CN109238789B

CN109238789B - 一种天然气取样装置及其取样方法

Info

Publication number: CN109238789B
Application number: CN201811224854.2A
Authority: CN
Inventors: 韩娜; 袁永华
Original assignee: Guangzhou Weipin Technology R & D Co ltd
Current assignee: Fukang Tongyuan New Energy Technology Development Co ltd
Priority date: 2018-10-19
Filing date: 2018-10-19
Publication date: 2021-05-11
Anticipated expiration: 2038-10-19
Also published as: CN109238789A

Abstract

本发明涉及气体取样装置技术领域，且公开了一种天然气取样装置及其取样方法，包括集气管，所述集气管的顶部固定安装有盖板，所述盖板顶部的中间部分固定套接有密封圈，所述密封圈的内部活动套接有连接套杆，所述连接套杆的顶部固定连接有手柄Ⅰ，所述手柄Ⅰ的底部固定连接有活塞Ⅰ，所述活塞Ⅰ的外表面固定套接有密封橡胶垫Ⅰ，所述连接套杆的内部活动套接有连接杆。该天然气取样装置及其取样方法，通过封堵垫和堵头、导向杆、弹簧的相互配合，实现了对装置进行封堵，防止集气管内部的气体通过连接管向外流出，并且当集气管内部的气压降低时，外界气体会将堵头推开，从而通过封堵垫进入到集气管的内部，便于对天然气进行抽取。

Description

一种天然气取样装置及其取样方法

技术领域

本发明涉及气体取样装置技术领域，具体为一种天然气取样装置及其取样方法。

背景技术

天然气是指自然界中天然存在的一切气体，包括大气圈、水圈、和岩石圈中各种自然过程形成的气体，天然气主要用途是作燃料，可制造炭黑、化学药品和液化石油气，由天然气生产的丙烷、丁烷是现代工业的重要原料，天然气主要由气态低分子烃和非烃气体混合组成，天然气无毒、易散发，比重轻于空气，不宜积聚成爆炸性气体，是较为安全的燃气，因此天然气在能够消费中越来越占据更大的比例，国家对天然气开采的需求也越来越迫切，开采之前需要对开采地进行取样分析，通过分析结果来决定是否开采。

现有的取样装置简单些的是直接利用取样袋或者取样瓶进行取样，这种方法得到的气体可能会掺杂其它气体，影响到分析结果得到准确性，而复杂些的则是将管件插入到开采井中，并且通过阀门将气体抽取出来，这样虽然能够得到比较准确的数据，但是取样装置不便于携带，不能够随时随地进行采样。

发明内容

本发明提供了一种天然气取样装置及其取样方法，具备便于携带、密封性好、操作简单的优点，解决了现有取样装置不便于携带或者取样的气体容易掺杂其它气体的问题。

本发明提供如下技术方案：一种天然气取样装置，包括集气管，所述集气管的顶部固定安装有盖板，所述盖板顶部的中间部分固定套接有密封圈，所述密封圈的内部活动套接有连接套杆，所述连接套杆的顶部固定连接有手柄Ⅰ，所述手柄Ⅰ的底部固定连接有活塞Ⅰ，所述活塞Ⅰ的外表面固定套接有密封橡胶垫Ⅰ，所述连接套杆的内部活动套接有连接杆，所述连接杆的顶部固定安装有手柄Ⅱ，所述手柄Ⅱ的底部固定安装有活塞Ⅱ，所述活塞Ⅱ的外表面固定套接有密封橡胶垫Ⅱ，所述活塞Ⅱ的顶部开设有六个均匀分布的圆形通孔，且圆形通孔的内部固定套接有封堵装置，所述集气管的底部固定安装有连接管，所述连接管外表面的底部设置有外螺纹，所述连接管的底部螺纹连接有安装机构，所述安装机构的内部卡接有过滤装置，所述集气管外表面的顶部固定安装有排气管，所述排气管的一端螺纹连接有防尘盖。

优选的，所述排气管的一端固定安装有法兰盘，且法兰盘的侧壁设置有外螺纹，且法兰盘的外部螺纹连接有防尘盖。

优选的，所述封堵装置包括封堵垫，所述封堵垫的顶部固定安装有四个相互对称的导向杆，所述导向杆的顶部固定安装有限位板，所述导向杆的外部活动套接有弹簧，所述导向杆的外部活动套接有位于弹簧下方的固定块，所述固定块的顶部通过弹簧与限位板的底部传动连接，所述固定块的侧面固定安装有堵头，所述堵头外表面的底部设置为斜面，且堵头底部的外径值小于封堵垫的内径值，所述堵头顶部的外径值大于封堵垫的内径值。

