CN103698164B

CN103698164B - Voc充采气系统

Info

Publication number: CN103698164B
Application number: CN201310755450.7A
Authority: CN
Inventors: 董兆培
Original assignee: Ningbo Loop Test Equipment Co Ltd
Current assignee: Ningbo Loop Test Equipment Co Ltd
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2013-12-31
Publication date: 2016-09-07
Anticipated expiration: 2033-12-31
Also published as: CN103698164A

Abstract

本发明公开一种VOC充采气系统，包括控制模块、充气模块、气体捕集模块及采样模块。气体捕集模块与充气模块及采样模块相连，控制模块控制充气模块与采样模块的工作；所述气体捕集模块包括至少一采样袋及若干采样导管，所述保温箱与所述采样袋之间充有恒温的气体。所述至少一采样袋均与充气模块通过设有若干互通阀的导管连接至充气模块；经清洗及充气后的所述至少一采样袋均通过采样导管与采样模块连接，且经清洗及充气后的所述至少一采样袋设置于一保温箱内；所述采样模块包括第二真空泵及设于采样导管外围的保温套管，第二真空泵连接于保温套管，并与保温箱、保温套管与采样导管之间的空隙相通。本发明测试准确性高；在洗涤时自动检测，无需人工。

Description

VOC充采气系统

技术领域

本发明涉及一种气体采样系统，尤其涉及一种挥发性有机物(VOC)采样系统。

背景技术

目前，对各类工业、民用产品等很多产品均需进行挥发性有机物试验，在气体成分分析、气味测试等检测项目中，首先需要进行VOC气体采样。传统的采样系统是这样实现的：将样品放在一个采样袋中，往里面充氮气；通过气体流速计来计算采样袋中的气体体积；放气，使气体流经采样导管，并通过气体流速来计算流经采用管的体积。通过计算采样导管中VOC中的含量与总气体的含量比来进行测试。

上述传统采样系统会出现如下问题：1)气体受温度影响，气压不稳定；测气体流速来测体积，不够准确。2)充气时，先要洗涤采样袋，这时一直用真空泵充气，用气体流速计来检测，不准确，容易撑破袋子。3)采样模块也存在如问题1)中描述的问题。4)采样袋中的气体温度不够恒定，不能控制采样导管温度，引起气体样品冷凝影响检测结果。5)不能自动完成袋子清洗、填充气体和气体样品采集程序。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种VOC充采气系统，其测试准确性高；在洗涤时，不会撑破采样袋，自动充气、采样，无需人工。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种VOC充采气系统，其包括控制模块、充气模块、气体捕集模块及采样模块；其中，气体捕集模块与充气模块及采样模块相连，控制模块控制充气模块与采样模块的工作；所述充气模块包括第一真空泵、设置于第一真空泵的压力开关、与气源连接设置的第一流量控制器及设有若干互通阀的导管；所述气体捕集模块包括至少一采样袋及若干采样导管，所述至少一采样袋均与充气模块通过设有若干互通阀的导管连接；经清洗及充气后的所述至少一采样袋均通过采样导管与采样模块连接，且经清洗及充气后的所述至少一采样袋设置于一保温箱内；所述采样模块包括第二真空泵及设于采样导管外围的保温套管，第二真空泵与保温箱、保温套管、采样导管之间的空隙相连通；所述采样模块还包括第三真空泵、缓冲瓶、若干流量控制器、若干过滤器、与过滤器连接设置的采样管接口、及位于采样导管临近采样管接口一端的恒温采样口，从恒温采样口到保温箱为恒温区域，其中经充气模块清洗、充气后的第一采样袋、第二采样袋通过设有互通阀的采样导管连接至多个采样管接口。

在本发明一个较佳实施例中，所述控制模块为逻辑可编程控制器。

在本发明一个较佳实施例中，所述第一真空泵为抽气泵；第一流量控制器为气体质量流量控制器；互通阀为电磁阀，导管为特氟龙或金属导管。

在本发明一个较佳实施例中，所述气体捕集模块包括第一采样袋、第二采样袋及若干采样导管，第一采样袋和第二采样袋均与充气模块通过所述设有若干互通阀的导管连接；经充气模块清洗、充气后的第一采样袋、第二采样袋为第三采样袋、第四采样袋，第三采样袋、第四采样袋均通过采样导管与采样模块连接，且第三采样袋和第四采样袋外部设置一保温箱。

