CN109387405A - 空气样品气袋采样自动冲洗充气装置 - Google Patents

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岳毅
赵素敏
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Linan Regional Atmospheric Background Station
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Abstract

本发明提出了一种空气样品气袋采样自动冲洗充气装置，解决了现有技术中空气采样时容易污染样品的问题。该装置包括通过管路依次相连接的采样泵、进气阀、气袋、压力表和出气阀，空气自所述采样泵进入，自所述出气阀排出；所述采样泵开关与进气阀开关之间并联，并通过压力开关串联于电源，所述压力开关受所述压力表控制；所述出气阀开关与所述压力开关之间并联，所述出气阀开关还串联有时间继电器并连接于所述电源；所述电源接通后，采样泵、进气阀、时间继电器、出气阀均得电工作，所述时间继电器到达设定时间后断开，出气阀关闭，所述压力表达到设定数值时，所述压力开关断开，所述采样泵停止工作，所述进气阀关闭。

Description

空气样品气袋采样自动冲洗充气装置
技术领域
本发明涉及气体样品采集自动控制装置技术领域，特别是指一种结构简单、使用方便的空气样品气袋采样自动冲洗充气装置。
背景技术
在采集自然大气样品进行二氧化碳、碳同位素分析时，现有采样模式是由采样人手动打开和关闭采样泵完成采样，虽然气袋清洗时操作者可以离开采样袋避免人呼吸的二氧化碳污染样品，但清洗完毕后操作者需要靠近采样袋手动完成关闭气袋出口、加压充气和关闭采样泵的工作，依靠操作者屏住呼吸避免不污染样品并不可靠。同时采样过程中需要操作者自己关注冲洗时间，充气时通过目视气袋膨胀程度决定何时停止采样泵，采样冲洗时间和气袋充气压力重复性差。
发明内容
本发明提出一种空气样品气袋采样自动冲洗充气装置，解决了现有技术中空气采样时容易污染样品的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：空气样品气袋采样自动冲洗充气装置，包括通过管路依次相连接的采样泵、进气阀、气袋、压力表和出气阀，空气自所述采样泵进入，自所述出气阀排出；
所述采样泵开关与进气阀开关之间并联，并通过压力开关串联于电源，所述压力开关受所述压力表控制；
所述出气阀开关与所述压力开关之间并联，所述出气阀开关还串联有时间继电器并连接于所述电源；
所述电源接通后，采样泵、进气阀、时间继电器、出气阀均得电工作，所述时间继电器到达设定时间后断开，出气阀关闭，所述压力表达到设定数值时，所述压力开关断开，所述采样泵停止工作，所述进气阀关闭。
作为一种优选的实施方式，所述进气阀为直动隔膜式两位两通常闭阀门，出气阀为两位两通常闭304不锈钢无油密封球阀。
作为一种优选的实施方式，所述气袋与出气阀之间的管路上还设有不锈钢材质的快插接头，其内设有氟橡胶材质的O型密封圈。
作为一种优选的实施方式，所述电源为24VDC。
作为一种优选的实施方式，还包括一盒体，所述盒体上设有用于封闭其的扣盖，所述采样泵、进气阀、气袋、压力表和出气阀均设置于所述盒体内，所述盒体的侧壁上开有供管路两端伸出的通孔，两个所述的通孔位于所述盒体的相对面上。
作为一种优选的实施方式，所述管路的空气进口处还设有过滤网。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：本发明的空气样品气袋采样自动冲洗充气装置使用时，电源接通后采样泵、进气阀、时间继电器、出气阀均得电工作，此时的采样泵开始抽取自然空气吹入气袋内进行气袋的冲洗，待时间继电器达到设定的时间后即断开，此时的出气阀关闭，气袋的冲洗工作完成，采样泵继续向气袋内吹入空气，气袋内的气压逐渐增大，待压力表达到设定的数值时，压力开关断开，采样泵即停止工作，同时进气阀关闭，保证气袋内环境的彻底隔离，一般情况下，时间继电器设定的时间可为10min，此时间段即可保证对气袋进行彻底的冲洗，尽量减小对空气样本的影响，压力表的设定数值为0.6PSI。而且该装置在接通电源后，人员即可离开，可有效避免操作者接近采样气袋时对样品造成污染，而且能够自动完成气袋的冲洗和充气加压，采样冲洗时间和样品截止压力均由装置自动控制，减少了人工劳动量，同时减少了人工控制对样品采集造成的不确定性。
将采样泵、进气阀、气袋、压力表和出气阀均设置于盒体内，能够方便对整套装置的携带，盒体相对的两个侧壁上设置通孔供管路的两端伸出，能够使管路的进气口和出气口远离，避免对空气样本产生影响。
在管路的空气进口处设置过滤网可以过滤掉空气中所含的粉尘颗粒等杂质，避免进入采样泵或气袋内对其造成影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种实施例的结构示意图；
图2为该实施例的电路结构示意图；
图中：1-采样泵；2-进气阀；3-气袋；4-快插接头；5-压力表；6-出气阀；7-进气管路；8-出气管路；9-盒体；10-压力开关；11-时间继电器；12-过滤网。
