CN102879332A - 一种温室气体分析仪进水保护装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种温室气体分析仪进水保护装置及其控制方法，通过智能切换温室气体分析仪的进气通路实现对进水的保护，装置由进水检测装置、通路转换系统、报警装置和排水装置及复位装置组成。使用过程中，在进水检测装置系统检测到进气管道进水后，将信号同时传送给通路转换系统及报警装置，通路转换系统接收到信号后打开保护进气通路，同时关闭正常进气通路，以阻止水体进入分析仪器，起到保护仪器的作用。报警装置接到进水信号时，启动警示信息，向操作人员发出警报。操作人员解除警报后，使用排水装置排出进气管中的水，通过复位装置还原初始通路后，即可继续正常使用仪器。
Description
技术领域
本发明涉及一种监测仪器的保护装置及方法，具体的说是一种温室气体分析仪进水保护装置及其控制方法。
背景技术
温室气体分析仪器是采用通量箱方法测量水面温室气体通量的常用仪器，在使用时在水体表面放置一个顶部密封、底部中通的箱体，箱体上方开有进气孔和出气孔与分析仪器连接，通过真空泵将箱体内气体抽到在线分析仪器内部，以分析收集表层水体以扩散方式排放的二氧化碳和甲烷等待测气体。静态箱法由于成本低、便携性好、与在线分析仪器联接便利而得到广泛应用。但由于通量箱放置在水面上，进气孔虽然在顶部，但在长期的在线监测过程中，极可能会有水体通过进气管道流入温室气体分析仪器内部，严重损坏仪器内部元件，影响使用。由于温室气体分析仪维修周期长，一旦出现进水损坏仪器事故，就会打乱正常监测计划及安排，严重影响监测成果的质量。此外，仪器维修价格昂贵，用户也将为此承担不必要的经济损失。因此需要重视仪器使用过程中的意外进水问题，提高分析仪器的使用稳定性，以减小用户损失，保障监测成果的质量和连续性。
在仪器或设备的进水保护装置方面，受仪器的使用环境限制，目前已有的专利或技术主要集中在汽车、电梯的进水保护装置上，如公开号为CN101982334A的发明专利，提供了一种电力抢修工程车辆进水保护装置。但对比分析可发现，该类专利在检测到设备进水后采取的保护措施多为切断设备主控电路或动力，让设备停止工作，以达到保护设备目的，而在不切断主机电源的情况下，通过智能切换仪器或设备的进气通路实现对温室气体分析仪器进水的保护还尚无相关研究成果。对于温室气体分析仪而言，由于其光谱分析系统复杂，数据的存储和分析都在仪器内部，频繁的非正常关机不仅会对仪器本身造成损害，也可能会造成已有监测数据的意外损坏，影响现在监测及在线分析。因此，需要提供在不切断主机电源的情况下，保护仪器不受进水损害的方法及装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种温室气体分析仪进水保护装置及其控制方法，操作简单，布置方便灵活，可对温室气体分析仪进行进水防护，并对进水管道进行快速排水处理。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种温室气体分析仪进水保护装置，包括由通量箱进气接口、通量箱出气接口、大气进气接口、大气出气接口、分析仪进气接口、分析仪出气接口、通量箱进气管电磁阀、通量箱出气管电磁阀、大气进气管电磁阀、大气出气管电磁阀和排水手动阀组成的通路转换系统、进水检测装置和报警装置；
通量箱进气接口通过通量箱进气管连通分析仪进气接口，通量箱出气接口通过通量箱出气管连通所述分析仪出气接口；大气进气接口通过大气进气管连通所述通量箱进气管，且连接位置靠近分析仪进气接口；大气出气接口通过大气出气管连通所述通量箱出气管，且连接位置靠近分析仪出气接口；通量箱进气管电磁阀设在通量箱进气管上，通量箱出气管电磁阀设在通量箱出气管上；大气进气管电磁阀设在大气进气管上，大气出气管电磁阀设在大气出气管上；排水手动阀所处的管道连通所述通量箱进气管及通量箱出气管，且与通量箱进气管的连接位置比通量箱进气管电磁阀更靠近通量箱进气接口，与通量箱出气管的连接位置比通量箱出气管电磁阀更远离通量箱进气接口；