优选的，所述安装机构包括套接头，所述套接头的顶部开设有安装腔，所述安装腔内壁的底部固定安装有三个均匀分布的卡条，所述安装腔内壁的顶部设置螺纹。

优选的，所述过滤装置包括过滤管，所述过滤管的顶部和底部均开设有均匀分布的气孔，所述过滤管的外表面开设有三个均匀分布的卡槽，所述卡槽的内部卡接有卡条，所述卡槽内壁的底部设置有倒斜角。

优选的，所述密封橡胶垫Ⅰ和密封橡胶垫Ⅱ的形状大小相同，且密封橡胶垫Ⅰ和密封橡胶垫Ⅱ的外径值大于集气管的内径值，所述密封橡胶垫Ⅰ的和密封橡胶垫Ⅱ材料为软性橡胶。

一种天然气取样装置的取样方法，包含以下步骤：

S1、将过滤装置卡接在安装机构的内部，然后将安装机构与连接管锁紧，接着将安装机构对准取样的位置，拉动手柄Ⅰ并且将集气管内部的空气向外排出，活塞Ⅰ与活塞Ⅱ之间形成低压状态，；

S2、此时外界气压大于集气管内部的气压，所以外界气体从安装机构进入到连接管的内部，气体中的杂质被过滤装置所吸附，并且推动堵头向上移动，当堵头与封堵垫脱离时，外界天然气进入到活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间；

S3、停止抽动手柄Ⅰ，此时活塞Ⅰ的位置位于排气管的上方，弹簧恢复形变将堵头复位，使得堵头将封堵垫堵死，然后抽动手柄Ⅱ，活塞Ⅱ和密封橡胶垫Ⅱ将抽取到的气体向上推动，并且从排气管处排放到收集瓶中，完成取样过程。

优选的，所述排气管与收集瓶之间采用法兰连接，当装置不使用的时候，需要将防尘盖螺纹连接在排气管的法兰盘上。

本发明具备以下有益效果：

1、该天然气取样装置及其取样方法，通过封堵垫和堵头、导向杆、弹簧的相互配合，实现了对装置进行封堵，防止集气管内部的气体通过连接管向外流出，并且当集气管内部的气压降低时，外界气体会将堵头推开，从而通过封堵垫进入到集气管的内部，便于对天然气进行抽取。

2、该天然气取样装置及其取样方法，通过卡条和卡槽的相互配合，从而便于将过滤装置卡接在安装机构的内部，便于对过滤装置进行稳定的固定，并且通过安装机构和连接管的螺纹连接，使得过滤装置能够便于拆卸，提高了装置的实用性。

3、该天然气取样装置及其取样方法，通过排气管与防尘盖的相互配合，使得装置在闲置的时候，能够利用防尘盖对排气管的端口进行封堵，防止外界杂质和灰尘进入到集气管的内部，影响到测量的结果。

附图说明

图1为本发明外部结构示意图；

图2为本发明内部结构示意图；

图3为本发明排气管结构示意图；

图4为本发明封堵装置结构示意图；

图5为本发明安装机构结构示意图；

图6为本发明过滤装置结构示意图。

图中：1、集气管；2、盖板；3、密封圈；4、连接套杆；5、手柄Ⅰ；6、活塞Ⅰ；7、密封橡胶垫Ⅰ；8、连接杆；9、手柄Ⅱ；10、活塞Ⅱ；11、密封橡胶垫Ⅱ；12、封堵装置；121、封堵垫；122、导向杆；123、弹簧；124、固定块；125、堵头；13、连接管；14、安装机构；141、套接头；142、安装腔；143、卡条；15、过滤装置；151、过滤管；152、气孔；153、卡槽；16、排气管；17、防尘盖。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，一种天然气取样装置，包括集气管1，集气管1的顶部固定安装有盖板2，盖板2顶部的中间部分固定套接有密封圈3，密封圈3的内部活动套接有连接套杆4，连接套杆4的顶部固定连接有手柄Ⅰ5，手柄Ⅰ5的底部固定连接有活塞Ⅰ6，活塞Ⅰ6的外表面固定套接有密封橡胶垫Ⅰ7，连接套杆4的内部活动套接有连接杆8，连接杆8的顶部固定安装有手柄Ⅱ9，手柄Ⅱ9的底部固定安装有活塞Ⅱ10，活塞Ⅱ10的外表面固定套接有密封橡胶垫Ⅱ11，活塞Ⅱ10的顶部开设有六个均匀分布的圆形通孔，且圆形通孔的内部固定套接有封堵装置12，集气管1的底部固定安装有连接管13，连接管13外表面的底部设置有外螺纹，连接管13的底部螺纹连接有安装机构14，安装机构14的内部卡接有过滤装置15，集气管1外表面的顶部固定安装有排气管16，排气管16的一端螺纹连接有防尘盖17；

