CN107421799A - 管道甲烷传感器的样气处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道甲烷传感器的样气处理装置，包括汽水分离装置、差压式采样器和连接装置；汽水分离装置设置于差压式采样器上部，用于对来自差压式采样器的气体进行汽水分离操作，连接装置设置于差压式采样器外部，用于将样气处理装置连接至管道中，汽水分离装置顶部用于固定甲烷传感器。为解决上述技术问题，本发明提供一种管道甲烷传感器的样气处理装置，使得从管道内上升的样气经过处理过滤为无杂质、含水汽较小的清洁样气以供检测，同时避免进、出气管堵塞，保证传感器的测量效果。

Description

管道甲烷传感器的样气处理装置

技术领域

本发明涉及一种气体检测设备领域，尤其涉及一种管道甲烷传感器的样气处理装置。

背景技术

管道甲烷传感器是一种检测矿井管道内甲烷浓度的设备，主要安装在矿井下的管道上。在实际的应用中，由于管道内的环境比较恶劣，样气中存在水汽和煤尘等杂质，当管道内的样气随着采样结构进入到检测元件气室的过程中，粉尘等颗粒物杂质会对采样结构的进、出气管造成堵塞，且含有水汽的样气会长时间与管道甲烷传感器的检测元件相接触，以上两种情况都会对传感器的测量产生影响。

鉴于现有的管道甲烷传感器在使用中存在的缺陷和不足，为了解决甲烷传感器检测元件抗水汽和防堵塞问题，同时又不能影响管道内的样气顺利被输送到检测气室，保证传感器正常测量，本设计人在现有技术基础上进一步加以改进，经过不断的研究、设计，以及反复实验，最终设计出本发明。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种管道甲烷传感器的样气处理装置，使得从管道内上升的样气经过处理过滤为无杂质、含水汽较小的清洁样气以供检测，同时避免进、出气管堵塞，保证传感器的测量效果。

本发明解决其技术问题的技术方案是：

管道甲烷传感器的样气处理装置，包括汽水分离装置、差压式采样器和连接装置；

汽水分离装置设置于差压式采样器上部，用于对来自差压式采样器的气体进行汽水分离操作，连接装置设置于差压式采样器外部，用于将样气处理装置连接至管道中，汽水分离装置顶部用于固定甲烷传感器。

进一步地，汽水分离装置包括过滤腔，以及，供气体流入和流出过滤腔的进气口和出气口；

其中，进气口设置有一级过滤挡圈，过滤腔自下至上依次设置有二级过滤挡板和三级过滤均气板，待处理气体经过一级过滤挡圈，分别通过二级过滤挡板和三级过滤均气板到达甲烷传感器；

二级过滤挡板上设置有过滤孔，三级过滤均气板上设置有均汽孔。

进一步地，过滤孔和均汽孔上下交错设置。

进一步地，汽水分离装置顶部设置有顶盖，顶盖通过钢丝绳与差压式采样器连接。

进一步地，汽水分离装置顶部和底部均设置有密封结构，密封结构包括密封面，以及设置于密封面上，用于放置密封圈的安装槽。

进一步地，差压式采样器包括进气管、出气管、连接管和清理腔；

进气管和出气管固定设置于连接管中间的腔体内，腔体底部设置有差压挡板，用于保证腔体底部的密封性；清理腔设置于连接管顶部，且与过滤腔联通；

进气管与进气口连接，出气管与出气口连接，且两连接位置均位于清理腔内。

进一步地，清理腔内设置有横向的网片。

进一步地，差压式采样器内设置有排水系统，排水系统包括若干排水孔，排水孔分别与位于清理腔底部且用于固定进气管和出气管的连接板上，以及出气管位于腔体内的侧壁上。

进一步地，连接装置包括分别套设于连接管外围的密封紧固圈、连接螺母和压紧螺母；

密封紧固圈放置于连接螺母与连接管间形成的空隙内，压紧螺母与连接螺母通过螺纹连接，且对空隙进行密封，用于对密封紧固圈进行挤压。

采用了上述技术方案后，本发明具有以下的有益效果：

本发明的管道甲烷传感器的样气处理装置，样气上升的过程在汽水分离装置的作用下，被过滤为清洁样气，湿度大大降低，针对现有的管道甲烷传感器的检测元件受水汽影响容易出现误报警的现象，此样气处理装置能够很好的解决这一问题。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据具体实施方式并结合附图，对本发明作进一步的说明，其中，

