CN111272501B - 一种工业废气检测用采样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业废气检测用采样装置，其技术方案要点是，包括盒体，盒体内转动设置有风管，风管的一端连通有分管，分管的两端均连接有气体收集组件，盒体内设置有连通于风管的收集盒，收集盒的侧壁连接有抽气组件，盒体内还设置有用于驱动风管转动的驱动组件；抽气组件包括气泵，气泵的进气口连通于收集盒，气泵的出气口连接有出气管，出气管延伸出于盒体且连接有储存装置；驱动组件包括连接于气泵的软管以及连接于软管的气枪，风管的侧壁设置有受气板，气枪的气嘴朝向受气板，气枪向受气板喷气时，风管受力发生转动；盒体内还设置有用于驱动风管反向转动以使风管复位的弹性复位组件。该技术具有便于单次多点位进行气体取样的优点。

Description

一种工业废气检测用采样装置

技术领域

本发明涉及工业废气检测领域，更具体地说，它涉及一种工业废气检测用采样装置。

背景技术

随着我国的社会经济的不断发展与进步，环境空气污染问题也显得日益严峻。其中，工业废气是大气污染物的主要来源。在环境保护工作中，工业废气检测数据起到的作用是不可忽视的，它是开展环境保护工作的重要基础。

现有技术中，一般的工业废气取样装置通常是单点取样，取样的范围较小，为了提高取样精度，因此通常需要进行多次多点位进行取样，该取样方式较为繁琐。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种工业废气检测用采样装置，具有便于单次多点位进行气体取样的优点。

本发明采用的技术方案是这样实现的：一种工业废气检测用采样装置，包括盒体，所述盒体内转动设置有风管，所述风管的一端延伸出于所述盒体，所述风管延伸出于所述盒体的一端连通有分管，所述分管与所述风管垂直设置，所述分管的两端均连接有气体收集组件，所述盒体内设置有连通于所述风管的收集盒，所述收集盒的侧壁连接有抽气组件，所述盒体内还设置有用于驱动所述风管转动的驱动组件；

所述抽气组件包括设置于所述盒体内的气泵，所述气泵的进气口连通于所述收集盒，所述气泵的出气口设置有三通，所述三通连接有出气管，所述出气管延伸出于所述盒体，所述出气管延伸出于所述盒体的一端设置有用于储存气体的储存装置；

所述驱动组件包括连接于所述三通的软管以及连接于所述软管的气枪，所述气枪设置于所述风管的侧壁，所述风管的侧壁设置有受气板，所述气枪的气嘴朝向所述受气板，所述气枪向所述受气板喷气时，所述风管受力发生转动；所述盒体内还设置有用于驱动所述风管反向转动以使所述风管复位的弹性复位组件。

通过采用上述的技术方案，取样时，首先开启气泵，气泵对收集盒进行抽气，以使气体被从取样管抽入，气泵抽动的部分气体通过出气管被输送至储存装置进行储存，另外一部分通过软管输送至气枪，输送至气枪的气体从气枪的气嘴喷出，并喷向受气板，同时，喷出的气体对受气板产生作用力，以使风管发生转动，然后通过弹性复位组件向风管提供反向转动的作用力，以使风管发生反向转动，进而实现风管复位，复位后气枪喷出的气体再对受气板提供作用力，使得风管再次发生转动，以使风管循环往复地发生转动，风管转动的过程中带动分管转动，进而带动取样管往复转动，以改变取样管的位置，进而改变取样点，实现单次多点采样，减少了采样步骤，使得气体采样更方便。

作为本发明的进一步改进，所述气枪设置于所述风管的侧壁，所述受气板包括一端连接于所述风管的连接杆以及设置于所述连接杆的一端的风板，所述风板倾斜设置于所述连接杆的一端，所述气枪的气嘴沿连接杆的长度方向朝向所述风板的一侧，所述气枪的吹气方向与所述风板的受气面形成的角度范围在15°-45°之间。