通量箱的进出气管道分别与通路转换系统的通量箱进气接口和通量箱出气接口连接，分析仪进出气管道分别与通路转换系统的分析仪进气接口和分析仪出气接口连接；进水检测装置安装在与通量箱进气接口连接的通量箱进气管上，并与报警装置以及通路转换系统具有的通量箱进气管电磁阀、通量箱出气管电磁阀、大气进气管电磁阀和大气出气管电磁阀通信连接。
温室气体分析仪进水保护装置的控制方法，包括以下步骤：
㈠将通量箱的进出口管道分别与通路转换系统的通量箱进气接口和通量箱出气接口连接，将温室气体分析仪进出气管道分别与通路转换系统的分析仪进气接口和分析仪出气接口连接，设置通量箱进气管电磁阀和通量箱出气管电磁阀为通电打开状态，设置大气进气管电磁阀和大气出气管电磁阀都为未通电关闭状态，排水手动阀关闭，气体从通量箱体内抽出，通过通路转换系统进入仪器，经仪器分析后，经仪器出气管路及通路转换系统进入通量箱，完成分析过程；
㈡进水检测装置检测到管道进水，发出进水信号至通路转换系统，通路转换系统接收到进水信号，打开大气进气管电磁阀及大气出气管电磁阀的同时，关闭通量箱进气管电磁阀及通量箱出气管电磁阀，气体由大气进气接口入，大气出气接口出，形成保护通路，避免通量箱进气管的水体进入分析仪器，达到保护仪器的目的；
㈢为排干通量箱进气管中进入的水体，打开排水手动阀，关闭大气出气管电磁阀，使部分气体通过原进气管道排出，等水排出后，关闭排水手动阀，使通路转换系统恢复到正常使用状态，即可使用仪器继续进行测量。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的温室气体分析仪进水保护装置，进水检测装置上设有进水指示灯和正常指示灯；报警装置上设有复位开关、报警装置信号接收器和报警指示灯。
前述的温室气体分析仪进水保护装置，进水检测装置与报警装置以及通路转换系统具有的通量箱进气管电磁阀、通量箱出气管电磁阀、大气进气管电磁阀和大气出气管电磁阀通过电线20通信连接。
本发明的有益效果是：本发明安装方便，操作简单，布置方便灵活，通过通路转换系统，在不切断主控电源的情况下，即可对温室气体分析仪进行进水防护，并对进水管道进行快速排水处理，既保证了仪器的安全，也保证了数据的连续性和有效性，提高了实验仪器的保障率。
附图说明
图1是本发明进水保护装置的基本构成示意图。
图2是本发明进水保护装置的正常工作通路示意图。
图3是本发明进水保护装置的进水后工作通路示意图。
图4是本发明进水保护装置的排水时工作通路示意图。
图5是本发明控制方法实施例的流程图。
其中 1—进水检测装置；2—通路转换系统；3—报警装置；4—通量箱进气接口；5—通量箱出气接口；6—大气进气接口；7—大气出气接口；8—分析仪进气接口；9—分析仪出气接口；10—通量箱进气管电磁阀；11—通量箱出气管电磁阀；12—大气进气管电磁阀；13—大气出气管电磁阀；14—排水手动阀；15—进水检测装置正常指示灯；16—进水检测装置进水指示灯；17—复位开关；18—报警装置信号接收器；19—报警装置报警指示灯；20—电线。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种温室气体分析仪进水保护装置，构成如图1所示，包括由通量箱进气接口4、通量箱出气接口5、大气进气接口6、大气出气接口7、分析仪进气接口8、分析仪出气接口9、通量箱进气管电磁阀10、通量箱出气管电磁阀11、大气进气管电磁阀12、大气出气管电磁阀13和排水手动阀14组成的通路转换系统2、进水检测装置1和报警装置3。