如图3所示，排气管16的一端固定安装有法兰盘，且法兰盘的侧壁设置有外螺纹，且法兰盘的外部螺纹连接有防尘盖17，便于将排气管16与收集瓶进行固定，同时利用防尘盖17对排气管16的端口进行封堵，防止装置闲置的时候灰尘通过排气管16进入到集气管1的内部，造成内部污染；

如图4所示，封堵装置12包括封堵垫121，封堵垫121的顶部固定安装有四个相互对称的导向杆122，导向杆122的顶部固定安装有限位板，导向杆122的外部活动套接有弹簧123，导向杆122的外部活动套接有位于弹簧123下方的固定块124，固定块124的顶部通过弹簧123与限位板的底部传动连接，固定块124的侧面固定安装有堵头125，堵头125外表面的底部设置为斜面，且堵头125底部的外径值小于封堵垫121的内径值，堵头125顶部的外径值大于封堵垫121的内径值，通过气压差使得外界气体将堵头125推开，从而通过封堵垫121进入到活塞Ⅰ6和活塞Ⅱ10之间的区域，停止移动手柄Ⅰ5的时候，弹簧123恢复形变将堵头125复位，防止气体漏出；

如图5所示，安装机构14包括套接头141，套接头141的顶部开设有安装腔142，安装腔142内壁的底部固定安装有三个均匀分布的卡条143，安装腔142内壁的顶部设置螺纹，设置卡条143是为了将过滤装置15卡住，防止过滤装置15固定的不够稳定，影响到过滤的效果；

如图6所示，过滤装置15包括过滤管151，过滤管151的顶部和底部均开设有均匀分布的气孔152，过滤管151的外表面开设有三个均匀分布的卡槽153，卡槽153的内部卡接有卡条143，卡槽153内壁的底部设置有倒斜角，便于将卡条143插进卡槽153的内部；

密封橡胶垫Ⅰ7和密封橡胶垫Ⅱ11的形状大小相同，且密封橡胶垫Ⅰ7和密封橡胶垫Ⅱ11的外径值大于集气管1的内径值，密封橡胶垫Ⅰ7的和密封橡胶垫Ⅱ11材料为软性橡胶，密封橡胶垫Ⅰ7和密封橡胶垫Ⅱ11与集气管1的内壁紧密贴合，提高了装置的密封性能；

一种天然气取样装置的取样方法，包含以下步骤：

S1、将过滤装置15卡接在安装机构14的内部，然后将安装机构14与连接管13锁紧，接着将安装机构14对准取样的位置，拉动手柄Ⅰ5并且将集气管1内部的空气向外排出，活塞Ⅰ6与活塞Ⅱ10之间形成低压状态，；

S2、此时外界气压大于集气管1内部的气压，所以外界气体从安装机构14进入到连接管13的内部，气体中的杂质被过滤装置15所吸附，并且推动堵头125向上移动，当堵头125与封堵垫121脱离时，外界天然气进入到活塞Ⅰ6和活塞Ⅱ10之间；

S3、停止抽动手柄Ⅰ5，此时活塞Ⅰ6的位置位于排气管16的上方，弹簧123恢复形变将堵头125复位，使得堵头125将封堵垫121堵死，然后抽动手柄Ⅱ9，活塞Ⅱ10和密封橡胶垫Ⅱ11将抽取到的气体向上推动，并且从排气管16处排放到收集瓶中，完成取样过程；

排气管16与收集瓶之间采用法兰连接，当装置不使用的时候，需要将防尘盖17螺纹连接在排气管16的法兰盘上。

工作时，首先将过滤装置15通过卡槽153与卡条143卡接在安装机构14的内部，然后锁紧安装机构14，使得过滤装置15的固定更加稳定，接着将安装机构14对准取样的位置，拉动手柄Ⅰ5并且将集气管1内部的空气向外排出，活塞Ⅰ6与活塞Ⅱ10之间形成低压状态，此时外界气压大于集气管1内部的气压，所以外界气体从安装机构14进入到连接管13的内部，气体中的杂质被过滤装置15所吸附，并且推动堵头125向上移动，当堵头125与封堵垫121脱离时，外界天然气进入到活塞Ⅰ6和活塞Ⅱ10之间，停止抽动手柄Ⅰ5，此时活塞Ⅰ6的位置位于排气管16的上方，弹簧123恢复形变将堵头125复位，使得堵头125将封堵垫121堵死，然后抽动手柄Ⅱ9，活塞Ⅱ10和密封橡胶垫Ⅱ11将抽取到的气体向上推动，并且从排气管16处排放到收集瓶中，完成取样过程。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种天然气取样装置，包括集气管（1），其特征在于：所述集气管（1）的顶部固定安装有盖板（2），所述盖板（2）顶部的中间部分固定套接有密封圈（3），所述密封圈（3）的内部活动套接有连接套杆（4），所述连接套杆（4）的顶部固定连接有手柄Ⅰ（5），所述手柄Ⅰ（5）的底部固定连接有活塞Ⅰ（6），所述活塞Ⅰ（6）的外表面固定套接有密封橡胶垫Ⅰ（7），所述连接套杆（4）的内部活动套接有连接杆（8），所述连接杆（8）的顶部固定安装有手柄Ⅱ（9），所述手柄Ⅱ（9）的底部固定安装有活塞Ⅱ（10），所述活塞Ⅱ（10）的外表面固定套接有密封橡胶垫Ⅱ（11），所述活塞Ⅱ（10）的顶部开设有六个均匀分布的圆形通孔，且圆形通孔的内部固定套接有封堵装置（12），所述集气管（1）的底部固定安装有连接管（13），所述连接管（13）外表面的底部设置有外螺纹，所述连接管（13）的底部螺纹连接有安装机构（14），所述安装机构（14）的内部卡接有过滤装置（15），所述集气管（1）外表面的顶部固定安装有排气管（16），所述排气管（16）的一端螺纹连接有防尘盖（17）。

