CN113624569A - 滚筒式连续在线多固定点循环烟气采样检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开滚筒式连续在线多固定点循环烟气采样检测装置，包括多点采样机构和驱动机构，所述多点采样机构固定安装在烟囱内，所述多点采样机构上开设有两个或两个以上采样孔，所述多点采样机构的出气端穿出所述烟囱的侧壁，所述驱动机构的动力输出端与所述多点采样机构的动力输入端驱动连接。本发明，通过设置外圆管和内圆管，在内圆管转动时，不同的内采样孔分别与外圆管上相应的外采样孔重合，从而实现对烟囱内不同的位置进行多点采样检测，避免了人工反复操作采样，减少劳动量并提高检测效率，通过设置自动导通部件，能够在内圆管转动时，自动导通部件对准外采样孔时，实现自动导通并密封。
Description
技术领域
本发明涉及烟气检测技术领域。具体地说是滚筒式连续在线多固定点循环烟气采样检测装置。
背景技术
烟气排放检测是大气污染源检测中比较常规的监测项目之一，传统的烟气检测是检测人员携带检测设备一起爬上烟囱，并将设备插入烟囱的采样孔内，劳动量大，费时费力，由于烟囱的直径较大，人工手持烟枪只能对烟囱壁附近位置进行取样，无法对烟囱中心烟气进行取样，且一次检测只能测得一个点的数据，不能实现便捷的自烟囱壁边至中心位置进行多点连续的在线采样检测。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够在多点连续在线测量，减少劳动量的滚筒式连续在线多固定点循环烟气采样检测装置。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：滚筒式连续在线多固定点循环烟气采样检测装置，包括多点采样机构和驱动机构，所述多点采样机构固定安装在烟囱内，所述多点采样机构上开设有两个或两个以上采样孔，所述多点采样机构的出气端穿出所述烟囱的侧壁，所述驱动机构的动力输出端与所述多点采样机构的动力输入端驱动连接，所述驱动机构驱动所述多点采样机构的任一采样孔开启并与所述多点采样机构的出气端流体导通。
上述滚筒式连续在线多固定点循环烟气采样检测装置，所述多点采样机构包括转动部件和固定部件，所述转动部件转动连接在所述固定部件内，所述固定部件的表面开设有两个或两个以上所述采样孔，所述转动部件的表面也开设有两个或两个以上所述采样孔，相邻的所述固定部件表面的采样孔轴线和所述转动部件表面的采样孔轴线位于同一平面内；所述固定部件固定连接在所述烟囱内，所述转动部件的第一端为封闭端，所述转动部件的第二端转动穿出所述烟囱的侧壁，且所述驱动机构的动力输出端与所述转动部件的第二端驱动连接。
上述滚筒式连续在线多固定点循环烟气采样检测装置，所述转动部件表面的采样孔内活动设置有自动导通部件，所述自动导通部件的第一端与所述转动部件流体导通，所述自动导通部件的第二端与所述固定部件表面的采样孔流体导通。
上述滚筒式连续在线多固定点循环烟气采样检测装置，所述固定部件包括外圆管，所述转动部件包括内圆管，所述内圆管同轴转动设置在所述外圆管内，所述内圆管的表面两端均套有轴套，所述轴套的外壁与所述外圆管的内壁转动连接；所述外圆管的管壁上垂直开设有两个或两个以上的外采样孔，所述内圆管的管壁上垂直开设有两个或两个以上的内采样孔，相邻两个所述外采样孔之间的轴向间距与相邻两个所述内采样孔之间的轴向间距相同，所述外圆管的内壁沿其周向开设有两个或两个以上圆弧槽，所述圆弧槽的槽壁上开设有球形凹陷，所述外采样孔贯穿所述球形凹陷，所述外圆管的内壁沿其周向在所述圆弧槽的一侧开设有凹槽，所述凹槽的槽底上开设有贯穿所述外圆管管壁的滑孔，所述滑孔内滑动连接有顶杆，所述滑孔的内侧壁设置有限位凸台，所述顶杆的第一端侧壁设置有限位块，所述限位块搭接在所述限位凸台上，所述外圆管的外侧壁上开设有与所述外采样孔数量相同的安装槽，所述外采样孔和所述滑孔均与所述安装槽贯通，所述安装槽内设置有顶盖，所述顶盖的一侧与所述安装槽的槽侧壁铰接，所述外圆管的表面固定连接有弹簧片，所述弹簧片的一端压在所述顶盖的顶部，所述内圆管的外壁上沿其轴向设置有两个或两个以上的顶块，所述顶杆的第一端抵顶在所述顶盖的底壁上，所述顶杆的第二端抵顶在所述顶块的表面；所述内圆管的第二端与所述驱动机构的动力输出端驱动连接。