在本发明一个较佳实施例中，所述保温箱具有自动调温装置，可使箱内温度保持恒温。

在本发明一个较佳实施例中，所述采样管接口再进一步经由多组串行连接的过滤器和流量控制器最终连接至缓冲瓶和第三真空泵。

在本发明一个较佳实施例中，所述恒温采样口由保温材料制作。

在本发明一个较佳实施例中，每组所述串行连接的过滤器和流量控制器均连接到至少两个不同位置的采样管接口。

在本发明一个较佳实施例中，所述控制模块控制实现自动化操作，包括预约采样、定时采样、多通道采样、流量在线监测。

本发明的有益效果是：为使采样袋恒温，在采样袋外再套设一个保温箱，并在与采样袋相接的采样导管外再套设一个保温套管，保温箱内通温度一定的气体，通过保温套管与采样导管之间的空隙被抽出去，避免了气体受温度、湿度的影响，使测试准确性高。再者，在第一真空泵设置一压力开关，并通过PLC控制，从而在洗涤时，不会撑破采样袋。另外，输入氮气时，通过检测质量的方式，采用流量控制器来控制充气的体积。而且，采样模块也同样采用流量控制器，测试结果准确。最后，本发明采用PLC控制，自动检测，无需人工。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明一较佳实施例的VOC充采气系统结构示意图。

附图中各部件的标记如下：10、控制模块；11、充气模块；12、气体捕集模块；13、采样模块；111、第一真空泵；112、压力开关；114、第一流量控制器；115、互通阀；117、导管；121、第一采样袋；122、第二采样袋；123、第三采样袋；124、第四采样袋；125、保温箱；126、采样导管；128、互通阀；131、第二真空泵；132、第三真空泵；133、缓冲瓶；134流量控制器；135、过滤器；136、采样管接口；137、保温套管、137、恒温采样口。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种VOC充采气系统，其包括控制模块10、充气模块11、气体捕集模块12及采样模块13。其中，气体捕集模块12与充气模块11及采样模块13连接。本实施例中，该控制模块10为逻辑可编程控制器(PLC)，控制模块10控制充气模块11与采样模块13的工作。

充气模块11包括第一真空泵111、设置于该第一真空泵111的压力开关112、与气源113连接设置的第一流量控制器114，以及设有若干互通阀115的导管117。本实施例中，气源为氮气。第一真空泵111为抽气泵；第一流量控制器114为气体质量流量控制器；互通阀115为电磁阀，导管117为特氟龙或金属导管。采用第一流量控制器114采样流量，流量稳定准确、并避免传统的气体体积流量计所受到环境温度、压力的计量偏差；自动完成采样袋清洗和填充气体。

气体捕集模块12包括若干采样袋，在本实施例中，气体捕集模块12包括第一采样袋121、第二采样袋122，但本发明中，采样袋的数量不限于此。第一采样袋121和第二采样袋122与充气模块10通过所述设有若干互通阀115的导管117连接。第一采样袋121和第二采样袋122外部为环境温度。所述充气模块11在控制模块10的控制下自动完成第一采样袋121、第二采样袋122的清洗和填充气体。采用第一流量控制器114采样流量，流量稳定准确、并避免传统的气体体积流量计所受到环境温度、压力的计量偏差。

经清洗和充气后的第一采样袋121与第二采样袋122即为第三采样袋123及第四采样袋124。第三采样袋123和第四采样袋124均通过设有互通阀128的采样导管126与采样模块13连接。第三采样袋123和第四采样袋124外部设置一保温箱125，且保温箱125具有自动调温装置，可使箱内温度保持恒温。

所述第一至第四采样袋121、122、123、124为氟塑料采样袋，每个采样袋均包括扣压式密封条、截止阀(图未示)，截止阀的气嘴采用锥形设计，可直接与导管117或采样导管126直接相连。氟塑料袋耐高温化学稳定性好，且扣压式密封条便于固体样件试验。采样模块13包括第二真空泵131、第三真空泵132、缓冲瓶133、若干流量控制器134、若干过滤器135、与过滤器135连接设置的采样管接口136、设在采样导管126外围的保温套管137，以及位于采样导管126临近采样管接口136一端的恒温采样口138。其中，流量控制器134为气体质量流量控制器，采用气体质量流量控制器采样流量，流量稳定准确、并避免传统的气体体积流量计所受到环境温度、压力的计量偏差。再者，不受采样导管126的阻力影响，传统的采样泵如果采样阻力太大会抽不动现象，本发明所述的VOC充采气系统不会出现这种现象。