图1为本发明中管道甲烷传感器的样气处理装置的结构示意图；

图2为差压式采样器和连接装置的结构示意图；

图3为汽水分离装置的结构示意图；

图4为图2的全剖视图；

附图标记：汽水分离装置1、过滤腔11、进气口12、出气口13、二级过滤挡板14、过滤孔14a、三级过滤均气板15、均汽孔15a、密封结构16、密封面16a、安装槽16b、差压式采样器2、进气管21、出气管22、连接管23、清理腔24、网片25、排水孔26、差压挡板27、腔体28、连接装置3、密封紧固圈31、连接螺母32、压紧螺母33、顶盖4、钢丝绳5、卡箍6、清洗球阀7、清洗口接头8。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

管道甲烷传感器的样气处理装置，包括汽水分离装置1、差压式采样器2和连接装置3；汽水分离装置1设置于差压式采样器2上部，用于对来自差压式采样器2的气体进行汽水分离操作，连接装置3设置于差压式采样器2外部，用于将样气处理装置连接至管道中，汽水分离装置1顶部用于固定甲烷传感器，通过汽水分离装置1的 设置，使得从管道内上升的样气经过处理过滤为无杂质、含水汽较小的清洁样气以供检测，同时避免进、出气管堵塞，保证传感器的测量效果。

其中，汽水分离装置1包括过滤腔11，以及，供气体流入和流出过滤腔11的进气口12和出气口13；为了保证过滤效果，本实施例中，设置有三级过滤，进气口12设置有一级过滤挡圈，用于对自进气口12流入的气体进行一级过滤，滤除大的水汽和杂质；过滤腔11自下至上依次设置有二级过滤挡板14和三级过滤均气板15，待处理气体经过一级过滤挡圈后，分别通过二级过滤挡板14和三级过滤均气板15到达甲烷传感器； 二级过滤挡板14上设置有过滤孔14a，三级过滤均气板15上设置有均汽孔15a，在二级过滤挡板14和三级过滤均气板15的阻挡下，水汽被阻挡，且向下落下，通过过滤孔14a和均汽孔15a流下，过滤孔14a和均汽孔15a的设置供气体流通至甲烷传感器，为了增加过滤效果，过滤孔14a和均汽孔15a上下交错设置，通过清洗球阀7和清洗口接头8的设置，使得过滤腔11的清理更加方便快捷。

本实施中，为了防止当当传感器被取走以后，避免外界空气和危险温度以及明火进入管道内部引起爆炸，汽水分离装置1顶部设置有顶盖4，顶盖4通过钢丝绳5与差压式采样器2连接，钢丝绳5可避免顶盖4的取用，防止丢失。

汽水分离装置1顶部和底部均设置有密封结构16，密封结构16包括密封面16a，以及设置于密封面16a上，用于放置密封圈的安装槽16b，位于汽水分离装置1上部的甲烷传感器或顶盖4，以及，位于汽水分离装置1底部的差压式采样器2均通过卡箍6与汽水分离装置1密封连接。

差压式采样器2包括进气管21、出气管22、连接管23和清理腔24；进气管21和出气管22固定设置于连接管23中间的腔体28内，腔体28底部设置有差压挡板27，用于保证腔体28底部的密封性；清理腔24设置于连接管23顶部，且与过滤腔11联通；进气管21与进气口12连接，出气管22与出气口13连接，且两连接位置均位于清理腔24内，为了便于对固体颗粒的清理，清理腔24内设置有横向的网片25，且网片25采用不锈钢材料，适合在潮湿环境中工作。

差压式采样器2内设置有排水系统，排水系统包括若干排水孔26，排水孔26分别与位于清理腔24底部且用于固定进气管21和出气管22的连接板上，以及出气管22位于腔体28内的侧壁上，待检测气体中的水汽在流通的过程中，从位于不同位置的排水孔26排出。

连接装置3包括分别套设于连接管23外围的密封紧固圈31、连接螺母32和压紧螺母33；密封紧固圈31放置于连接螺母32与连接管23间形成的空隙内，压紧螺母33与连接螺母32通过螺纹连接，且对空隙进行密封，用于对密封紧固圈31进行挤压，通过连接装置3可调节整个甲烷传感器相对于管道的高度，调节方法如下：解除压紧螺母33对密封紧固圈31的挤压，此时密封紧固圈31、连接螺母32和压紧螺母33与连接管23均为间隙配合，因此可上下调节，而管道通过连接螺母32上设置的凸台与连接装置3连接，当调节至合适的高度后，旋紧压紧螺母33，压紧螺母33对密封空间内的密封紧固圈31进行挤压，密封紧固圈31为弹性材料，受压后压紧在连接管23上，使得整个连接装置3无法在上下移动，即完成高度的调节。

