CN114235778A - 一种适用于天然气热值计量的拉曼光谱计量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及天然气检测技术领域，且公开了一种适用于天然气热值计量的拉曼光谱计量装置，包括拉曼光谱仪和与拉曼光谱仪匹配的检测盒体，所述检测盒体的内部设置有抽样机构，所述检测壳体的一侧开设有检测口，所述检测盒体的前侧设置有与抽样机构对应的取样嘴，所述检测盒体上固定有与抽样机构连接的压力计，所述检测壳体内设置有驱动组件，驱动组件与抽样机构连接，可在抽取天燃气样品后，通过推动组件和夹持机构的配合，改变取样筒的天然气气压，进而可检测不同气压下天然气的数据，极大简化了检测步骤。

Description

一种适用于天然气热值计量的拉曼光谱计量装置

技术领域

本发明涉及天然气检测技术领域，具体为一种适用于天然气热值计量的拉曼光谱计量装置。

背景技术

拉曼光谱，是一种散射光谱，而拉曼光谱分析法是基于印度科学家C.V.拉曼所发现的拉曼散射效应，对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息，并应用于分子结构研究的一种分析方法。

目前现有的拉曼光谱技术广泛应用到天然气检测领域，在天然气检测过程中，天然气的气压对检测结果有一定的影响，因此研究不同气压下天然气的检测数据，需要多次取样并检测，检测较为麻烦。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种适用于天然气热值计量的拉曼光谱计量装置，解决了背景技术提出的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于天然气热值计量的拉曼光谱计量装置，包括拉曼光谱仪和与拉曼光谱仪匹配的检测盒体，所述检测盒体的内部设置有抽样机构，所述检测壳体的一侧开设有检测口，所述检测盒体的前侧设置有与抽样机构对应的取样嘴，所述检测盒体上固定有与抽样机构连接的压力计，所述检测壳体内设置有驱动组件，驱动组件与抽样机构连接。

进一步地，所述抽样机构包括取样筒，所述取样筒内设置有夹持机构，取样筒内活动连接有推动组件，取样筒的前端设有与取样嘴对应的进气嘴，所述取样筒的前部侧壁开设有与压力计匹配的检测口，所述取样筒的后部侧壁开设有与夹持机构对应的第一开口。

进一步地，所述夹持机构包括壳体、转动盘和夹持盘，所述壳体的内部开设有安装腔，壳体的一侧开设有与安装腔连通的第一穿孔，壳体的另一侧开设有与安装腔连通的第二穿孔，所述壳体上还开设有与安装腔连通的第二开口，第二开口与第一开口对应。

进一步地，所述转动盘活动安装在安装腔内，所述安装腔的侧壁开设有限位滑槽，转动盘上开设有与第一穿孔匹配的第三穿孔，转动盘的一侧设置有环形轨道，转动盘的周侧开设有环形齿槽。

进一步地，所述夹持盘设置在安装腔内，夹持盘由多个夹持块组合构成，所述夹持块的一端开设有弧形口，弧形口内壁开设有螺纹，夹持块的一侧固定连接有与环形轨道滑动的滑柱，夹持块的一侧上端固定有与限位滑槽匹配的限位滑块。

进一步地，所述推动组件包括推杆，推杆一端固定连接有滑动设置在取样筒内的活塞，推杆的另一端固定连接有转柄，推杆的前部表面为光滑设置，推杆的后部表面开设有与弧形口匹配的螺纹槽。

进一步地，所述驱动组件包括转动连接在检测壳体内的转杆，转杆的一端固定连接有密封盘，另一端连接有齿轮，齿轮的一侧穿过第一开口和转动盘上的齿槽啮合，取样嘴和进气嘴之间存在间隙，密封盘位于间隙处，密封盘上开设有与进气嘴对应的气孔。

进一步地，所述压力计的外部设置有防护罩，防护罩上开设有与密封盘对应的槽口，防护罩的一侧为开口设置。

进一步地，所述检测盒体的前端设置有软垫。

（三）有益效果

与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

1、该种适用于天然气热值计量的拉曼光谱计量装置，可在抽取天燃气样品后，通过推动组件和夹持机构的配合，改变取样筒的天然气气压，进而可检测不同气压下天然气的数据，极大简化了检测步骤。

附图说明

图1为本发明一种整体正视剖面结构示意图；

图2为本发明中抽样机构结构示意图；

图3为本发明中推动组件结构示意图；

图4为本发明中驱动组件结构示意图；

图5为本发明中夹持机构结构示意图；

图6为本发明中壳体结构示意图；

图7为本发明中夹持盘结构示意图；

图8为本发明中转动盘结构示意图；

图9为本发明中转动盘的一种正视图；

图10为本发明中夹持盘的一种正视图；

图11为本发明中防护罩的一种示意图；

图12为本发明中密封盘的一种正视图。

图中：1检测盒体、2抽样机构、3检测口、4取样嘴、5驱动组件、501密封盘、5011气孔、502转杆、503齿轮、6防护罩、7压力计、8软垫、9取样筒、10夹持机构、101壳体、102转动盘、103夹持盘、1031夹持块、1032滑柱、1033弧形口、1034限位滑块、104第二穿孔、105第一穿孔、106第二开口、107环形轨道、108环形齿槽、109第三穿孔、1000、安装腔、1001限位滑槽、11推动组件、1101活塞、1102推杆、1103转柄、12第一开口、13检测口、14进气嘴、15拉曼光谱仪。

