CN106770940B - 一种气体分析仪系统的检查装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气体分析仪的检查装置，包括设于气体分析仪外部的样气输入装置、压力调节装置和主控制单元；所述样气输入装置包括与所述气体分析仪的气体管路连通的样气输入管，所述样气输入管上设有零气电磁阀、量距气电磁阀；所述压力调节装置与所述样气输入管连接，用于控制样气输入压力；所述主控制单元与所述样气输入装置、所述压力调节装置均连接，用于检测、分析所述气体分析仪的性能参数。由于样气输入装置、压力调节装置和主控制单元均设于气体分析仪的外部，仅通过管路连接，因此，该检查装置不仅限用于一台气体分析仪，而是可以与型号相匹配的任意气体分析仪连接，能够对多台气体分析仪进行检查，其使用范围非常广泛。

Description

一种气体分析仪系统的检查装置

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种气体分析仪系统的检查装置。

背景技术

气体分析仪是一种测量气体成分的流程分析仪表，主要通过化学方法来检测样气的浓度，根据所检测样气种类的不同，而采样不同的化学方法。零气是一种标准气体，是调整气体分析仪最小刻度的气体，其进入分析仪时显示为零。量距气也是一种标准气体，是调整气体分析仪当前量程的最大刻度的气体，其进入气体分析仪时显示为其标称浓度。系统响应性是一个描述响应时间的参数，显示值达到最终读数的10％，20％......或90％时的时间,常用T₁₀、T₂₀…T₉₀来表述。系统线性是一种表示量与量之间关系的参数，表示两个量呈规则的、直线的运动关系。

请参考图1，图1为现有技术中气体分析仪的检查装置的结构示意图。

现有技术中是通过对气体分析仪进行管路改造和控制系统升级来实现的。如图1所示，气体分析仪设有样气管路和气体分析单元64，样气管路上设有样气采样探头66、过滤器65，经升级改造之后，该装置在样气管路的后侧设置样气电子阀61、零气管路、量距气管路，零气管路设有零气电磁阀62、量距气管路设有量距气电磁阀63。该装置能实现对气体浓度的检测。

然而，这种试验装置具有如下技术缺陷：

第一，由于气体分析仪的升级改造需要由专业的设备制造商基于现有的气体分析仪来进行，安装调试周期大约需要两个月，导致这种试验装置的生产成本较高；

第二，这种试验装置需要改变气体分析仪本身的内部结构，也就是说，该实验装置与气体分析仪集成于一体，只能针对这一台气体分析仪的性能，导致其使用范围非常小。如果要对其他气体分析仪进行测试，则需要对其他分析仪做同样的升级改造。因此，这种试验装置的通用性较差。

有鉴于此，亟待针对上述技术问题，对现有技术中的气体分析仪的检查装置进行优化设计，使其能够对多台气体分析仪进行检查，并大大降低检查装置所需的成本。

发明内容

本发明的目的为提供一种气体分析仪的检查装置，使其能够对多台气体分析仪进行检查，并大大降低检查装置所需的成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种气体分析仪的检查装置，包括设于气体分析仪外部的样气输入装置、压力调节装置和主控制单元；所述样气输入装置包括与所述气体分析仪的气体管路连通的样气输入管，所述样气输入管上设有零气电磁阀、量距气电磁阀；所述压力调节装置与所述样气输入管连接，用于控制样气输入压力；所述主控制单元与所述样气输入装置、所述压力调节装置均连接，用于检测、分析所述气体分析仪的性能参数。

采用这种结构，样气输入管用于向气体分析仪输入模拟其工作状态所需的样气，压力调节装置可以设定输入样气的压力，主控制单元可以根据输入样气的压力、流量等参数，以及气体分析仪的压力、流量、相应时间等参数，获取气体分析仪的性能参数，起到检查的作用。