上述滚筒式连续在线多固定点循环烟气采样检测装置，两个或两个以上所述内采样孔在所述内圆管的侧壁上呈螺旋分布；所述顶块在所述内圆管的转动方向上：所述顶块的前端至其后端的厚度逐渐增大。
上述滚筒式连续在线多固定点循环烟气采样检测装置，所述自动导通部件包括连通管、弹簧、支撑板和密封块；所述连通管的第一端固定连接有上密封限位部，所述连通管的中部固定连接有下密封限位部；所述支撑板的侧壁与所述内采样孔的孔壁固定连接，所述支撑板的中部开设有导向孔，所述连通管的第二端穿过所述导向孔；所述弹簧套在所述连通管上，所述弹簧的第一端与所述下密封限位部的底部搭接，所述弹簧的第二端与所述支撑板的顶部搭接；所述密封块通过支架固定在所述内采样孔第二端内，所述密封块的位置与所述连通管的位置对应；所述内采样孔的第一端孔壁上设置有凸台，所述下密封限位部与所述凸台密封配合，所述上密封限位部的形状与所述球形凹陷的形状相匹配且所述上密封限位部抵顶在所述球形凹陷内，所述连通管的第一端与所述外采样孔流体导通，所述连通管的第二端与所述内采样孔流体导通。
上述滚筒式连续在线多固定点循环烟气采样检测装置，所述连通管的第一端上沿其周向开设有球形孔，所述球形孔内设置有滚珠，所述滚珠与所述连通管轴线的最大径向距离小于所述外采样孔的半径。
上述滚筒式连续在线多固定点循环烟气采样检测装置，所述驱动机构包括电机和齿轮，所述齿轮固定连接在所述电机的输出轴上，所述内圆管的第二端上固定连接有齿圈，所述齿轮与所述齿圈传动连接；所述外圆管的两端均固定连接有法兰，所述外圆管通过法兰与所述烟囱固定连接。
上述滚筒式连续在线多固定点循环烟气采样检测装置，所述外圆管的第一端转动连接有连接头，且所述连接头与所述外圆管密封配合，所述连接头的另一端流体导通有管路，所述管路的另一端流体导通有采样泵，所述管路上沿气流方向依次设置有烟气收集瓶、压差计和流量计。
本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果：
1、本发明，通过设置外圆管和内圆管，在内圆管转动时，不同的内采样孔分别与外圆管上相应的外采样孔分别依次重合，对烟囱内不同的位置进行多点采样检测，实现从烟囱壁边处向烟囱中心依次采样检测，避免了人工反复操作采样，减少劳动量并提高检测效率。
2、本发明，通过设置自动导通部件，能够在内圆管转动时，自动导通部件对准外采样孔时，实现自动导通并密封，从而对单点进行采样，自动导通部件能够在不对准外采样孔时，在圆弧槽的作用下，压动连通管收缩，并在密封块的作用下，将不需要采样的内采样孔封闭，避免一个内采样孔采样时，烟气从不采样的内采样孔进入内圆管，造成采样不准，在采样时，烟气通过连通管直接进入内圆管，从而避免烟尘进入外圆管和内圆管之间；通过设置滚珠，能够减少内圆管转动时的阻力，并有效减少上密封限位部与圆弧槽的直接接触磨损。
3、本发明，通过顶盖、弹簧片、顶杆和顶块的相互配合，能够在内圆管转动至相应的位置时，顶块通过顶杆顶动顶盖打开，实现采样检测时相应的顶盖打开，不采样时自动关闭，从而减少烟尘进入外圆管和内圆管之间，避免烟尘过多影响正常转动。
附图说明
图1本发明的正视剖面结构示意图；
图2本发明中多点采样机构的立体结构示意图；
图3本发明中外圆管的立体剖面结构示意图；