通过采用上述的技术方案，气枪的吹气方向与风板的受气面形成角度，使得作用在风板上的力形成作用方向朝向风板背离气枪一侧的分力，进而实现推动风板转动，进而推动风管转动，且由于气枪设在风管的侧壁，使得风管转动时带动气枪转动，使得气枪喷出的气体始终保持吹向风板，进而使得风板持续被推动。

作为本发明的进一步改进，所述盒体内还固定设置有用于阻挡所述气枪的气嘴的挡板，所述风管可转动至所述挡板位于所述气枪的气嘴与所述风板之间。

通过采用上述的技术方案，通过增设挡板进而阻挡气枪喷出的气体，使得风管转动至挡板位于气枪的气嘴与风板之间时，风板受到推力减小，然后通过弹性复位组件进行复位，实现风管的循环往复转动。

作为本发明的进一步改进，所述弹性复位组件包括套设于所述风管的扭簧，所述扭簧的一端连接于所述风管的侧壁，另一端连接于所述盒体的内壁。

通过采用上述的技术方案，增设扭簧为风管提供反向转动的作用力，进而实现风管的复位。

作为本发明的进一步改进，所述气体收集组件包括连通于所述分管的取样管，所述取样管的一端设置有取样头，所述取样头内设置有过滤海绵。

通过采用上述的技术方案，在取样头内增设过滤海绵，进而对抽入的气体进行过滤，减少灰尘杂质进入到风管和分管内，避免风管和分管堵塞。

作为本发明的进一步改进，所述储存装置包括取样筒，所述取样筒内设置有活塞；所述取样筒的一端设置有连接于所述出气管的连接头，另一端设置有排气口；所述连接头设置有供所述出气管插入的连接口，所述取样筒设置有用于封堵所述连接口的密封组件。

通过采用上述的技术方案，取样时，将活塞推至取样筒的连接口的一端，然后将取样筒的连接口与出气管对齐，并推动取样筒，以使出气管插入连接口，气泵抽送的气体从连接口送入取样筒内，取样的过程中，抽送入取样筒内的气体推动活塞向取样筒的排气口移动，以使取样筒内的空气被排出，减少所需取样的气体与空气发生混合。

作为本发明的进一步改进，所述密封组件包括用于封堵所述连接口的橡胶塞以及连接于所述橡胶塞的连接绳，所述连接绳的一端连接于所述取样筒的侧壁。

通过采用上述的技术方案，取样完成后，可通过橡胶塞封堵连接口，减少空气进入取样筒内与取样筒内的气体混合，提高气体检测的精度。

作为本发明的进一步改进，所述活塞连接有推杆，所述推杆自所述排气口延伸出于所述取样筒。

通过采用上述的技术方案，增设推杆以便于推动活塞移动，进而排出取样筒内的气体。

综上所述，本发明具有以下有益效果：取样时，首先开启气泵，气泵对收集盒进行抽气，以使气体被从取样管抽入，气泵抽动的部分气体通过出气管被输送至储存装置进行储存，另外一部分通过软管输送至气枪，输送至气枪的气体从气枪的气嘴喷出，并喷向受气板，同时，喷出的气体对受气板产生作用力，以使风管发生转动，然后通过弹性复位组件向风管提供反向转动的作用力，以使风管发生反向转动，进而实现风管复位，复位后气枪喷出的气体再对受气板提供作用力，使得风管再次发生转动，以使风管循环往复地发生转动，风管转动的过程中带动分管转动，进而带动取样管往复转动，以改变取样管的位置，进而改变取样点，实现单次多点采样，减少了采样步骤，使得气体采样更方便；