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作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。
实施例：
如图1所示，为本发明空气样品气袋采样自动冲洗充气装置的一种实施例，其包括通过管路依次连接的采样泵1、进气阀2、气袋3、压力表5和出气阀6，在采样泵1的空气进口处设有进气管路7，出气阀6的空气出口处设有出气管路8，当采样泵1启动时，空气的流动路线是进气管路7→采样泵1→进气阀2→气袋3→压力表5→出气阀6→出气管路8。
如图2所示，为本发明的电路结构示意图，其电源为一24V、3400mAh的锂电池组，采样泵1的开关与进气阀2的开关之间并联，并通过压力开关10串联于电源上，也即，压力开关10同时控制采样泵1和进气阀2的动作。同时，压力开关10还受所述压力表5的控制，当压力表5所感应到的压力值达到设定数值时，即对压力开关10发出指令，控制其动作。
此外，出气阀6开关与所述压力开关10之间并联，所述出气阀6开关还串联有时间继电器11。
上述电路的动作过程是：当电源接通后，采样泵1、进气阀2、时间继电器11、出气阀6均得电工作，此时的采样泵1开始抽取自然空气吹入气袋3内进行气袋3的冲洗，待时间继电器11达到设定的时间后即断开，此时的出气阀6关闭，气袋3的冲洗工作完成，采样泵1继续向气袋3内吹入空气，气袋3内的气压逐渐增大，待压力表5达到设定的数值时，压力开关10断开，采样泵1即停止工作，同时进气阀2关闭，保证气袋3内环境的彻底隔离，一般情况下，时间继电器11设定的时间可为10min，此时间段即可保证对气袋3进行一次彻底的冲洗，尽量减小对空气样本的影响，压力表5的设定数值为0.6PSI。而且该装置在接通电源后，人员即可离开，可有效避免操作者接近采样气袋3时对样品造成污染，而且能够自动完成气袋3的冲洗和充气加压，采样冲洗时间和样品截止压力均由装置自动控制，减少了人工劳动量，同时减少了人工控制对样品采集造成的不确定性。
该实施例中的进气阀2选用的是直动隔膜式两位两通常闭阀门，其断电关闭时间快，在本装置中可以在采样泵1关闭时快速复位关闭以锁定气袋3内的气体；出气阀6选用的是两位两通常闭304不锈钢无油密封球阀，出气口阀门通径大，不会因采样泵1快速充气时压力在气袋3内蓄积引发气袋3炸裂。在气袋3与出气阀6之间的管路上还设有不锈钢材质的快插接头4，其内设有氟橡胶材质的O型密封圈，具有耐腐蚀抗老化的效果，这种设置可以允许在旋转出气阀6时不漏气，方便气袋3的取下。该快插接头4可以用有阀的快速插拔接头替代，可通过单手按下按钮弹开接头，接头内置弹簧阀，在断开接头瞬间关闭气路防止泄露。
最后，为了方便整套装置的携带，该实施例还将采样泵1、进气阀2、气袋3、压力表5和出气阀6均设置于一个盒体9内，该盒体9上设有用于封闭其的扣盖，在盒体9的相对的两个侧面上分别开有通孔，进气管路7和出气管路8分别从这两个相对的通孔伸出，能够使管路的进气口和出气口远离，避免对空气样本产生影响。而且在进气管路7处还设置过滤网12可以过滤掉空气中所含的粉尘颗粒等杂质，避免进入采样泵1或气袋3内对其造成影响。
本发明的空气样品气袋采样自动冲洗充气装置结构简单、使用方便，在接通电源后，人员即可离开，可有效避免操作者接近采样气袋时对样品造成污染，而且能够自动完成气袋的冲洗和充气加压，采样冲洗时间和样品截止压力均由装置自动控制，减少了人工劳动量，同时减少了人工控制对样品采集造成的不确定性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.空气样品气袋采样自动冲洗充气装置，其特征在于：包括通过管路依次相连接的采样泵、进气阀、气袋、压力表和出气阀，空气自所述采样泵进入，自所述出气阀排出；
所述采样泵开关与进气阀开关之间并联，并通过压力开关串联于电源，所述压力开关受所述压力表控制；
所述出气阀开关与所述压力开关之间并联，所述出气阀开关还串联有时间继电器并连接于所述电源；
所述电源接通后，采样泵、进气阀、时间继电器、出气阀均得电工作，所述时间继电器到达设定时间后断开，出气阀关闭，所述压力表达到设定数值时，所述压力开关断开，所述采样泵停止工作，所述进气阀关闭。
2.如权利要求1所述的空气样品气袋采样自动冲洗充气装置，其特征在于：所述进气阀为直动隔膜式两位两通常闭阀门，出气阀为两位两通常闭304不锈钢无油密封球阀。
3.如权利要求1所述的空气样品气袋采样自动冲洗充气装置，其特征在于：所述气袋与出气阀之间的管路上还设有不锈钢材质的快插接头，其内设有氟橡胶材质的O型密封圈。
4.如权利要求1所述的空气样品气袋采样自动冲洗充气装置，其特征在于：所述电源为24VDC。
5.如权利要求1所述的空气样品气袋采样自动冲洗充气装置，其特征在于：还包括一盒体，所述盒体上设有用于封闭其的扣盖，所述采样泵、进气阀、气袋、压力表和出气阀均设置于所述盒体内，所述盒体的侧壁上开有供管路两端伸出的通孔，两个所述的通孔位于所述盒体的相对面上。
6.如权利要求5所述的空气样品气袋采样自动冲洗充气装置，其特征在于：所述管路的空气进口处还设有过滤网。
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