图4本发明中多点采样机构的剖面结构示意图；
图5本发明图4的A处放大结构示意图；
图6本发明中连通管的剖面结构示意图；
图7本发明多点采样机构圆弧槽处的横截面结构示意图；
图8本发明多点采样机构凹槽处的横截面结构示意图；
图9本发明中内圆管的立体结构示意图；
图10本发明中上密封限位部与球形凹陷配合的局部示意图；
图11本发明中滚珠分布在连通管端部的示意图。
图中附图标记表示为：1-烟囱；2-外圆管；201-圆弧槽；202-球形凹陷；203-外采样孔；204-凹槽；205-滑孔；206-顶盖；207-顶杆；208-轴套；209-弹簧片；210-顶块；3-内圆管；301-内采样孔；302-支撑板；303-连通管；304-上密封限位部；305-下密封限位部；306-密封块；307-滚珠；4-连接头；5-管路；6-烟气收集瓶；7-压差计；8-流量计；9-采样泵；10-电机。
具体实施方式
请参阅图1，滚筒式连续在线多固定点循环烟气采样检测装置，包括多点采样机构和驱动机构，所述多点采样机构固定安装在烟囱1内，所述多点采样机构上开设有六个采样孔，所述多点采样机构的出气端穿出所述烟囱1的侧壁，所述驱动机构的动力输出端与所述多点采样机构的动力输入端驱动连接，所述驱动机构驱动所述多点采样机构的任一采样孔开启并与所述多点采样机构的出气端流体导通；所述多点采样机构包括转动部件和固定部件，所述转动部件转动连接在所述固定部件内，所述固定部件的表面开设有六个所述采样孔，所述转动部件的表面也开设有六个所述采样孔，相邻的所述固定部件表面的采样孔轴线和所述转动部件表面的采样孔轴线位于同一平面内；所述固定部件固定连接在所述烟囱1内，所述转动部件的第一端为封闭端，所述转动部件的第二端转动穿出所述烟囱1的侧壁，且所述驱动机构的动力输出端与所述转动部件的第二端驱动连接；所述转动部件表面的采样孔内活动设置有自动导通部件，所述自动导通部件的第一端与所述转动部件流体导通，所述自动导通部件的第二端与所述固定部件表面的采样孔流体导通。
如图1、图2所示，所述固定部件包括外圆管2，所述转动部件包括内圆管3，所述内圆管3同轴转动设置在所述外圆管2内，所述内圆管3的表面两端均套有轴套208，所述轴套208的外壁与所述外圆管2的内壁转动连接；所述外圆管2的管壁上垂直开设有六个外采样孔203，所述外采样孔203沿所述外圆管2的轴向等间距分布在所述外圆管2上，所述内圆管3的管壁上垂直开设有六个内采样孔301，所述内采样孔301在所述内圆管3的侧壁上呈螺旋分布，相邻两个所述外采样孔203之间的轴向间距与相邻两个所述内采样孔301之间的轴向间距相同，通过设置外圆管2和内圆管3，在内圆管3转动时，不同的内采样孔301分别与外圆管2上相应的外采样孔203重合，从而实现对烟囱1内不同的位置进行多点采样检测，避免了人工反复操作采样，减少劳动量并提高检测效率，如图2、图3所示，所述外圆管2的内壁沿其周向开设有六个圆弧槽201，所述圆弧槽201的槽壁上开设有球形凹陷202，所述外采样孔203贯穿所述球形凹陷202，所述外圆管2的内壁沿其周向在所述圆弧槽201的一侧开设有凹槽204，所述凹槽204的槽底上开设有贯穿所述外圆管2管壁的滑孔205，所述滑孔205内滑动连接有顶杆207，所述外圆管2的外侧壁上开设有与所述外采样孔203数量相同的安装槽，所述外采样孔203和所述滑孔205均与所述安装槽贯通，所述安装槽内设置有顶盖206，所述顶盖206的一侧与所述安装槽的槽侧壁铰接，所述外圆管2的表面固定连接有弹簧片209，所述弹簧片209的一端压在所述顶盖206的顶部，通过顶盖206、弹簧片209、顶杆207和顶块210的相互配合，能够在内圆管3转动至相应的位置时，顶块210通过顶杆207顶动顶盖206打开，实现采样检测时相应的顶盖206