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中盒体剖开后的内部结构示意图；

图3是图2中A部分的放大图；

图4是本发明中取样筒与出气管剖开后的连接结构示意图；

图5是图4中B部分的放大图。

图中：1、盒体；2、风管；3、分管；4、三通；51、取样管；52、取样头；6、收集盒；7、气泵；8、出气管；9、密封圈；10、限位凸沿；111、外筒；112、内杆；113、弹簧；12、取样筒；121、连接头；122、排气口；123、顶针头；13、连接凸起；14、活塞；15、推杆；16、推拉把手；171、气枪；172、软管；18、受气板；181、连接杆；182、风板；19、扭簧；20、气枪座；21、球头槽；22、球头座；23、第一固定杆；24、第二固定杆；25、磁铁；26、第一长杆；27、第二长杆；28、挡板；29、橡胶塞。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步详细说明。

一种工业废气检测用采样装置，如图1所示，包括长方体状的盒体1，结合图2，盒体1内转动设置有风管2，风管2沿竖直方向设置，且风管2的顶端延伸出于盒体1的顶面。风管2延伸出于盒体1的一端连通有分管3，分管3沿水平方向设置，分管3与风管2相互垂直，且风管2通过三通4连通于分管3的中部位置，在其他实施例中，风管2的顶部可连接多根分管3，且多根分管3交错设置。

如图1和图2所示，分管3的两端均连接有气体收集组件，气体收集组件包括连通于分管3的取样管51，取样管51的一端设置有取样头52，取样头52内设置有过滤海绵（图中未标示），进而过滤掉部分灰尘，减少灰尘进入风管2内。本实施例中，取样头52呈中空的球形设置，取样头52的侧壁周向均匀分布有过气孔，以使气体从各个方向进入取样管51。

盒体1内设有收集盒6，风管2位于盒体1内的一端与收集盒6转动连接。具体的，收集盒6的顶面开设有贯通收集盒6内部的通孔（图中未标示），通孔固定有轴承（图中未标示），轴承的外圈与通孔的孔避固定连接，风管2穿过轴承的内圈且与轴承的内圈固定连接。同时，轴承的外侧轴向包覆有弹性橡胶垫（图中未标示），且风管2穿过弹性橡胶垫，以增加风管2与收集盒6之间的气密性。

此外，如图1和图2所示，收集盒6的侧壁设有抽气组件。具体的，抽气组件包括设在盒体1内的气泵7，气泵7的进气口连通收集盒6，气泵7的出气口连接有出气管8，且出气管8的一端延伸出盒体1外。结合图4和图5，本实施例中，出气管8延伸出盒体1外的一端设置有圆形的密封圈9，密封圈9位于出气管8内，且密封圈9的半径小于出气管8的内径。出气管8的端部设置有用于与密封圈9相互配合进而封堵出气管8的限位凸沿10，出气管8内设有用于推动密封圈9移动至与限位凸沿10紧密抵触的推动组件。

具体的，如图4和图5所示，推动组件包括固定在出气管8内的伸缩杆，伸缩杆沿出气管8管芯方向伸缩。其中，伸缩杆包括外筒111和套设在外筒111内的内杆112，内杆112可相对外筒111滑移，内杆112的一端延伸至出气管8的限位凸沿10处且与密封圈9固定连接。外筒111的侧壁周向间隔设置有连接凸起13，连接凸起13与出气管8的内壁固定连接。此外，外筒111内还设有弹簧113，弹簧113套设在内杆112上，弹簧113的一端与外筒111远离限位凸沿10的一端固定连接，弹簧113的另一端与内杆112的侧壁固定连接，当弹簧113处于自然状态时，密封圈9与限位凸沿10紧密抵触，进而封堵出气管8的管口。

此外，如图4和图5所示，出气管8延伸出盒体1外的一端可拆卸连接有用于储存气体的储存装置。具体的，储存装置包括圆柱体状的取样筒12，取样筒12的一端设有与出气管8延伸出盒体1外的一端相连接的连接头121，取样筒12的另一端设有用于排气的排气口122。本实施例中，连接头121上设有供出气管8插入的连接口，连接口内顶针头123，顶针头123的侧壁周向间隔设有连接凸起13，连接凸起13与连接口的内壁固定连接。

