能造成重大经济损失。对于油液监测及诊断设备故障技术来说，取样则要求油样中要包含有最大的数据量，即尽可能多的包含能够反映设备的运行状态和磨损状态等信息，以及最小的数据干扰，即整个取样过程不能受到任何污染。目前，石油液体的取样大都采用GB/T 7579、GB/T 17489等方法，这些方法操作繁琐，样品极易受到取样工具污染，以及人为因素干扰。抽气泵、注射器、玻璃管、取样勺、置换取样器等液体取样工具也都存在如下缺点：无法在容器及管线指定液面位置处取样；无法在管线、大型容器、非循环系统中取样；抽气泵、注射器等取样工具无法抽取高粘度液体及悬浮液；操作繁琐、费时费力，准备时间长，每取一个液样至少需要10分钟以上；每次取样前都要用大量的有机溶剂清洗，容易造成取样工具和液样被污染，容易伤害取样人员的身心健康及污染环境；清洗完后都要干燥，现场可操作性差。当管线中液体的流动处于滞流状态时，用取样阀取样，样品中颗粒性污染物很难代表循环管线中液体的平均特性，样品均匀性和代表性差。无智能功能，无法根据样品的取样频次实现自动取样；取样体积无法精确控制等等。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述问题及现有技术中的实施相关的弊端而提供一种能有效防止取样工具、取样装置及液体样品被液体污染的液体无污染快速取样方法及装置。

为达到本发明的目的，本发明采取的技术方案为：一种液体无污染快速取样方法，其特点是：它包括产生负压、清洗管路、加压排除废液、产生负压抽取液体样品、加压排除残留液步骤；其中产生负压是通过气路控制系统向真空室和计量管内抽真空产生负压；清洗管路是通过产生负压将所取液体多次润洗液路单元；加压排除废液是通过气路控制系统向真空室和计量管内压入空气，将计量管内的废液压入到废液槽内；产生负压抽取液样是通过气路控制系统在真空室内产生负压，液体在液路单元中改变流动方向，直接流入到洁净取样瓶中；加压排除残留液是将挠性取样管管口处残留的液体压回到固定容器或管线内，进一步防止了在拔出挠性取样管时，真空快速接头被残留液污染的可能。

进一步的，由于挠性取样管是插入到真空快速接头内的，第一三通阀常闭端的直径也远大于挠性取样管的直径。因此，液体并不与取样装置其他部位接触，于是有效防止了取样工具不被液体污染。

进一步的，液体经过挠性取样管润洗管路及快速接头多次后，然后再流入到洁净取样瓶内，能有效防止取样装置及液体样品被污染。

更进一步的，产生负压、清洗管路、加压排除废液、产生负压抽取液体样品、加压排除残留液步骤是一个连贯的过程，从而可解决现有技术中存在的取样耗时长、人为因素干扰大、取样工具和样品容易被污染等缺点。

更进一步的，抽取液体样品时间是根据清洗管路时，液体达到计量管内结束光电传感器位置处的时间计算而出，这不但能提高取样体积精度，也能解决现有技术中无法准确计量或需要复杂的控制电路和组件来完成体积计量等问题。

再进一步的，计量管内的废液通过气路控制系统和液路单元排到废液槽内，然后再集中处理。可减少废液污染环境和上海取样人员身心健康。

一种液体无污染快速取样装置，其特点是：它包括控制电路及软件、无污染组件、气路控制系统、液路单元。

所述的无污染组件包括挠性取样管、真空快速接头、洁净取样瓶。液体经过挠性取样管润洗管路及快速接头多次后，直接流入到洁净取样瓶内，可效防止了取样装置及液样被污染。

所述的气路控制系统包括真空泵、真空室、第一真空三通阀、第二真空三通阀。所述的第一真空三通阀和第二真空三通阀的公共端与真空泵连接。第一真空三通阀的常开端与油水分离器连接，常闭端经过空气过滤器连直接连通大气。第二真空三通阀常开端直接连通大气，常闭端连接真空室和计量管。当抽真空室和计量管内的空气时，夹杂着液体的空气被油水分离器过滤掉，进一步防止了气路被空气污染，同时油水分离器也起到护保第一真空三通阀、真空泵及第二真空三通阀不被计量管内漫处的液体损坏，减少机械故障率。当向真空室和计量管内压入空气时，空气过滤器的滤芯间隙不大于3微米，可将空气中的固体颗粒及水分过滤掉，防止固体颗粒和水分进入到气体管路和真空室中而污染液体样品。

所述的液路单元包括第一三通阀、第二三通阀、计量管、初始光电传感器、结束光电传感器。所述的第一三通阀公共端与真空快速接头连接，常开端与第二三通阀的常开端连接。所述的第二三通阀公共端与计量管底部连接，常闭端与废液槽连通。