由于样气输入装置、压力调节装置和主控制单元均设于气体分析仪的外部，仅通过管路连接，也就是说，该检查装置是独立于气体分析仪外部单独设置，因此，该检查装置不仅限用于一台气体分析仪，而是可以与型号相匹配的任意气体分析仪连接，能够对多台气体分析仪进行检查，其使用范围非常广泛。此外，与现有技术相比，本装置无需对气体分析仪本身的结构进行升级改造，所需的安装调试周期非常短，因此该实验装置的生产成本较低。

优选地，还包括设于所述样气输入管上、且与所述主控制单元连接的样气比例调节装置，所述比例调节装置包括并联设置的多个毛细管，所述毛细管上设有切换电磁阀，多个所述毛细管的前端与所述量距气电磁阀、所述零气电磁阀均连接，多个所述毛细管的后端与所述压力调节装置连接。

优选地，所述样气比例调节装置还包括设于所述毛细管后端的第一单向阀，所述第一单向阀的开口方向远离所述毛细管。

优选地，所述样气比例调节装置还包括设于多个所述毛细管的后端、所述压力调节装置之间的稳压箱。

优选地，所述样气输入管包括并联设置的零气输入管、量距气输入管，所述零气输入管、量距气输入管合并之后与所述气体管路连通。

优选地，所述压力调节装置包括设于所述样气输入管上的采样自动压力调节阀。

优选地，所述压力调节装置还包括与所述样气输入管连接的卸压支路，所述卸压支路上设有旁通自动压力调节阀、分离器，所述分离器的外端设有并联的排水支路、排气支路，所述排水支路上设有蠕动泵，所述排气支路上设有手动精调阀、流量计，且所述排水支路、所述排气支路的外端均连接有排废盒。

优选地，还包括反吹装置，所述反吹装置包括与所述样气输入管连接的反吹支路，以及沿所述反吹支路从外到内依次设置的空气过滤器、第二单向阀、反吹电磁阀，且所述反吹装置与所述主控制单元连接。

优选地，所述主控制单元用于获取将量距气通入所述气体分析仪后所述气体分析仪的显示浓度，并根据所述量距气的初始浓度、所述显示浓度分析计算所述气体分析仪的泄漏参数。

优选地，所述主控制单元还用于检测所述气体分析仪的显示浓度从第一预设值上升到第二预设值所用的响应时间。

附图说明

图1为现有技术中气体分析仪的检查装置的结构示意图；

图2为本发明所提供气体分析仪的检查装置的一种具体实施方式的结构示意图；

图3为图2的工作原理图。

其中，图1中：

气体分析仪6；样气电子阀61；零气电磁阀62；量距气电磁阀63；气体分析单元64；过滤器65；样气采样探头66；

图2至图3中：

样气输入装置1；压力调节装置2；比例调节装置3：反吹装置4：主控制单元5；气体分析仪6；

零气精滤11；零气电磁阀12；量距气精滤13；量距气电磁阀14；

采样自动压力调节阀21；旁通自动压力调节阀22；分离器23；手动精调阀24；流量计25；排废盒26；蠕动泵27；

第一单向阀31；毛细管32；切换电磁阀33；稳压箱34；

空气过滤器41：反吹电磁阀43：第二单向阀42：

气体分析单元64；过滤器65；样气采样探头66。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种气体分析仪的检查装置，使其能够对多台气体分析仪进行检查，并大大降低检查装置所需的成本。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

需要说明的是，本文中出现的方位词“前、后、左、右”如图2中所示，这些方位词是以说明书附图为基准而设立，它们的出现不应当对本发明的保护范围构成限制。

请参考图2、图3，图2为本发明所提供气体分析仪的检查装置的一种具体实施方式的结构示意图；图3为图2的工作原理图。

在一种具体实施方式中，如图2、3所示，本发明提供一种气体分析仪的检查装置，包括设于气体分析仪6外部的样气输入装置1、压力调节装置2和主控制单元5。

样气输入装置1包括与气体分析仪6的气体管路连通的样气输入管，样气输入管上设有零气电磁阀12、量距气电磁阀14，此外，在零气电磁阀12、量距气电磁阀14的前端还可以分别设置零气精滤11、量距气精滤13。压力调节装置2与样气输入管连接，用于控制样气输入压力；主控制单元5与样气输入装置1、压力调节装置2均连接，用于检测、分析气体分析仪6的性能参数。