采集气体时，气泵7进行抽气，密封圈9与限位凸沿10配合对出气管8进行封堵，此时，可通过将取样筒12的连接口与出气管8的管口对齐，然后推动取样筒12，以使顶针头123推动密封圈9向出气管8内移动并压缩弹簧113，进而使得出气管8处于开启状态，气泵7抽送的气体从出气管8输送至取样筒12。

此外，如图4和图5所示，取样筒12内还设置有活塞14，活塞14为橡胶材质制成，活塞14的侧壁与取样筒12的内壁相互抵触且相互滑移。活塞14朝向排气口122的一侧设有推杆15，推杆15沿取样筒12的筒芯方向延伸，且推杆15自排气口122延伸出于取样筒12外。本实施例中，推杆15与排气口122的内壁之间留有排气间隙；推杆15延伸出于取样筒12外的一端设有推拉把手16。

取样前，首先推动推杆15，以使活塞14被推动至连接口处，然后将取样筒12的连接口与出气管8的管口对齐，并推动取样筒12，以使顶针头123推动密封圈9向出气管8内移动并压缩弹簧113，进而使得出气管8处于开启状态，气泵7抽送的气体从出气管8输送至取样筒12。抽送至取样筒12内的气体对活塞14产生压力，进而推动活塞14向取样筒12的排气口122方向移动，活塞14移动的过程中，实现将取样筒12内的气体排出，减少取样筒12内的气体与所需的取样气体混合。

如图4和图5所示，当活塞14移动至封堵排气口122并封堵排气口122后，可取下取样筒12。为了进一步减少空气中的气体进入取样筒12内，因此在取样筒12的连接头121处设置有用于封堵连接口的密封组件，密封组件包括用于封堵连接口的橡胶塞29以及连接于橡胶塞29的连接绳，连接绳远离橡胶塞29的一端连接于取样筒12的侧壁。取样完成后，可通过橡胶塞29封堵取样筒12的连接口，实现气体的取样。

此外，如图2和图3所示，盒体1内还设有用于驱动风管2转动的驱动组件。具体的，驱动组件包括连接于气泵7的出气口的软管172以及连接于软管172的一端的气枪171，气枪171设在风管2的侧壁。本实施例中，软管172为弹簧113软管172。气泵7的出气口连接有三通4，且出气管8与软管172均与三通4连接。

同时，如图2和图3所示，风管2的侧壁设置有受气板18，气枪171的气嘴朝向受气板18，气枪171向受气板18喷气时，风管2受力发生转动。具体的，受气板18包括一端连接于风管2的连接杆181以及设置于连接杆181的一端的风板182，风板182倾斜设置于连接杆181的一端。本实施例中，风板182与连接杆181形成类似风扇的扇叶结构，且风板182自靠近风管2的一侧向远离风管2的一侧呈向上倾斜设置。气枪171的气嘴沿连接杆181的长度方向朝向风板182的一侧，气枪171的吹气方向与风板182的受气面形成的角度范围在15°-45°之间，本实施例中，气枪171的吹气方向与风板182的受气面形成的角度优选为30°，以使气枪171喷出的气体作用在风板182上并产生推力，进而使风管2发生转动。

此外，如图2和图3所示，盒体1内还设置有用于驱动风管2反向转动以使风管2复位的弹性复位组件。具体的，弹性复位组件包括套设于风管2的扭簧19，扭簧19的一端连接于风管2的侧壁，另一端连接于盒体1的内壁。气枪171喷出的气体对风板182产生推力，以使风管2发生转动的过程中，扭簧19处于扭转压缩状态，扭簧19产生复位的力，进而对风管2进行复位。

在本实施例中，风管2的侧壁固定有气枪171座，气枪171座上开设有半球形的球头槽21，气枪171的底部固定有球头座22，球头座22转动连接在球头槽21，软管172的一端延伸至风管2的侧壁，且软管172延伸至风管2的侧壁的一端与气枪171连接。