本发明中的管道甲烷传感器的样气处理装置的工作原理如下：

管道中的样气通过进气管21进入过滤腔11，且在这个过程中，经过进气口12的一级过滤挡圈，完成气体的一级过滤，滤除大的水汽和杂质，在过滤腔11内，样气分别通过二级过滤挡板14上的过滤孔14a，以及三级过滤均气板15上的均汽孔15a，达到位于其顶端的甲烷传感器，在此过程中水汽和固体杂质分别受到二级过滤挡板14和三级过滤均气板15的阻挡后下落至清理腔24，其中，水汽自清理腔24底部的排水孔26进入腔体28，而固体则被网片25所拦截，从而完成汽水分离，而被检测完样气自出气管22返送回管道内，在此过程中气体流动的原理为差压原理，在有流速的情况下，进气管21和出气管22前后会产生压差，进口为全压口，出口为静压口，其中全压=动压+静压。

样气检测完成后，将卡箍拆卸下来，即可实现整个处理装置的清理。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于对本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.管道甲烷传感器的样气处理装置，其特征在于，包括汽水分离装置（1）、差压式采样器（2）和连接装置（3）；

所述汽水分离装置（1）设置于所述差压式采样器（2）上部，用于对来自所述差压式采样器（2）的气体进行汽水分离操作，所述连接装置（3）设置于所述差压式采样器（2）外部，用于将所述样气处理装置连接至管道中，所述汽水分离装置（1）顶部用于固定甲烷传感器。

2.根据权利里要求1所述的管道甲烷传感器的样气处理装置，其特征在于，所述汽水分离装置（1）包括过滤腔（11），以及，供气体流入和流出所述过滤腔（11）的进气口（12）和出气口（13）；

其中，所述进气口（12）设置有一级过滤挡圈，所述过滤腔（11）自下至上依次设置有二级过滤挡板（14）和三级过滤均气板（15），待处理气体经过所述一级过滤挡圈，分别通过二级过滤挡板（14）和三级过滤均气板（15）到达甲烷传感器；

所述二级过滤挡板（14）上设置有过滤孔（14a），所述三级过滤均气板（15）上设置有均汽孔（15a）。

3.根据权利要求2所述的管道甲烷传感器的样气处理装置，其特征在于，所述过滤孔（14a）和均汽孔（15a）上下交错设置。

4.根据权利要求1所述的管道甲烷传感器的样气处理装置，其特征在于，所述汽水分离装置（1）顶部设置有顶盖（4），所述顶盖（4）通过钢丝绳（5）与所述差压式采样器（2）连接。

5.根据权利要求1所述的管道甲烷传感器的样气处理装置，其特征在于，所述汽水分离装置（1）顶部和底部均设置有密封结构（16），所述密封结构（16）包括密封面（16a），以及设置于所述密封面（16a）上，且用于放置密封圈的安装槽（16b）。

6.根据权利要求2所述的管道甲烷传感器的样气处理装置，其特征在于，所述差压式采样器（2）包括进气管（21）、出气管（22）、连接管（23）和清理腔（24）；

所述进气管（21）和出气管（22）固定设置于所述连接管（23）中间的腔体（28）内，所述腔体（28）底部设置有差压挡板（27），用于保证腔体（28）底部的密封性；所述清理腔（24）设置于所述连接管（23）顶部，且与所述过滤腔（11）联通；

所述进气管（21）与所述进气口（12）连接，所述出气管（22）与所述出气口（13）连接，且两连接位置均位于所述清理腔（24）内。

7.根据权利要求6所述的管道甲烷传感器的样气处理装置，其特征在于，所述清理腔（24）内设置有横向的网片（25）。

8.根据权利里要求6所述的管道甲烷传感器的样气处理装置，其特征在于，所述差压式采样器（2）内设置有排水系统，所述排水系统包括若干排水孔（26），所述排水孔（26）分别与位于所述清理腔（24）底部且用于固定所述进气管（21）和出气管（22）的连接板上，以及所述出气管（22）位于所述腔体（28）内的侧壁上。

9.根据权利要求6所述的管道甲烷传感器的样气处理装置，其特征在于，所述连接装置（3）包括分别套设于所述连接管（23）外围的密封紧固圈（31）、连接螺母（32）和压紧螺母（33）；

所述密封紧固圈（31）放置于所述连接螺母（32）与所述连接管（23）间形成的空隙内，所述压紧螺母（33）与所述连接螺母（32）通过螺纹连接，且对所述空隙进行密封，用于对所述密封紧固圈（31）进行挤压。