CN110006879A - 一种气体采样装置 - Google Patents

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肖大政
段绍书
黄伟槟
徐克树
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Abstract

本发明提供一种气体采样装置，包括采样瓶、第一三通阀、第二三通阀、比色管，所述采样瓶上部连接有第一支路和第二支路，在第一支路上设置所述比色管，在比色瓶的入口处设置所述第二三通阀；在第一支路上设置所述第一三通阀。本发明还提供一种气体采样方法。本发明提出的采样装置，通过两个三通阀将外界环境气体隔开，使环境气体无法对样品气形成干扰，采样瓶不对样品气产生吸附，样品气和反应试液通过旋转两个三通考克进入到采样瓶中反应，在采样瓶中比色，无环境气干扰，保证测定结果真实、可靠。根据人的手型设计的手握位置，保证操作简单，方便，安全。

Description

一种气体采样装置
技术领域
本发明属于检测技术领域，具体涉及一种气体样品的取样装置和检测方法。
背景技术
在气体含量检测中，有些气体的检测方法为将其通入溶液中，使其与无色溶液发生化学反应，生成有色的溶液，通常气体含量与有色溶液深浅成正比。而在反应中，环境气体对其干扰很大，要检测微量组份含量根本不可能，这时通常要用专用分析瓶来解决。传统的分析瓶(如氧分析瓶)比较大，操作复杂(有时要两人配合)，选用玻璃材质时，由于操作不方便，很容易打烂分析瓶，使人员受伤，产生安全事故；选用塑料材质时，塑料比色性差，误差大，并且塑料对某些气体组份有吸附性，造成结果不真实。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提出一种气体采样装置。
本发明的第二个目的是提出一种气体采样方法。
实现本发明上述目的的具体技术方案为：
一种气体采样装置，包括采样瓶、第一三通阀、第二三通阀、比色瓶，
所述采样瓶上部连接有第一支路和第二支路，在第一支路上设置所述比色管，在比色瓶的入口处设置所述第二三通阀；在第一支路上设置所述第一三通阀。
优选地，所述采样瓶顶部为弧形，顶部和瓶身连接的瓶颈部分为光滑的凹入部分，构成手握处；所述第一支路连接有进气管，所述进气管深入到所述采样瓶底部。
其中，所述比色管为玻璃材质，比色管两端分别连接有进口管和出口管，所述比色管的进口管上设置所述第二三通阀，出口管连接在采样瓶的顶部。
其中，所述第二三通阀和第一三通阀均为玻璃材质的三通考克。小型无填料的旋塞阀称考克阀。参见图2，三通阀有三个接口，以第二三通阀为例，三个接口分别是连接试液的接口301、大气接口300、比色管接口302。
本发明的一种优选方案为，所述取样瓶高度为150-180mm，手握处的直径为20-25mm，所述第一支路和第二支路的管径互相独立地为8-15mm，所述比色管的管径为22-28mm。
其中，所述第二支路上比色管距离采样瓶顶部的距离为20-25mm，第一支路上第一三通阀距离采样瓶顶部的距离为25-35mm。
一种气体采样方法，包括步骤：
1)首先将采样瓶装满水，打开第二三通阀，将第一支路与采样点连接(此时比色管在采样瓶下方)，打开采样点上的采样阀门，打开第一三通阀，使采样瓶中的水通过第二支路排尽，关闭第二三通阀，再关闭第一三通阀，此时样品气体取好；
2)将第二支路连接于反应试液，打开试液阀门、通过第二三通阀的大气接口放至无色，然后通过第二三通阀使反应试液充入比色管，关闭第二三通阀，将比色管与标准色阶对比，读取底色；
3)将采样瓶正放(使比色管在采样瓶上方)，使比色管内的试液流入采样瓶，摇动采样瓶使试液和样品气体成分反应，再倒置采样瓶，让试液流入比色管，与标准色阶对比，读取底色；