打开，不采样时自动关闭，从而减少烟尘进入外圆管2和内圆管3之间，避免烟尘过多影响正常转动，如图9所示，所述内圆管3的外壁上沿其轴向设置有六个顶块210，所述顶块210在所述内圆管3的转动方向上：所述顶块210的前端至其后端的厚度逐渐增大，所述顶杆207的第一端抵顶在所述顶盖206的底壁上，所述顶杆207的第二端抵顶在所述顶块210的表面，所述滑孔205的内侧壁设置有限位凸台，所述顶杆207的第一端侧壁设置有限位块，所述限位块搭接在所述限位凸台上；所述内圆管3的第二端与所述驱动机构的动力输出端驱动连接，所述外圆管2的第一端转动连接有连接头4，且所述连接头4与所述外圆管2密封配合，本实施例中，连接头4选用旋转接头，所述连接头4的另一端流体导通有管路5，所述管路5的另一端流体导通有采样泵9，所述管路5上沿气流方向依次设置有烟气收集瓶6、压差计7和流量计8。
如图5、图6所示，所述自动导通部件包括连通管303、弹簧、支撑板302和密封块306；所述连通管303的第一端固定连接有上密封限位部304，所述连通管303的中部固定连接有下密封限位部305；所述支撑板302的侧壁与所述内采样孔301的孔壁固定连接，所述支撑板302的中部开设有导向孔，所述连通管303的第二端穿过所述导向孔；所述弹簧套在所述连通管303上，所述弹簧的第一端与所述下密封限位部305的底部搭接，所述弹簧的第二端与所述支撑板302的顶部搭接；所述密封块306通过支架固定在所述内采样孔301第二端内，所述密封块306的位置与所述连通管303的位置对应；所述内采样孔301的第一端孔壁上设置有凸台，所述下密封限位部305与所述凸台密封配合，所述上密封限位部304的形状与所述球形凹陷202相匹配，所述上密封限位部304抵顶在所述球形凹陷202内，所述上密封限位的部顶部为球面，所述连通管303的第一端与所述外采样孔203流体导通，所述连通管303的第二端与所述内采样孔301流体导通，通过设置自动导通部件，能够在内圆管3转动时，自动导通部件对准外采样孔203时，实现自动导通并密封，从而对单点进行采样，自动导通部件能够在不对准外采样孔203时，在圆弧槽201的作用下，压动连通管303收缩，并在密封块306作用下，将不需要采样的内采样孔301封闭，能够避免一个内采样孔301采样时，烟气从不采样的内采样孔301进入内圆管3，造成采样不准，且能够3；如图10、图11所示，所述连通管303的第一端上沿其周向开设有球形孔，所述球形孔内设置有滚珠307，所述滚珠307与所述连通管303轴线的最大径向距离小于所述外采样孔203的半径，通过设置滚珠307，连通管303在圆弧槽201内转动时，滚珠307能够顶在圆弧槽201内，使上密封限位部304与圆弧槽201之间存在一定的间隙，避免上密封限位部304与圆弧槽201相互摩擦，造成磨损，同时能够将降转动时的阻力。
所述驱动机构包括电机10和齿轮，所述齿轮固定连接在所述电机10的输出轴上，所述内圆管3的第二端上固定连接有齿圈，所述齿轮与所述齿圈传动连接；所述外圆管2的两端均固定连接有法兰，所述外圆管2通过法兰与所述烟囱1固定连接。
工作原理：在实际使用时，将采样检测装置插入烟囱1的检测孔内，使采样检测装置经过烟囱的中心，并将外圆管2的两端通过法兰与烟囱的两侧固定，然后安装其他必要的采样检测设备；