通量箱进气接口4通过通量箱进气管连通分析仪进气接口8，通量箱出气接口5通过通量箱出气管连通分析仪出气接口9；大气进气接口6通过大气进气管连通通量箱进气管，且连接位置靠近分析仪进气接口8；大气出气接口7通过大气出气管连通通量箱出气管，且连接位置靠近分析仪出气接口9；通量箱进气管电磁阀10设在通量箱进气管上，通量箱出气管电磁阀11设在通量箱出气管上；大气进气管电磁阀12设在大气进气管上，大气出气管电磁阀13设在大气出气管上；排水手动阀14所处的管道连通通量箱进气管及通量箱出气管，且与通量箱进气管的连接位置比通量箱进气管电磁阀10更靠近通量箱进气接口4，与通量箱出气管的连接位置比通量箱出气管电磁阀11更远离通量箱进气接口4。
通量箱的进出气管道分别与通路转换系统2的通量箱进气接口4和通量箱出气接口5连接，分析仪进出气管道分别与通路转换系统的分析仪进气接口8和分析仪出气接口9连接；进水检测装置1安装在与通量箱进气接口4连接的通量箱进气管上，并与报警装置3以及通路转换系统2具有的通量箱进气管电磁阀10、通量箱出气管电磁阀11、大气进气管电磁阀12和大气出气管电磁阀13通信连接。
进水检测装置1上设有进水指示灯16和正常指示灯15；报警装置3上设有复位开关17、报警装置信号接收器18和报警指示灯19。进水检测装置1与报警装置3以及通路转换系统2具有的通量箱进气管电磁阀10、通量箱出气管电磁阀11、大气进气管电磁阀12和大气出气管电磁阀13通过电线20通信连接。
一旦检测到管道进水，进水检测装置上的正常指示灯15灭，进水指示灯16亮，同时将进水信号通过有线20发送到通路转换系统2及报警系统3，报警指示灯19亮，通路转换系统2将通路由正常工作通路切换为报警通路，报警系统3发出报警信息，提示仪器操作人员。等水排出后，关闭排水手动阀14，按下复位开关17，使通路转换系统2恢复到正常使用状态，即可使用仪器继续进行测量。
实施例2
本实施例为实施例1温室气体分析仪进水保护装置的控制方法，流程如图5所示，图2-4为各个工作状态的示意图，温室气体分析仪进水保护装置的控制方法包括以下步骤：
㈠将通量箱的进出口管道分别与通路转换系统2的通量箱进气接口4和通量箱出气接口5连接，将温室气体分析仪进出气管道分别与通路转换系统的分析仪进气接口8和分析仪出气接口9连接，设置通量箱进气管电磁阀10和通量箱出气管电磁阀11为通电打开状态，设置大气进气管电磁阀12和大气出气管电磁阀13都为未通电关闭状态，排水手动阀14关闭，气体从通量箱体内抽出，通过通路转换系统2进入仪器，经仪器分析后，经仪器出气管路及通路转换系统进入通量箱，完成分析过程；
㈡进水检测装置1检测到管道进水，发出进水信号至通路转换系统2，通路转换系统2接收到进水信号，打开大气进气管电磁阀12及大气出气管电磁阀13的同时，关闭通量箱进气管电磁阀10及通量箱出气管电磁阀11，气体由大气进气接口6入，大气出气接口7出，形成保护通路，避免通量箱进气管的水体进入分析仪器，达到保护仪器的目的；
㈢为排干通量箱进气管中进入的水体，打开排水手动阀14，关闭大气出气管电磁阀13，使部分气体通过原进气管道排出，等水排出后，关闭排水手动阀14，使通路转换系统2恢复到正常使用状态，即可使用仪器继续进行测量。
进水检测装置安装在进气管上，一旦检测到管道进水，进水检测装置上的正常指示灯15灭，进水指示灯16亮，同时将进水信号通过有线20发送到通路转换系统2及报警系统3。通路转换系统2将通路由正常工作通路切换为报警通路，报警系统3发出报警信息，提示仪器操作人员。
温室气体分析仪在长期的在线监测过程中，常常会有水体通过进气管道流入温室气体分析仪器内部，严重损坏仪器内部元件，在使用了本发明提供的方法和装置之后，在不切断主控电源的情况下，在仪器进水之后有效的对进水管道能进行快速的排水处理。该实施例中装置安装方便，操作简单，布置方便灵活，其效果表明本发明能够保证仪器的安全，也能保证数据的连续性和有效性，提高了实验精度和保障率。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种温室气体分析仪进水保护装置，其特征在于：包括由通量箱进气接口（4）、通量箱出气接口（5）、大气进气接口（6）、大气出气接口（7）、分析仪进气接口（8）、分析仪出气接口（9）、通量箱进气管电磁阀（10）、通量箱出气管电磁阀（11）、大气进气管电磁阀（12）、大气出气管电磁阀（13）和排水手动阀（14）组成的通路转换系统（2）、进水检测装置（1）和报警装置（3）；
