CN105300748A - 气体采集设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了气体采集设备及系统。其中气体采集设备包括采集探杆和采样箱。采集探杆包括第一端伸入到气体管道内的采样管和从该采样管的第一端伸出的多个采集咀。采样箱包括第一开口与采样管的第二端连通的内腔、第一端从内腔的第二开口伸入其中的采样探头。其中，采样探头，在伸入内腔的部分具有采样口，其第二端设置有连通采样口的引出口。多个采样咀呈工字型分布或者呈环状分布。

Description

气体采集设备及系统

技术领域

本发明涉及机械领域，尤其涉及气体采集设备及系统。

背景技术

在煤矿、石油化工、冶金和环保等行业，随着人们对气体检测的要求越来越高，测量技术与设备越来越受到人们的重视。其中，对待检测气体的采样是进行气体检测的重要环节。

目前，在例如烟气检测等应用场景中，采样设备通常采用单点采样的方式对例如烟道或烟囱等气体管道中的气体进行采样。然而，气体管道内单个点位的气体浓度和成分是多变。因此，单点采样方式所采集的样气的代表性较低。

发明内容

为此，本发明提供一种新的气体采样方案，有效的解决了上面至少一个问题。

根据本发明的一个方面，提供一种气体采集设备，包括采集探杆和采样箱。采集探杆包括第一端伸入到气体管道内的采样管和从该采样管的第一端伸出的多个采集咀。采样箱包括第一开口与采样管的第二端连通的内腔、第一端从内腔的第二开口伸入其中的采样探头。其中，采样探头，在伸入内腔的部分具有采样口，其第二端设置有连通采样口的引出口。多个采样咀呈工字型分布或者呈环状分布。

可选地，在根据本发明的气体采集设备中，内腔进一步设置有将第一开口与采样探头隔开的滤芯。

可选地，在根据本发明的气体采集设备中，多个采样咀中每一个相对采样管可折叠。

可选地，在根据本发明的气体采集设备中，内腔为管状腔体，采样探头为管线型，滤芯套设在该采样探头上。

可选地，在根据本发明的气体采集设备中，采样箱还包括加热器和保温外壳。滤芯为除粉尘的材质。

根据本发明的又一个方面，提供一种气体采集系统，包括根据本发明的气体采集设备、混合箱和取样泵。混合箱具有适于存储待检测气体的气室该气室与每个气体采集设备的引出口连通。取样泵与气室连通，适于将每个气体采样设备的采样咀所采集的气体吸入气室。

可选地，根据本发明的气体采集系统还包括吹气泵，其与每个气体采集设备的引出口连通，适于吹扫每个气体采集设备。

可选地，根据本发明的气体采集系统还包括控制单元，适于对每个气体采集设备的引出口进行开关控制。

根据本发明的气体采样方案，通过在单个采集探杆上设置例如工字型或者环状分布的采样咀，可以通过单个采样探杆采集气体管道内多个位置点的混合样气，从而提高了单个采集探杆采集样气的代表性，避免了单点采集的不确定对检测结果的影响。另外，根据本发明的采集探杆上多个采样咀可折叠的结构，使得将采样探杆安装到例如烟道或烟囱等气体管道时，采集探杆可以方便地通过气体管道上被限制为很小的开口，从而使采集探杆的安装更加容易。

附图说明

为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。

图1示出了根据本发明一个实施例的气体采集设备100的示意图；

图2示出了图1中采集探杆110的俯视图；以及

图3示出了根据本发明一个实施例的气体采集系统300的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本发明一个实施例的气体采集设备100的示意图。

气体采集设备100通常对气体管道200中气体进行采样。这里，气体管道200例如为烟道或者烟囱，但不限于此。如图1所示，气体采集设备100包括采集探杆110和采集箱120。采集探杆110包括采样管111和从采样管111第一端伸出的多个采样咀112，例如为4个，但不限于此。采样管111的第一端伸入到气体管道200内，以通过多个采样咀采集样气。这里，采样管111可以是刚性材质，也可以是通过细长支架支撑的柔性管。这样，采集管111可以对采样咀112在气体管道200中的位置和方向进行固定。多个采样咀112在采样管111的第一端是均匀分布的。

图2示出了图1中采集探杆110的俯视图。如图2所示，采样探杆110包括4个采样咀112。这4个采样咀112呈工字型的对称分布。另外，采样咀112也可以是呈环形分布，但不限于此。通常，每个采样咀112的开口朝向与气体管道200中气体流向一致。多个采样咀112可以分布在气体管道一个横截面上。这样，4个采样咀112可以对采样管111第一端附近区域内多个点进行气体采集。进而，采集探杆110可以将多个采样咀112采集的气体汇集到采样管111中。这样，根据本发明的气体采集设备100实现了通过一个采集探杆110对来自多个采集点的样气进行混合，从而使得混合后的样气更具代表性，进而避免了单点采集样气的不确定性对检测结果的影响。另外，采样咀112可以被设置为可折叠。具体而言，例如根据本发明的气体采集设备100可以将采样咀112设置为与采样管111铰接，并且在弹簧的作用下可以保持为工字型或者环形分布等。但不限于此，根据本发明的气体采集设备100也可以采用其他公知的方式将采样咀112设置为可折叠。需要说明的是，采集探杆110安装到气体管道200的方式通常为：在气体管道200的侧壁上开一个口，然后将采集探杆110的第一端从这个开口伸入到气体管道200内部空腔中。一般而言，气体管道200上所开的口通常被限制为很小。而采样咀112可折叠的方式，使得根据本发明的采集探杆110可以将采样咀112折叠后通过较小的开口。在采集探杆110伸入到气体管道200中后，多个采样咀112可以展开为工字型或者环形分布等。