如图2和图3所示，气枪171座的两个相对的侧壁均固定有固定杆，固定杆远离气枪171座的一端固定有磁铁25，磁铁25为弱磁磁铁25，气枪171的侧壁设有金属套。本实施例中，两个固定杆分别为第一固定杆23和第二固定杆24，气枪171可绕球头座22和球头槽21的连接处转动至第一固定杆23上的磁铁25吸合气枪171，或气枪171转动至第二固定杆24上的磁铁25与气枪171吸合，当第一固定杆23上的磁铁25吸合气枪171时，气枪171的气嘴朝向风板182，当第二固定杆24上的磁铁25吸合气枪171时，气枪171的气嘴与风板182错位，以使气枪171喷出的气体不会作用在风板182上。

如图2和图3所示，盒体1内设有用于抵触气枪171进而推动气枪171转动的长杆，气枪171可转动至抵触于长杆的一端。本实施例中，长杆为两根，两根长杆分别设在盒体1的两个相对的内壁。其中一根为第一长杆26，另一根为第二长杆27，当气枪171转动至抵触于第一长杆26时，第一长杆26对气枪171产生反向转动的作用力，以使气枪171转动至与第二固定杆24上的磁铁25相吸合，进而使得气枪171的气嘴与风板182错位，此时扭簧19在回复力的作用下驱动风管2复位。当风管2反向转动至气枪171与第二长杆27相抵触时，第二长杆27产生反向转动的作用力，以使气枪171转动至与第一固定杆23上的磁铁25相吸合，进而使得气枪171的气嘴与风板182对齐。

此外，如图2和图3所示，盒体1内还固定设置有用于阻挡气枪171的气嘴的挡板28，风管2可转动至挡板28位于气枪171的气嘴与风板182之间。当风管2转动至挡板28位于气枪171的气嘴与风板182之间时，气枪171喷出的气体被挡板28隔挡，进而使得作用在风板182上的力消失，使得扭簧19在回复力的作用下驱动风管2反向转动并复位，实现风管2的往复转动，进而使得分管3往复转动，以改变取样管51的位置，进而改变取样点，实现多点采样。

总的工作过程：进行气体取样时，初始时，气枪171与第一固定杆23上的磁铁25相吸合，气枪171的气嘴与风板182对齐，此时开启气泵7，气泵7对收集盒6进行抽气，气体从取样头52中被抽入，然后通过气枪171喷出，喷出的气体作用在风板182上，进而对风板182产生推力，以使风管2发生转动，风管2转动的过程中压缩扭簧19，扭簧19对风管2产生反向复位力，当风管2转动至气枪171抵触于第一长杆26时，第一长杆26对气枪171产生反向转动的作用力，以使气枪171转动至与第二固定杆24上的磁铁25相吸合，进而使得气枪171的气嘴与风板182错位，此时扭簧19在回复力的作用下驱动风管2复位，以使风管2反向转动。当风管2反向转动至气枪171与第二长杆27相抵触时，第二长杆27产生反向转动的作用力，以使气枪171转动至与第一固定杆23上的磁铁25相吸合，进而使得气枪171的气嘴与风板182对齐，此时风板182受到气枪171喷出的气体产生的作用力，继续带动风管2转动，实现风管2循环往复转动，风管2转动可带动分管3转动，进而带动取样管51往复转动，以改变取样管51的位置，进而改变取样点，实现多点采样。

而需要收集气体时，则首先开启气泵7，进而排出收集盒6内的气体，然后推动取样筒12上的推杆15，以使活塞14被推动至取样筒12的连接口处，然后将取样筒12的连接口与出气管8的管口对齐，并推动取样筒12，以使顶针头123推动密封圈9向出气管8内移动并压缩弹簧113，进而使得出气管8处于开启状态，气泵7抽送的气体从出气管8输送至取样筒12。抽送至取样筒12内的气体对活塞14产生压力，进而推动活塞14向取样筒12的排气口122方向移动，当活塞14移动至封堵排气口122并封堵排气口122后，可取下取样筒12，然后通过橡胶塞29封堵取样筒12的连接口，实现气体的取样。