这里“性能参数”指的是能够反映气体分析仪性能好坏的各方面参数，可以具体指泄漏参数、响应性参数、线性化参数等等。

采用这种结构，样气输入管用于向气体分析仪6输入模拟其工作状态所需的样气，压力调节装置2可以设定输入样气的压力，主控制单元5可以根据输入样气的压力、流量等参数，以及气体分析仪6的压力、流量、相应时间等参数，获取气体分析仪6的性能参数，起到检查的作用。

由于样气输入装置1、压力调节装置2和主控制单元5均设于气体分析仪6的外部，仅通过管路连接，也就是说，该检查装置是独立于气体分析仪6外部单独设置，因此，该检查装置不仅限用于一台气体分析仪6，而是可以与型号相匹配的任意气体分析仪6连接，能够对多台气体分析仪6进行检查，其使用范围非常广泛。此外，与现有技术相比，本装置无需对气体分析仪6本身的结构进行升级改造，所需的安装调试周期非常短，因此该实验装置的生产成本较低。

另一种具体实施方式中，上述试验装置还包括设于样气输入管上的样气比例调节装置3，比例调节装置3包括并联设置的多个毛细管32，毛细管32上设有切换电磁阀33，多个毛细管32的前端与零气电磁阀12、量距气电磁阀14均连接，多个毛细管32的后端与压力调节装置2连接。

在现有技术中将量距气整体输入气体分析仪6内部标定过程中，标定的刻度较大。而在事实上，车辆行驶过程中可能遇到很多不同的工况，采用这种粗略的标定方式不足以满足多种工况的需求。

采用该比例调节装置3，多个毛细管32可以将量距气和零气按比例进行混合，向气体分析仪6通入零气或量距气过程中，可以打开任意数量的毛细管32上的切换电磁阀33，以使零气和量距气通过相应的毛细管32混合均匀后流入气体分析仪6内部。在此过程中，打开不同数量的切换电磁阀33，则通入零气和量距气的混合程度不同，实现不同浓度的量距气组合。与现有技术相比，能够减小标定的刻度，并且可以根据实际工况的需要进行刻度的多种组合。

下面以具有十个毛细管32的比例调节装置3为例来说明其标定情况：

举例说明，现有技术中量距气的流量为100，则对气体分析仪6标定过程中只能在0～100之间连一条直线，也即最小刻度为100。采用上述线性比例调节装置3后，如果开启量距气电磁阀14，关闭相邻一个切换电磁阀33，则量距气仅通过一个毛细管32输入气体分析仪6内部，同时开启零气电磁阀12和其余8个切换电磁阀33，则零气通过其余9个毛细管32输入气体分析仪6内部，此时输入气体分析仪6的最小刻度为10；如果量距气通过两个毛细管32输入气体分析仪6内部，零气通过其余8个毛细管32输入气体分析仪6内部，则气体分析仪6的最小刻度为20；依次类推。。。如果量距气通过九个毛细管32输入气体分析仪6内部，零气通过剩下的一个毛细管32输入气体分析仪6内部，则气体分析仪6的最小刻度为90。由此可见，通过该比例调节装置3能实现最小刻度的调整和组合，实现气体分析仪的线性化检查。

当然，上述比例调节装置3的毛细管32的数目也可以为其他。

进一步的方案中，上述样气比例调节装置3还包括设于毛细管32后端的第一单向阀31，第一单向阀31的开口方向远离毛细管32。

这样，第一单向阀31能够防止毛细管32中的量距气或零气倒灌，进一步提高样气比例调节装置3的工作稳定性。

此外，上述样气比例调节装置3还包括设于多个毛细管32的后端、压力调节装置2之间的稳压箱34。

量距气被多个毛细管32分为多个等分、单独流动，然后再会合进入气体分析仪6内部，在此过程中可能造成零气和量距气混合后的压力不稳定，该稳压箱34能够起到稳压的作用，避免混合后的量距气压力不稳定导致检查结果不准确。