采样箱120包括内腔121、采样探头122。另外，采样箱120还可以选择安装滤芯123。内腔121的第一开口与采样管111的第二端连通。采样探头122的第一端从内腔的第二开口伸入到内腔121中。滤芯123设置在采样探头122与第一开口之间，以便将二者分隔开。采样探头122伸入到内腔121的部分具有采样口。采样探头的122的第二端具有连通采样口的引出口。这样，对于采集探杆110所采集的样气通过第一开口进入到内腔121后，在经过滤芯过滤后可以进入到采集口并到达引出口。这里，滤芯例如为除粉尘材料，可以滤除样气中的灰尘，但不限于此。如图1所示，内腔121例如可以是管状腔体，但不限于此。采样探头122的主体例如为管线型，滤芯123可以套设在采样探头122上。采集口为采样探头径向设置的多个开孔。当然，内腔121和采样探头123也可以被设置为其他形状，这里对此不作过多限定。

另外，采集箱120还可以包括加热器124和保温外壳125。这样，加热器124和保温外壳125可以保持采集箱120的温度与气体管道中尽量一致，以保持采样箱120中样气成分的稳定。另外，采集箱120还可以包括一个三通阀126。三通阀126例如可以是气动阀或电动阀等。三通阀的126的第一开口与采样探头122的引出口连通。第二开口为进气口、第三开口为出气口。这里，在连通第一和第三开口时，采样探头内的样气可以从第二开口流出。在连通第一开口和第二开口时，可以通过第二开口对采样箱120和采集探杆110进行吹扫，以便清除气体采集设备100中的灰尘。

图3示出了根据本发明一个实施例的气体采集系统300的示意图。

如图3所示，气体采集系统300包括多个气体采集设备。例如图3中示出的气体采集设备310-1，...310-N。多个气体采集设备的采集探杆可以布置在气体管道200沿气流方向的同一横截位置上。这样，在气体管道直径较大时，根据本发明的气体采集系统300可以对气体管道200沿气流方向的同一横截位置上的多个区域进行采样，并且在每个位置区域中，采样探杆可以通过多个采样咀对该位置区域中多个采样点进行采样。另外，在气体管道200长度较大时，多个采样设备的采集探头也可以布置在管道的不同区段进行气体采样，但不限于此。

气体采样系统300还包括混合箱320，其内部具有适于存放待检测气体的气室(图中未示出)。该气室可以与每个气体采集设备的采集箱相连。例如，气室通过阀体与采集箱的引出口连通。气体采样系统300还包括取样泵330。取样泵330可以产生负气压，以便与气室连通的气体采集设备所采集的样气可以进入到气室中。这样，气体采样系统300可以对多个采样点同时进行混合采样。另外，气体采样系统300还可以包括控制单元(图中未示出)，可以控制气体采样设备的引出口的阀体的开关。这样，根据本发明的气体采样系统300可以选择来自气体管道200中的一部分区域的样气进行混合，当然也可以只采集一路气体采样设备的样气。另外，气体采样系统300还可以包括吹气泵(图中未示出)。该吹气泵可以与每个气体采样设备的引出口连接。这样，吹气泵可以吹扫气体采样设备中的粉尘。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元或组件可以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

此外，所述实施例中的一些在此被描述成可以由计算机系统的处理器或者由执行所述功能的其它设备实施的方法或方法元素的组合。因此，具有用于实施所述方法或方法元素的必要指令的处理器形成用于实施该方法或方法元素的设备。此外，设备实施例的在此所述的元素是如下设备的例子：该设备用于实施由为了实施该发明的目的的元素所执行的功能。

如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。

尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1.一种气体采集设备，包括：

采集探杆，包括第一端伸入到气体管道内的采样管和从该采样管的第一端伸出的多个采集咀；以及

采样箱，包括第一开口与采样管的第二端连通的内腔、第一端从所述内腔的第二开口伸入其中的采样探头；

其中，所述采样探头，在伸入所述内腔的部分具有采样口，其第二端设置有连通所述采样口的引出口。

2.如权利要求1所述的设备，其中，所述内腔进一步设置有将所述第一开口与所述采样探头隔开的滤芯，该滤芯为除粉尘的材质。

3.如权利要求1或2所述的设备，其中，所述多个采样咀呈工字型分布。

4.如权利要求1或2所述的设备，其中，所述多个采样咀呈环状分布。

5.如权利要求1-4中任一项所述的设备，其中，所述多个采样咀中每一个相对所述采样管可折叠。

6.如权利要求1-5中任一项所述的设备，其中，

所述内腔为管状腔体；

所述采样探头为管线型，所述滤芯套设在该采样探头上。

7.如权利要求1-6中任一项所述的设备，其中，所述采样箱还包括加热器和保温外壳。

8.一种气体采集系统，包括：

至少一个如权利要求1-7中任一项所述的气体采集设备；

混合箱，具有适于存储待检测气体的气室，该气室与每个气体采集设备的引出口连通；以及

取样泵，与所述气室连通，适于将每个气体采样设备的采样咀所采集的气体吸入气室。

9.如权利要求8所述的气体采集系统，还包括吹气泵，其与每个气体采集设备的引出口连通，适于吹扫每个气体采集设备。

10.如权利要求8或9所述的气体采集系统，还包括控制单元，适于对每个气体采集设备的引出口进行开关控制。