清洗管路时，液体经过第一三通阀和第二三通阀的常开端进入到计量管中第一光电传感器位置时，开始计时。当液面到达初第二光电传感器位置时，停止计时，同时启动第二三通阀，气路控制系统向计量管内压入空气，计量管内的废液经过计量管底部和第二三通阀常闭端进入废液槽内。当废液槽内液体液面高度到达第三光电传感器检测位置时，需要及时将废液槽内的液体倒掉。

取样时，启动第一三通阀，气路控制单元将真空室内的气体抽出，液体直接流入到洁净取样瓶内。当抽取到预定体积的液体样品后，气路控制单元将经过空气过滤器过滤后的空气压入到真空室内，真空室内气压变成正压，于是又将挠性取样管管口处残留的液体压回到固定容器或管线内，进一步防止了在拔出挠性取样管时，真空快速接头被残留液污染的可能。

本发明取样操作简单、时间耗时最短，样品污染程度最小。

附图说明

图1 液体无污染快速取样方法流程图。

图2 液体无污染快速取样装置液路气路布局示意图。

图3 本发明具体实施例一无污染快速取样流程图。

具体实施方式

本发明的一种液体无污染快速取样方法包括产生负压、清洗管路、加压排除废液、产生负压抽取液体样品、加压排除残留液步骤：

A 、产生负压：指通过气路控制系统向真空室和计量管内抽真空产生负压；夹杂着液体的空气被油水分离器过滤掉，进一步防止气路被空气污染；

B、清洗管路：指通过产生负压将所取液体多次润洗液路单元，并记录下清洗时间；清洗时间是液体经过计量管上的初始光电传感器位置达到结束光电传感器位置时的时间；

C 、加压排除废液：指通过气路控制系统向真空室和计量管内压入空气，将计量管内的废液压入到废液槽内；

D 、产生负压抽取液体样品：指通过气路控制系统在真空室内产生负压，液体在液路单元中改变流动方向，直接流入到洁净取样瓶中；抽取液体样品时间是根据清洗管路时，液体达到计量管内结束光电传感器位置处的时间计算而出；

E、加压排除残留液：指将挠性取样管管口处残留的液体压回到固定容器或管线内，进一步防止了在拔出挠性取样管时，真空快速接头被残留液污染的可能。

向真空室和计量管内压入空气时，空气过滤器将空气中的固体颗粒及水分过滤掉，防止固体颗粒和水分进入到气体管路和真空室中而污染液体样品。

取样结束时，将挠性取样管管口处残留的液体压回到固定容器或管线内，进一步防止在拔出挠性取样管时，真空快速接头被残留液污染的可能。

挠性取样管是插入到真空快速接头内的，第一三通阀常闭端的直径也远大于挠性取样管的直径，液体并不与取样装置其他部位接触。

本发明的一种液体无污染快速取样装置包括控制电路、无污染组件、气路控制系统、液路单元。无污染组件包括挠性取样管、真空快速接头、洁净取样瓶。气路控制系统包括真空泵、真空室、第一真空三通阀、第二真空三通阀。液路单元包括第一三通阀、第二三通阀、计量管、初始光电传感器、结束光电传感器。第一真空三通阀和第二真空三通阀的公共端与真空泵连接；第一真空三通阀的常开端与油水分离器连接，常闭端经过空气过滤器连直接连通大气；第二真空三通阀常开端直接连通大气，常闭端连接真空室和计量管。第一三通阀公共端与真空快速接头连接，常开端与第二三通阀的常开端连接；所述的第二三通阀公共端与计量管底部连接，常闭端与废液槽连通。

实施例一

步骤1：将长5m，外径8mm，壁厚1mm的铜质挠性取样管17一端固定到齿轮箱的中部，另一端插入到真空室上盖12内的真空快速接头13内。

步骤2：向真空室11内放置一个洁净取样瓶14，盖紧真空室上盖12，选择计量管15的最大量程V _j（500ml），设置清洗次数n（3），取样体积V _q（300ml）。

步骤3：清洗挠性取样管17和真空快速接头13，开启真空泵5，液体经过三通阀3和4的常闭端流入到计量管15内。当液体到达光电传感器8处时，开始计时；当液体达到光电传感器9处时，计时停止，记录下时间差t _j。同时光电传感器10一直对废液槽16内的液位进行监测。

步骤4：排出计量管15内的清洗液，开启真空三通阀1和2、三通阀4，空气经过空气过滤器7向计量管15内压入空气，计量管15内的液体从底部被压回到废液槽16内。真空三通阀1和2、三通阀4的工作时间为t _j，或者在t _j的基础上再延时1～10s后关闭，以确保计量管15内的液体完全排干。

步骤5：按照步骤3和4重复操作n次，计算出各次t _j的平均值。

步骤6：取样，开启三通阀3时长t _q后关闭，液体流入到洁净取样瓶14内。

Figure 2011101508614100002DEST_PATH_IMAGE002

步骤7：排除真空快速接头13端部及挠性取样管17内残留的液体，开启真空三通阀1和2时长 t _q/8至t _q/5，空气经过空气过滤器7向真空室11内压入空气，真空快速接头13端部及挠性取样管17管口残留的液体被压回到取样容器内。