上述实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种工业废气检测用采样装置，其特征在于：包括盒体(1)，所述盒体(1)内转动设置有风管(2)，所述风管(2)的一端延伸出于所述盒体(1)，所述风管(2)延伸出于所述盒体(1)的一端连通有分管(3)，所述分管(3)与所述风管(2)垂直设置，所述分管(3)的两端均连接有气体收集组件，所述盒体(1)内设置有连通于所述风管(2)的收集盒(6)，所述收集盒(6)的侧壁连接有抽气组件，所述盒体(1)内还设置有用于驱动所述风管(2)转动的驱动组件；

所述抽气组件包括设置于所述盒体(1)内的气泵(7)，所述气泵(7)的进气口连通于所述收集盒(6)，所述气泵(7)的出气口设置有三通(4)，所述三通(4)连接有出气管(8)，所述出气管(8)延伸出于所述盒体(1)，所述出气管(8)延伸出于所述盒体(1)的一端设置有用于储存气体的储存装置；

所述驱动组件包括连接于所述三通(4)的软管(172)以及连接于所述软管(172)的气枪(171)，所述气枪(171)设置于所述风管(2)的侧壁，所述风管(2)的侧壁设置有受气板(18)，所述气枪(171)的气嘴朝向所述受气板(18)，所述气枪(171)向所述受气板(18)喷气时，所述风管(2)受力发生转动；所述盒体(1)内还设置有用于驱动所述风管(2)反向转动以使所述风管(2)复位的弹性复位组件。

2.根据权利要求1所述的一种工业废气检测用采样装置，其特征在于：所述气枪(171)设置于所述风管(2)的侧壁，所述受气板(18)包括一端连接于所述风管(2)的连接杆(181)以及设置于所述连接杆(181)的一端的风板(182)，所述风板(182)倾斜设置于所述连接杆(181)的一端，所述气枪(171)的气嘴沿连接杆(181)的长度方向朝向所述风板(182)的一侧，所述气枪(171)的吹气方向与所述风板(182)的受气面形成的角度范围在15°-45°之间。

3.根据权利要求2所述的一种工业废气检测用采样装置，其特征在于：所述盒体(1)内还固定设置有用于阻挡所述气枪(171)的气嘴的挡板(28)，所述风管(2)可转动至所述挡板(28)位于所述气枪(171)的气嘴与所述风板(182)之间。

4.根据权利要求1所述的一种工业废气检测用采样装置，其特征在于：所述弹性复位组件包括套设于所述风管(2)的扭簧(19)，所述扭簧(19)的一端连接于所述风管(2)的侧壁，另一端连接于所述盒体(1)的内壁。

5.根据权利要求1所述的一种工业废气检测用采样装置，其特征在于：所述气体收集组件包括连通于所述分管(3)的取样管(51)，所述取样管(51)的一端设置有取样头(52)，所述取样头(52)内设置有过滤海绵。

6.根据权利要求1所述的一种工业废气检测用采样装置，其特征在于：所述储存装置包括取样筒(12)，所述取样筒(12)内设置有活塞(14)；所述取样筒(12)的一端设置有连接于所述出气管(8)的连接头(121)，另一端设置有排气口(122)；所述连接头(121)设置有供所述出气管(8)插入的连接口，所述取样筒(12)设置有用于封堵所述连接口的密封组件。

7.根据权利要求6所述的一种工业废气检测用采样装置，其特征在于：所述密封组件包括用于封堵所述连接口的橡胶塞(29)以及连接于所述橡胶塞(29)的连接绳，所述连接绳的一端连接于所述取样筒(12)的侧壁。

8.根据权利要求7所述的一种工业废气检测用采样装置，其特征在于：所述活塞(14)连接有推杆(15)，所述推杆(15)自所述排气口(122)延伸出于所述取样筒(12)。

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