具体地，上述样气输入管可以设置为一个管路，该管路设置三通阀，零气输入管通过三通阀的第一进口与其出口连通，量距气输入端通过三通阀的第二进口与其出口连通。

此外，如图2所示，样气输入管还可以包括并联设置的零气输入管、量距气输入管，零气输入管、量距气输入管合并之后与气体管路连通。

在另一种具体实施方式中，如图2至图3所示，压力调节装置2包括设于样气输入管上的采样自动压力调节阀21，主控制单元5与压力调节装置2也连接。。

主控制单元能够通过设定该采样自动压力调节阀21的压力能够调节样气输入管的量距气的压力，保证气体分析仪的检查装置供应的样气流量和压力满足气体分析仪6采样泵的工作条件，保护气体分析仪6采样泵，并且模拟气体分析仪6正常采样时的工作状态。

进一步的方案中，上述压力调节装置2还可以包括与样气输入管连接的卸压支路，卸压支路上设有旁通自动压力调节阀22、分离器23，分离器23的外端设有并联的排水支路、排气支路，排水支路上设有蠕动泵27，排气支路上设有手动精调阀24、流量计25，且排水支路、排气支路的外端均连接有排废盒26。

这样，当样气输入管中压力大于采样自动压力调节阀21的压力时，多余的量距气能够通过卸压支路进行卸压。当采样自动压力调节阀21的压力总体控制不够准确时，可以通过调整旁通自动压力调节阀22的设定压力进一步精确调整。如果旁通自动压力调节阀22进行调节之后还不够准确，操作人员还可以手动调整更进一步精确设置。

由此可见，压力调节装置2通过采样自动压力调节阀21、旁通自动压力调节阀22以及手动精调阀24三层压力调节，能够最大程度地保证样气压力和流量满足气体分析仪6采样泵的工作条件。

此外，由于量距气在样气输入管路中流动的过程中会产生温差，且不同温差的转换过程中使得量距气内包含一定的水分。这里分离器23能够将卸压支路上的量距气分离为气和水。其中，水进入排水支路，并在蠕动泵27的作用下经排废盒26的水路排出；气体进入排气支路，并经排废盒26的气路排出。与此同时，流量计25显示排气支路上的量距气的流量，进一步对卸压量距气的流量进行实时监控。

此外，该压力调节装置2并不仅限该结构，还可以用仅在卸压支路上设置泄压阀来代替上述结构，采用泄压阀与自动压力调节阀21结合实现样气的压力调节。

在另一种具体实施方式中，如图2所示，还包括反吹装置4，反吹装置4包括与样气输入管靠近气体分析仪6的一端连接的反吹支路，以及沿反吹支路从外到内依次设置的空气过滤器41、第二单向阀42、反吹电磁阀43。主控制单元5与反吹装置4连接。

采用这种反吹装置4，能够在检查试验完成之后，开启反吹电磁阀43，关闭零气电磁阀12、量距气电磁阀14，对气体分析仪6及检查装置的采样管路进行反吹。一方面，能够对气体分析仪6的气体管路起到清洁的作用，避免带有毒性的量距气对气体分析仪6以及检查装置的管路造成腐蚀。另一方面，在零气、量距气的切换过程中，可能导致气体分析仪6的采样泵的输入端没有气体输入，这样会导致采样泵被烧坏等现象。采用上述反吹装置4，能够在切换样气的过程中向采样泵输送空气，避免采样泵受到损坏。此外，由于该反吹装置4吹入的气体为空气，因此还具有成本较低的优点。