2.根据权利要求1所述的一种天然气取样装置，其特征在于：所述排气管（16）的一端固定安装有法兰盘，且法兰盘的侧壁设置有外螺纹，且法兰盘的外部螺纹连接有防尘盖（17）。

3.根据权利要求1所述的一种天然气取样装置，其特征在于：所述封堵装置（12）包括封堵垫（121），所述封堵垫（121）的顶部固定安装有四个相互对称的导向杆（122），所述导向杆（122）的顶部固定安装有限位板，所述导向杆（122）的外部活动套接有弹簧（123），所述导向杆（122）的外部活动套接有位于弹簧（123）下方的固定块（124），所述固定块（124）的顶部通过弹簧（123）与限位板的底部传动连接，所述固定块（124）的侧面固定安装有堵头（125），所述堵头（125）外表面的底部设置为斜面，且堵头（125）底部的外径值小于封堵垫（121）的内径值，所述堵头（125）顶部的外径值大于封堵垫（121）的内径值。

4.根据权利要求1所述的一种天然气取样装置，其特征在于：所述安装机构（14）包括套接头（141），所述套接头（141）的顶部开设有安装腔（142），所述安装腔（142）内壁的底部固定安装有三个均匀分布的卡条（143），所述安装腔（142）内壁的顶部设置螺纹。

5.根据权利要求1所述的一种天然气取样装置，其特征在于：所述过滤装置（15）包括过滤管（151），所述过滤管（151）的顶部和底部均开设有均匀分布的气孔（152），所述过滤管（151）的外表面开设有三个均匀分布的卡槽（153），所述卡槽（153）的内部卡接有卡条（143），所述卡槽（153）内壁的底部设置有倒斜角。

6.根据权利要求1所述的一种天然气取样装置，其特征在于：所述密封橡胶垫Ⅰ（7）和密封橡胶垫Ⅱ（11）的形状大小相同，且密封橡胶垫Ⅰ（7）和密封橡胶垫Ⅱ（11）的外径值大于集气管（1）的内径值，所述密封橡胶垫Ⅰ（7）的和密封橡胶垫Ⅱ（11）材料为软性橡胶。

7.根据权利要求3所述的一种天然气取样装置的取样方法，其特征在于，包含以下步骤：

S1、将过滤装置（15）卡接在安装机构（14）的内部，然后将安装机构（14）与连接管（13）锁紧，接着将安装机构（14）对准取样的位置，拉动手柄Ⅰ（5）并且将集气管（1）内部的空气向外排出，活塞Ⅰ（6）与活塞Ⅱ（10）之间形成低压状态；

S2、此时外界气压大于集气管（1）内部的气压，所以外界气体从安装机构（14）进入到连接管（13）的内部，气体中的杂质被过滤装置（15）所吸附，并且推动堵头（125）向上移动，当堵头（125）与封堵垫（121）脱离时，外界天然气进入到活塞Ⅰ（6）和活塞Ⅱ（10）之间；

S3、停止抽动手柄Ⅰ（5），此时活塞Ⅰ（6）的位置位于排气管（16）的上方，弹簧（123）恢复形变将堵头（125）复位，使得堵头（125）将封堵垫（121）堵死，然后抽动手柄Ⅱ（9），活塞Ⅱ（10）和密封橡胶垫Ⅱ（11）将抽取到的气体向上推动，并且从排气管（16）处排放到收集瓶中，完成取样过程。

8.根据权利要求7所述的一种天然气取样装置的取样方法，其特征在于：所述排气管（16）与收集瓶之间采用法兰连接，当装置不使用的时候，需要将防尘盖（17）螺纹连接在排气管（16）的法兰盘上。