4)步骤2)和步骤3)读取的底色之差即为样品气含量。
“连接试液的接口301”为外接接口。步骤2)中，详细过程为：打开三通阀门，使连接试液的接口301与大气接口300，反应试液从大气接口300排出至无色(因反应试液连接管处暴露于环境中，与环境气体反应生成有色物质，影响检测，必须排掉)。
进一步地，步骤1)中，首先将采样瓶装满去离子水，打开第二三通阀，将第一支路与采样点连接，打开采样阀门，先将样品气排放5-10秒后，迅速打开第一三通阀，使采样瓶中的水通过第二支路排尽，迅速关闭第二三通阀，再迅速关闭第一三通阀，此时样品气体取好。
本发明的有益效果在于：
本发明提出的采样装置，采用排水取气法，包括采样瓶主体，两条支路和两个三通阀，比色管，首先将采用瓶装满水，将带正压的样品气采用排水取气法导入采样瓶中，再将反应试液导入到采样瓶中，通过摇动，使试液与样品气充分接触、反应，最后将试液导入到采样瓶比色管中比色，测定出样品气含量。通过两个三通阀将外界环境气体隔开，使环境气体无法对样品气形成干扰，采样瓶不对样品气产生吸附，样品气和反应试液通过旋转两个三通考克进入到采样瓶中反应，在采样瓶中比色，无环境气干扰，保证测定结果真实、可靠。根据人的手型设计的手握位置，保证操作简单，方便，安全。
该采样瓶很好的解决了以上问题，它根据人的手型设计，操作简单、方便，一个人一支手都能操作，一分钟就能完成操作，能达到ppm级灵敏度。
附图说明
图1为采样瓶结构图；
图2为三通考克的示意图，
图中，1.手握处，2.第一玻璃三通考克，3.第二玻璃三通考克，300.大气接口，301.连接试液的接口，302.比色管接口，4.比色管，5.进气管。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例中，如无特殊说明，所用手段均为本领域常规的手段。实施例1：
参见图1，一种气体采样装置，包括采样瓶、第一玻璃三通考克2、第二玻璃三通考克3、比色管4。图2以第二玻璃三通考克3为例，当连接试液的接口301和比色管接口302接通(图2之右图)为打开，旋塞旋转90°为关闭，并可以使连接试液的接口301和大气接口300接通、排出有颜色的反应试液(图2之左图)。
所述采样瓶上部连接有第一支路和第二支路，在第一支路上设置所述比色管4，在比色瓶的入口处设置所述第二玻璃三通考克3；在第一支路上设置所述第一玻璃三通考克2。
采样瓶顶部为弧形，顶部和瓶身连接的瓶颈部分为光滑的凹入部分，构成手握处；所述第一支路连接有进气管5，所述进气管深入到所述采样瓶底部。进气管的直径为10mm。
所述比色管为玻璃材质，比色管两端分别连接有进口管和出口管，所述比色管的进口管上设置所述第二三通阀，出口管连接在采样瓶的顶部。
所述取样瓶高度为150-180mm，手握处1的直径为18mm，所述第一支路和第二支路的管径为10mm，所述比色管的管径为25mm。
所述第二支路上比色管距离采样瓶顶部的距离为20mm，第一支路上第一三通阀距离采样瓶顶部的距离为30mm。
1)首先将采样瓶装满水，打开第二三通阀，将第一支路与采样点连接，打开采样点上的采样阀门，打开第一三通阀，使采样瓶中的水通过第二支路排尽，关闭第二三通阀，再关闭第一三通阀，此时样品气体取好；
2)将第二支路连接于反应试液，打开试液阀门、通过第二三通阀的大气接口放至无色，然后通过第二三通阀使反应试液充入比色管，关闭第二三通阀，将比色管与标准色阶对比，读取底色；
3)将采样瓶正放，使比色管内的试液流入采样瓶，摇动采样瓶使试液和样品群殴体成分反应，再倒置采样瓶，让试液流入比色管，与标准色阶对比，读取底色；
4)步骤2)和步骤3)读取的底色之差即为样品气含量。
实施例2