步骤8：取样体积绝对偏差分析，取出洁净取样瓶14，将液体倒入到500ml的量筒中，量取其体积为298ml，与预先设置的取样体积V _q绝对偏差为2ml。

步骤9：取样时间和清洁度比较分析，分别用玻璃管和取样阀在同一时间，同一位置取两个液样，按照ISO 11500标准分析三个样品的清洁度，其结果如下：

Figure 2011101508614100002DEST_PATH_IMAGE003

实验结果表明：用本发明方法及装置取样操作简单、时间耗时最短，样品污染程度最小。

本实施例步骤3至步骤6实际是一个连贯的过程，具体实现是由控制电路及软件来控制真空三通阀1和2、三通阀3和4、真空泵5、光电开关8和9。

本例中步骤7和步骤8中的检测分析是在实验室完成，在实际取样过程中，可以不加以比较分析。

本例中V _j， n，V _q可根据实际取样要求在软件中进行设置。

实施例二

步骤1：将长20m，外径8mm，壁厚1mm的PU材质挠性取样管16放到污水池内，另一端插入到真空室上盖11内的真空快速接头12内。

步骤2至步骤7同实施例一中步骤2至步骤7。

步骤8：取样时间和电导率比较分析，分别用取样勺和水泵在同一时间，同一位置取两个液样，按照GB/T 11007标准分析三个样品的电导率，其结果如下：

Figure 2011101508614100002DEST_PATH_IMAGE004

实验结果表明：用本发明方法及装置取样操作简单、平均取样耗时最短，样品重现性明显优于其余两种取样方法及工具。

本发明可以应用到所有液体的取样，但并不适用于需要检测挥发分组份指标的液体取样。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替代，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种液体无污染快速取样方法，其特征在于：它包括产生负压、清洗管路、加压排除废液、产生负压抽取液体样品、加压排除残留液步骤：

A 、产生负压：指通过气路控制系统向真空室和计量管内抽真空产生负压；夹杂着液体的空气被油水分离器过滤掉，进一步防止气路被空气污染。

B 、清洗管路：指通过产生负压将所取液体多次润洗液路单元，并记录下清洗时间；清洗时间是液体经过计量管上的初始光电传感器位置达到结束光电传感器位置时的时间；

C、加压排除废液：指通过气路控制系统向真空室和计量管内压入空气，将计量管内的废液压入到废液槽内；

D 、产生负压抽取液体样品：指通过气路控制系统在真空室内产生负压，液体在液路单元中改变流动方向，直接流入到洁净取样瓶中；抽取液体样品时间是根据清洗管路时，液体达到计量管内结束光电传感器位置处的时间计算而出。

E 、加压排除残留液：指将挠性取样管管口处残留的液体压回到固定容器或管线内，进一步防止了在拔出挠性取样管时，真空快速接头被残留液污染的可能。

2.根据权利要求1所述的一种液体无污染快速取样方法，其特征在于：向真空室和计量管内压入空气时，空气过滤器将空气中的固体颗粒及水分过滤掉，防止固体颗粒和水分进入到气体管路和真空室中而污染液体样品。

3. 根据权利要求1所述的一种液体无污染快速取样方法，其特征在于：取样结束时，将挠性取样管管口处残留的液体压回到固定容器或管线内，进一步防止在拔出挠性取样管时，真空快速接头被残留液污染的可能。

4. 根据权利要求1所述的一种液体无污染快速取样方法，其特征在于：所述挠性取样管是插入到真空快速接头内的，第一三通阀常闭端的直径也远大于挠性取样管的直径，液体并不与取样装置其他部位接触。

5.一种液体无污染快速取样装置，其特征在于：它包括控制电路、无污染组件、气路控制系统、液路单元。

6.根据权利要求5所述的一种液体无污染快速取样装置，其特征在于：所述的无污染组件包括挠性取样管、真空快速接头、洁净取样瓶。

7.根据权利要求5所述的一种液体无污染快速取样装置，其特征在于：所述的气路控制系统包括真空泵、真空室、第一真空三通阀、第二真空三通阀。

8.根据权利要求5所述的一种液体无污染快速取样装置，其特征在于：所述的液路单元包括第一三通阀、第二三通阀、计量管、初始光电传感器、结束光电传感器。

9.根据权利要求5所述的一种液体无污染快速取样装置，其特征在于：所述的第一真空三通阀和第二真空三通阀的公共端与真空泵连接；第一真空三通阀的常开端与油水分离器连接，常闭端经过空气过滤器连直接连通大气；第二真空三通阀常开端直接连通大气，常闭端连接真空室和计量管。

10.根据权利要求5所述的一种液体无污染快速取样装置，其特征在于：所述的第一三通阀公共端与真空快速接头连接，常开端与第二三通阀的常开端连接；所述的第二三通阀公共端与计量管底部连接，常闭端与废液槽连通。