第一点采样检测时，启动电机10，电机10带动内圆管3转动，内圆管3转动时，内圆管3表面的内采样孔301和顶块210以及连通管303同步转动，转动一定的角度后，一个内采样孔301与相应的外采样孔203同轴对齐，此时连通管303端部的上密封限位部304在弹簧的推力下抵顶在球形凹陷202内，下密封限位部305抵顶在内采样孔301内壁的凸台上，从而导通了外采样孔203和内采样孔301，由于内圆管3转动的同时带动顶块210同步转动，顶块210逐渐顶动顶杆207，顶杆207顶动顶盖206克服弹簧片209的压力打开，实现外采样孔203与烟囱1的导通；然后启动采样泵9，通过管路5将烟囱1内烟气从打开的外采样孔203抽出，完成一个点的采样检测；当内圆管3带动连通管303转动时，连通管3端部的滚珠307在弹簧的作用下抵顶在圆弧槽201内，减小磨损和转动阻力，当连通管3位于球形凹陷202位置时，上密封限位部304顶入球形凹陷202内，如图10所示，由于滚珠307分布在小于外采样孔203内径的圆周上，上密封限位部304顶入球形凹陷202内时，滚珠307位于采样孔203内；
进行第二点采样检测时，继续转动内圆管3一定的角度，内圆管3带动已经顶入球形凹陷202的上密封限位部304同步运动，使上密封限位部304脱出球形凹陷202并进入圆弧槽201内，带动滚珠307抵顶在圆弧槽201的壁面上，连通管303收缩，连通管303第二端插在密封块306上，使内采样孔301封闭，顶块210同步转动，顶杆207失去顶块210的推力下落，顶盖206在弹簧片209的推力下复位，盖在安装槽内，将外采样孔203封闭；同时第二个外采样孔203与另一个相应的内采样孔301对齐后，相应的顶盖206被顶开，连通管303导通内采样孔301和外采样孔203，启动采样泵9，实现第二个采样点的采样检测，以此类推，从烟囱壁边处向烟囱中部实现连续多点检测。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。
Claims (9)
1.滚筒式连续在线多固定点循环烟气采样检测装置，其特征在于，包括多点采样机构和驱动机构，所述多点采样机构固定安装在烟囱(1)内，所述多点采样机构上开设有两个或两个以上采样孔，所述多点采样机构的出气端穿出所述烟囱(1)的侧壁，所述驱动机构的动力输出端与所述多点采样机构的动力输入端驱动连接，所述驱动机构驱动所述多点采样机构的任一采样孔开启并与所述多点采样机构的出气端流体导通。
2.根据权利要求1所述的滚筒式连续在线多固定点循环烟气采样检测装置，其特征在于，所述多点采样机构包括转动部件和固定部件，所述转动部件转动连接在所述固定部件内，所述固定部件的表面开设有两个或两个以上所述采样孔，所述转动部件的表面也开设有两个或两个以上所述采样孔，相邻的所述固定部件表面的采样孔轴线和所述转动部件表面的采样孔轴线位于同一平面内；所述固定部件固定连接在所述烟囱(1)内，所述转动部件的第一端为封闭端，所述转动部件的第二端转动穿出所述烟囱(1)的侧壁，且所述驱动机构的动力输出端与所述转动部件的第二端驱动连接。
3.根据权利要求2所述的滚筒式连续在线多固定点循环烟气采样检测装置，其特征在于，所述转动部件表面的采样孔内活动设置有自动导通部件，所述自动导通部件的第一端与所述转动部件流体导通，所述自动导通部件的第二端与所述固定部件表面的采样孔流体导通。
4.根据权利要求3所述的滚筒式连续在线多固定点循环烟气采样检测装置，其特征在于，所述固定部件包括外圆管(2)，所述转动部件包括内圆管(3)，所述内圆管(3)同轴转动设置在所述外圆管(2)内，所述内圆管(3)的表面两端均套有轴套(208)，所述轴套(208)的外壁与所述外圆管(2)的内壁转动连接；所述外圆管(2)的管壁上垂直开设有两个或两个以上的外采样孔(203)，所述内圆管(3)的管壁上垂直开设有两个或两个以上的内采样孔(301)，相邻两个所述外采样孔(203)之间的轴向间距与相邻两个所述内采样孔(301)之间的轴向间距相同，所述外圆管(2)的内壁沿其周向开设有两个或两个以上圆弧槽(201)，所述圆弧槽(201)的槽壁上开设有球形凹陷(202)，所述外采样孔(203)贯穿所述球形凹陷(202)，所述外圆管(2)的内壁