在本实施例中，采样气体为检测微量氧的气体，反应试液为铜氨试液。
采用实施例1的装置，首先将采样瓶装满去离子水，这时第一玻璃三通考克2处于关闭位置，第二玻璃三通考克3处于打开位置，将第一玻璃三通考克2与采样点连接，打开采样点阀门，将采样气调到合适流量，先将样品气排放5-10秒后，迅速逆时针转动第一玻璃三通考克2 90°，让样品气通过采样瓶，将采样瓶中水通过第二玻璃三通考克3排尽，迅速顺时针转动第二玻璃三通考克3 90°，再迅速顺时针转动第一玻璃三通考克2 90°，这时样品气已取好。
将第二玻璃三通考克3与反应试液连接好，打开试液阀门，将试液放至无色，然后迅速逆时针转动第二玻璃三通考克3 90°，将试液放至比色管4中，到比色管刻度处后，迅速顺时针转动第二玻璃三通考克3 90°，然后将比色管与标准色阶对比，读取底色，将采样瓶正放，让试液流入采样瓶中，摇动采样瓶，让试液与样品气充分反应，然后倒置采样瓶，让试液流回比色管中，读取这时的底色，两次底色之差便能求出样品气的含量。
微量氧色阶分别有6ppm，12ppm，18ppm，25ppm，31ppm，37ppm…，通过测定值减去底色值便是实际值，检测限能达到ppm数量级。
以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种气体采样装置，其特征在于，包括采样瓶、第一三通阀、第二三通阀、比色管，
所述采样瓶上部连接有第一支路和第二支路，在第一支路上设置所述比色管，在比色瓶的入口处设置所述第二三通阀；在第一支路上设置所述第一三通阀。
2.根据权利要求1所述的气体采样装置，其特征在于，所述采样瓶顶部为弧形，顶部和瓶身连接的瓶颈部分为光滑的凹入部分，构成手握处；所述第一支路连接有进气管，所述进气管深入到所述采样瓶底部。
3.根据权利要求1所述的气体采样装置，其特征在于，所述比色管为玻璃材质，比色管两端分别连接有进口管和出口管，所述比色管的进口管上设置所述第二三通阀，出口管连接在采样瓶的顶部。
4.根据权利要求1-3任一项所述的气体采样装置，其特征在于，所述第二三通阀和第一三通阀均为玻璃材质的三通考克。
5.根据权利要求1-3任一项所述的气体采样装置，其特征在于，所述取样瓶高度为150-180mm，手握处的直径为20-25mm，所述第一支路和第二支路的管径互相独立地为8-15mm，所述比色管的管径为22-28mm。
6.根据权利要求1-3任一项所述的气体采样装置，其特征在于，所述第二支路上比色管距离采样瓶顶部的距离为20-25mm，第一支路上第一三通阀距离采样瓶顶部的距离为25-35mm。
7.一种气体采样方法，其特征在于，包括步骤：
1)首先将采样瓶装满水，打开第二三通阀，将第一支路与采样点连接，打开采样点上的采样阀门，打开第一三通阀，使采样瓶中的水通过第二支路排尽，关闭第二三通阀，再关闭第一三通阀，此时样品气体取好；
2)将第二支路连接于反应试液，打开试液阀门、通过第二三通阀的大气接口放至无色，然后通过第二三通阀使反应试液充入比色管，关闭第二三通阀，将比色管与标准色阶对比，读取底色；
3)将采样瓶正放，使比色管内的试液流入采样瓶，摇动采样瓶使试液和样品气体成分反应，再倒置采样瓶，让试液流入比色管，与标准色阶对比，读取底色；
4)步骤2)和步骤3)读取的底色之差即为样品气含量。
8.根据权利要求7所述的气体采样方法，其特征在于，步骤1)中，首先将采样瓶装满去离子水，打开第二三通阀，将第一支路与采样点连接，打开采样阀门，先将样品气排放5-10秒后，迅速打开第一三通阀，使采样瓶中的水通过第二支路排尽，迅速关闭第二三通阀，再迅速关闭第一三通阀，此时样品气体取好。
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