还可以进一步设置上述主控制单元5的检测参数。

一种具体方案中，上述主控制单元5用于获取将量距气通入气体分析仪6后气体分析仪6的显示浓度，并根据量距气的初始浓度、显示浓度分析计算气体分析仪6的泄漏参数。

这样，通过比较量距气的初始浓度、通入气体分析仪6后的显示浓度，计算二者的差值，如果该差值在允许范围内，则认为气体分析仪6通过泄漏检查，如果差值超出了允许范围，则认为气体分析仪6泄漏检查不合格。

另一种具体方案中，上述主控制单元5还用于检测气体分析仪6的显示浓度从第一预设值上升到第二预设值所用的响应时间。

这样，可以得到气体分析仪6显示浓度与通入样气浓度的实时关系曲线，利用此数据获取系统的响应性，从而判断气体分析仪6的工作可靠性，提升排放试验的可靠性。

以上对本发明所提供的一种气体分析仪的检查装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种气体分析仪的检查装置，其特征在于，包括设于气体分析仪(6)外部的样气输入装置(1)、压力调节装置(2)和主控制单元(5)；

所述样气输入装置(1)包括与所述气体分析仪(6)的气体管路连通的样气输入管，所述样气输入管上设有零气电磁阀(12)、量距气电磁阀(14)；

所述压力调节装置(2)与所述样气输入管连接，用于控制样气输入压力；

所述主控制单元(5)与所述样气输入装置(1)、所述压力调节装置(2)均连接，用于检测、分析所述气体分析仪(6)的性能参数；还包括设于所述样气输入管上、且与所述主控制单元(5)连接的样气比例调节装置(3)，所述比例调节装置(3)包括并联设置的多个毛细管(32)，所述毛细管(32)上设有切换电磁阀(33)，多个所述毛细管(32)的前端与所述量距气电磁阀(14)、所述零气电磁阀(12)均连接，多个所述毛细管(32)的后端与所述压力调节装置(2)连接。

2.根据权利要求1所述的气体分析仪的检查装置，其特征在于，所述样气比例调节装置(3)还包括设于所述毛细管(32)后端的第一单向阀(31)，所述第一单向阀(31)的开口方向远离所述毛细管(32)。

3.根据权利要求2所述的气体分析仪的检查装置，其特征在于，所述样气比例调节装置(3)还包括设于多个所述毛细管(32)的后端、所述压力调节装置(2)之间的稳压箱(34)。

4.根据权利要求1所述的气体分析仪的检查装置，其特征在于，所述样气输入管包括并联设置的零气输入管、量距气输入管，所述零气输入管、量距气输入管合并之后与所述气体管路连通。

5.根据权利要求1-4任一项所述的气体分析仪的检查装置，其特征在于，所述压力调节装置(2)包括设于所述样气输入管上的采样自动压力调节阀(21)。

6.根据权利要求5所述的气体分析仪的检查装置，其特征在于，所述压力调节装置(2)还包括与所述样气输入管连接的卸压支路，所述卸压支路上设有旁通自动压力调节阀(22)、分离器(23)，所述分离器(23)的外端设有并联的排水支路、排气支路，所述排水支路上设有蠕动泵(27)，所述排气支路上设有手动精调阀(24)、流量计(25)，且所述排水支路、所述排气支路的外端均连接有排废盒(26)。

7.根据权利要求1-4任一项所述的气体分析仪的检查装置，其特征在于，还包括反吹装置(4)，所述反吹装置(4)包括与所述样气输入管连接的反吹支路，以及沿所述反吹支路从外到内依次设置的空气过滤器(41)、第二单向阀(42)、反吹电磁阀(43)，且所述反吹装置(4)与所述主控制单元(5)连接。

8.根据权利要求1-4任一项所述的气体分析仪的检查装置，其特征在于，所述主控制单元(5)用于获取将量距气通入所述气体分析仪(6)后所述气体分析仪(6)的显示浓度，并根据所述量距气的初始浓度、所述显示浓度分析计算所述气体分析仪(6)的泄漏参数。

9.根据权利要求8所述的气体分析仪的检查装置，其特征在于，所述主控制单元(5)还用于检测所述气体分析仪(6)的显示浓度从第一预设值上升到第二预设值所用的响应时间。