沿其周向在所述圆弧槽(201)的一侧开设有凹槽(204)，所述凹槽(204)的槽底上开设有贯穿所述外圆管(2)管壁的滑孔(205)，所述滑孔(205)内滑动连接有顶杆(207)，所述滑孔(205)的内侧壁设置有限位凸台，所述顶杆(207)的第一端侧壁设置有限位块，所述限位块搭接在所述限位凸台上，所述外圆管(2)的外侧壁上开设有与所述外采样孔(203)数量相同的安装槽，所述外采样孔(203)和所述滑孔(205)均与所述安装槽贯通，所述安装槽内设置有顶盖(206)，所述顶盖(206)的一侧与所述安装槽的槽侧壁铰接，所述外圆管(2)的表面固定连接有弹簧片(209)，所述弹簧片(209)的一端压在所述顶盖(206)的顶部，所述内圆管(3)的外壁上沿其轴向设置有两个或两个以上的顶块(210)，所述顶杆(207)的第一端抵顶在所述顶盖(206)的底壁上，所述顶杆(207)的第二端抵顶在所述顶块(210)的表面；所述内圆管(3)的第二端与所述驱动机构的动力输出端驱动连接。
5.根据权利要求4所述的滚筒式连续在线多固定点循环烟气采样检测装置，其特征在于，两个或两个以上所述内采样孔(301)在所述内圆管(3)的侧壁上呈螺旋分布；所述顶块(210)在所述内圆管(3)的转动方向上：所述顶块(210)的前端至其后端的厚度逐渐增大。
6.根据权利要求4所述的滚筒式连续在线多固定点循环烟气采样检测装置，其特征在于，所述自动导通部件包括连通管(303)、弹簧、支撑板(302)和密封块(306)；所述连通管(303)的第一端固定连接有上密封限位部(304)，所述连通管(303)的中部固定连接有下密封限位部(305)；所述支撑板(302)的侧壁与所述内采样孔(301)的孔壁固定连接，所述支撑板(302)的中部开设有导向孔，所述连通管(303)的第二端穿过所述导向孔；所述弹簧套在所述连通管(303)上，所述弹簧的第一端与所述下密封限位部(305)的底部搭接，所述弹簧的第二端与所述支撑板(302)的顶部搭接；所述密封块(306)通过支架固定在所述内采样孔(301)第二端内，所述密封块(306)的位置与所述连通管(303)的位置对应；所述内采样孔(301)的第一端孔壁上设置有凸台，所述下密封限位部(305)与所述凸台密封配合，所述上密封限位部(304)的形状与所述球形凹陷(202)的形状相匹配且所述上密封限位部(304)抵顶在所述球形凹陷(202)内，所述连通管(303)的第一端与所述外采样孔(203)流体导通，所述连通管(303)的第二端与所述内采样孔(301)流体导通。
7.根据权利要求6所述的滚筒式连续在线多固定点循环烟气采样检测装置，其特征在于，所述连通管(303)的第一端上沿其周向开设有球形孔，所述球形孔内设置有滚珠(307)，所述滚珠(307)与所述连通管(303)轴线的最大径向距离小于所述外采样孔(203)的半径。
8.根据权利要求4所述的滚筒式连续在线多固定点循环烟气采样检测装置，其特征在于，所述驱动机构包括电机(10)和齿轮，所述齿轮固定连接在所述电机(10)的输出轴上，所述内圆管(3)的第二端上固定连接有齿圈，所述齿轮与所述齿圈传动连接；所述外圆管(2)的两端均固定连接有法兰，所述外圆管(2)通过法兰与所述烟囱(1)固定连接。
9.根据权利要求4所述的滚筒式连续在线多固定点循环烟气采样检测装置，其特征在于，所述外圆管(2)的第一端转动连接有连接头(4)，且所述连接头(4)与所述外圆管(2)密封配合，所述连接头(4)的另一端流体导通有管路(5)，所述管路(5)的另一端流体导通有采样泵(9)，所述管路(5)上沿气流方向依次设置有烟气收集瓶(6)、压差计(7)和流量计(8)。
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