所述通量箱进气接口（4）通过通量箱进气管连通所述分析仪进气接口（8），所述通量箱出气接口（5）通过通量箱出气管连通所述分析仪出气接口（9）；所述大气进气接口（6）通过大气进气管连通所述通量箱进气管，且连接位置靠近分析仪进气接口（8）；所述大气出气接口（7）通过大气出气管连通所述通量箱出气管，且连接位置靠近分析仪出气接口（9）；所述通量箱进气管电磁阀（10）设在所述通量箱进气管上，所述通量箱出气管电磁阀（11）设在所述通量箱出气管上；所述大气进气管电磁阀（12）设在所述大气进气管上，所述大气出气管电磁阀（13）设在所述大气出气管上；所述排水手动阀（14）所处的管道连通所述通量箱进气管及通量箱出气管，且与所述通量箱进气管的连接位置比通量箱进气管电磁阀（10）更靠近通量箱进气接口（4），与通量箱出气管的连接位置比通量箱出气管电磁阀（11）更远离通量箱进气接口（4）；
通量箱的进出气管道分别与通路转换系统（2）的通量箱进气接口（4）和通量箱出气接口（5）连接，分析仪进出气管道分别与通路转换系统的分析仪进气接口（8）和分析仪出气接口（9）连接；所述进水检测装置（1）安装在与通量箱进气接口（4）连接的通量箱进气管上，并与报警装置（3）以及通路转换系统（2）具有的通量箱进气管电磁阀（10）、通量箱出气管电磁阀（11）、大气进气管电磁阀（12）和大气出气管电磁阀（13）通信连接。
2.如权利要求1所述的温室气体分析仪进水保护装置，其特征在于：所述进水检测装置（1）上设有进水指示灯（16）和正常指示灯（15）；所述报警装置（3）上设有复位开关（17）、报警装置信号接收器（18）和报警指示灯（19）。
3.如权利要求1或2所述的温室气体分析仪进水保护装置，其特征在于：所述进水检测装置（1）与报警装置（3）以及通路转换系统（2）具有的通量箱进气管电磁阀（10）、通量箱出气管电磁阀（11）、大气进气管电磁阀（12）和大气出气管电磁阀（13）通过电线（20）通信连接。
4.用于权利要求1-3中任一权利要求所述温室气体分析仪进水保护装置的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
㈠将通量箱的进出口管道分别与通路转换系统（2）的通量箱进气接口（4）和通量箱出气接口（5）连接，将温室气体分析仪进出气管道分别与通路转换系统的分析仪进气接口（8）和分析仪出气接口（9）连接，设置通量箱进气管电磁阀（10）和通量箱出气管电磁阀（11）为通电打开状态，设置大气进气管电磁阀（12）和大气出气管电磁阀（13）都为未通电关闭状态，排水手动阀（14）关闭，气体从通量箱体内抽出，通过通路转换系统（2）进入仪器，经仪器分析后，经仪器出气管路及通路转换系统进入通量箱，完成分析过程；
㈡进水检测装置（1）检测到管道进水，发出进水信号至通路转换系统（2），通路转换系统（2）接收到进水信号，打开大气进气管电磁阀（12）及大气出气管电磁阀（13）的同时，关闭通量箱进气管电磁阀（10）及通量箱出气管电磁阀（11），气体由大气进气接口（6）入，大气出气接口（7）出，形成保护通路，避免通量箱进气管的水体进入分析仪器，达到保护仪器的目的；
㈢为排干通量箱进气管中进入的水体，打开排水手动阀（14），关闭大气出气管电磁阀（13），使部分气体通过原进气管道排出，等水排出后，关闭排水手动阀（14），使通路转换系统（2）恢复到正常使用状态，即可使用仪器继续进行测量。
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