上述设在采样导管126的互通阀128为电磁阀，采样导管126为特氟龙或金属导管。保温套管137与保温箱125相连接，从保温箱125中抽出的空气至保温套管137，使采样导管126内部也一直为恒温状态。第二真空泵131与保温箱125、保温套管137、采样导管126之间的空隙相连通，用于抽去保温箱125内预定实验温度的气体。恒温采样口138由保温材料制作。第二真空泵131启动时，保温箱125的气体由保温套管137流经恒温采样口138，保证保温箱125的气体与恒温采样口138的气体流通，该区域的采样导管126温度将接近保温箱125的温度(即实验温度)，实现采样导管126温度与实验温度一致，避免实验气体样品冷凝，减少实验偏差。

第三采样袋123和第四采样袋124通过设有互通阀128的采样导管126连接至采样模块13的多个采样管接口136。采样管接口136再进一步经由多组串行连接的过滤器135和流量控制器134最终连接至缓冲瓶133和第三真空泵132。其中，在本实施例中，每组串行连接的过滤器135和流量控制器134均连接到至少两个不同位置的采样管接口136。整个VOC充采气系统通过PLC控制器实现预约采样、定时采样、多通道采样、流量在线监测等自动化操作。综上所述，相较于现有技术，本发明所述的VOC充采气系统为使采样袋恒温，在采样袋外再套设一个保温箱125，且在与采样袋相接的采样导管外再套设一个保温套管137，保温箱125里的气体，通过保温套管137与采样导管126之间的空隙被抽出去，避免了气体受温度、湿度的影响，使测试准确性高。再者，在第一真空泵111设置一压力开关112，并通过PLC控制，从而在洗涤时，不会撑破采样袋。另外，输入氮气时，通过检测质量的方式，采用流量控制器来控制充气的体积。而且，采样模块也同样采用流量控制器，测试结果准确。最后，本发明的自动控制模块10采用PLC控制，自动检测，无需人工，其可对一个样品依次自动完成实验过程所涉及的袋子清洗、填充气体、气体样品采集程序；也可同时进行多个袋子清洗、填充气体和气体样品采集程序。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种VOC充采气系统，其特征在于，包括控制模块、充气模块、气体捕集模块及采样模块；其中，气体捕集模块与充气模块及采样模块相连，控制模块控制充气模块与采样模块的工作；所述充气模块包括第一真空泵、设置于第一真空泵的压力开关、与气源连接设置的第一流量控制器及设有若干互通阀的导管；所述气体捕集模块包括至少一采样袋及若干采样导管，所述至少一采样袋均与充气模块通过设有若干互通阀的导管连接；经清洗及充气后的所述至少一采样袋均通过采样导管与采样模块连接，且经清洗及充气后的所述至少一采样袋设置于一保温箱内；所述采样模块包括第二真空泵及设于采样导管外围的保温套管，第二真空泵与保温箱、保温套管、采样导管之间的空隙相连通；所述采样模块还包括第三真空泵、缓冲瓶、若干流量控制器、若干过滤器、与过滤器连接设置的采样管接口、及位于采样导管临近采样管接口一端的恒温采样口，从恒温采样口到保温箱为恒温区域，其中经充气模块清洗、充气后的第一采样袋、第二采样袋通过设有互通阀的采样导管连接至多个采样管接口。

2.根据权利要求1所述的VOC充采气系统，其特征在于，所述控制模块为逻辑可编程控制器。

3.根据权利要求1所述的VOC充采气系统，其特征在于，所述第一真空泵为抽气泵；第一流量控制器为气体质量流量控制器；互通阀为电磁阀，导管为特氟龙或金属导管。

4.根据权利要求1所述的VOC充采气系统，其特征在于，所述气体捕集模块包括第一采样袋、第二采样袋及若干采样导管，第一采样袋和第二采样袋均与充气模块通过所述设有若干互通阀的导管连接；经充气模块清洗、充气后的第一采样袋、第二采样袋为第三采样袋、第四采样袋，第三采样袋、第四采样袋均通过采样导管与采样模块连接，且第三采样袋和第四采样袋外部设置一保温箱。

5.根据权利要求4所述的VOC充采气系统，其特征在于，所述保温箱具有自动调温装置，可使箱内温度保持恒温。

6.根据权利要求4所述的VOC充采气系统，其特征在于，所述采样管接口再进一步经由多组串行连接的过滤器和流量控制器最终连接至缓冲瓶和第三真空泵。

7.根据权利要求6所述的VOC充采气系统，其特征在于，所述恒温采样口由保温材料制作。

8.根据权利要求6所述的VOC充采气系统，其特征在于，每组所述串行连接的过滤器和流量控制器均连接到至少两个不同位置的采样管接口。

9.根据权利要求8所述的VOC充采气系统，其特征在于，所述控制模块控制实现自动化操作，包括预约采样、定时采样、多通道采样、流量在线监测。