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。

实施例

请参阅图1-12，一种适用于天然气热值计量的拉曼光谱计量装置，包括拉曼光谱仪15和与拉曼光谱仪15匹配的检测盒体1，检测盒体1的内部设置有抽样机构2，检测壳体1的一侧开设有检测口3，检测盒体1的前侧设置有与抽样机构2对应的取样嘴4，检测盒体1上固定有与抽样机构2连接的压力计7，检测壳体1内设置有驱动组件5，驱动组件5与抽样机构2连接。

参考图2，抽样机构2包括取样筒9，取样筒9内设置有夹持机构10，取样筒9内活动连接有推动组件11，取样筒9的前端设有与取样嘴4对应的进气嘴14，取样筒9的前部侧壁开设有与压力计7匹配的检测口13，取样筒9的后部侧壁开设有与夹持机构10对应的第一开口12，可在抽取天燃气样品后，通过推动组件和夹持机构的配合，改变取样筒的天然气气压，进而可检测不同气压下天然气的数据，极大简化了检测步骤。

参考图5、图6、图7、图8、图9、图10和图12，夹持机构10包括壳体101、转动盘102和夹持盘103，壳体101的内部开设有安装腔1000，壳体101的一侧开设有与安装腔103连通的第一穿孔105，壳体101的另一侧开设有与安装腔103连通的第二穿孔104，壳体101上还开设有与安装腔103连通的第二开口106，第二开口106与第一开口12对应。

参考图5、图8和图9，转动盘102活动安装在安装腔1000内，安装腔1000的侧壁开设有限位滑槽1001，转动盘102上开设有与第一穿孔104匹配的第三穿孔109，转动盘102的一侧设置有环形轨道107，转动盘102的周侧开设有环形齿槽108，可在转动时，实现夹持块1031的活动。

参考图5、图7和图11，夹持盘103设置在安装腔103内，夹持盘103由多个夹持块1031组合构成，夹持块1031的一端开设有弧形口1033，弧形口1033内壁开设有螺纹，夹持块1031的一侧固定连接有与环形轨道107滑动的滑柱1032，夹持块1031的一侧上端固定有与限位滑槽1001匹配的限位滑块1034，夹持盘103的设置，可实现在需要与推杆1102螺纹配合时，起到限位作用。

参考图3，推动组件11包括推杆1102，推杆1102一端固定连接有滑动设置在取样筒9内的活塞1101，推杆1102的另一端固定连接有转柄1103，推杆1102的前部表面为光滑设置，推杆1102的后部表面开设有与弧形口1033匹配的螺纹槽。

参考图4，驱动组件5包括转动连接在检测壳体1内的转杆502，转杆502的一端固定连接有密封盘501，另一端连接有齿轮503，齿轮503的一侧穿过第一开口12和转动盘102上的齿槽108啮合，取样嘴4和进气嘴14之间存在间隙，密封盘501位于间隙处，密封盘501上开设有与进气嘴14对应的气孔5011，该种设计，可在转动密封盘501的同时能够带动齿轮503转动，实现对夹持块1031的移动。

参考图1，压力计2的外部设置有防护罩6，防护罩6上开设有与密封盘501对应的槽口601，防护罩6的一侧为开口设置.防护罩6的设置，可避免压力计2的损坏，同时也能避免密封盘501突出部位太多，造成容易损坏。

参考图1，检测盒体1的前端设置有软垫8，软垫8的设置，可使得取样嘴4伸入取样瓶口抽气时，提高密封效果。

工作原理：使用时，首先将取样嘴4插入取样瓶中，抽动推动组件11，使得活塞1101在取样筒9内滑动，将取样瓶中天然气样品抽入取样筒9内，推动密封盘501，使得密封盘501转动，使得原本密封盘501上的气孔5011与进气嘴14，由对应转换为错位，实现对进气嘴14的密封，密封盘501转动的过程中会带动转杆502转动，进而带动齿轮503转动，齿轮503带动转动盘102转动，进而使得夹持块1031往内移动，使得多个夹持1031拼合成夹持盘103，此时推杆1102的前端光滑部位穿设夹持盘103，然后推动推杆1102直至螺纹部分与夹持盘103相抵，再转动推杆1102，随着推杆1102的转动，推杆1102的螺纹与弧形口1033的螺纹卡合，继续转动推杆1102则会带动活塞1101在取样筒9内前移，使得取样筒9内的天然气压力变化，并从压力计6中知晓压力具体数值，当满足需要的压力时，将拉曼光谱仪15的检测嘴伸入检测口3内，进行检测，检测完成后，在再次转动推杆1102，获得下一数值的天然气气压进行再次检测，当全部检测完成后，反向转动密封盘501，使得气孔5011与进气嘴14对应，往复多此推动滑杆1102，即可实现将取样筒9内的天燃气样品消散，便于下次使用。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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 (9)

1.一种适用于天然气热值计量的拉曼光谱计量装置，包括拉曼光谱仪（15）和与拉曼光谱仪（15）匹配的检测盒体（1），其特征在于，所述检测盒体（1）的内部设置有抽样机构（2），所述检测壳体（1）的一侧开设有检测口（3），所述检测盒体（1）的前侧设置有与抽样机构（2）对应的取样嘴（4），所述检测盒体（1）上固定有与抽样机构（2）连接的压力计（7），所述检测壳体（1）内设置有驱动组件（5），驱动组件（5）与抽样机构（2）连接。

2.根据权利要求1所述的一种适用于天然气热值计量的拉曼光谱计量装置，其特征在于，所述抽样机构（2）包括取样筒（9），所述取样筒（9）内设置有夹持机构（10），取样筒（9）内活动连接有推动组件（11），取样筒（9）的前端设有与取样嘴（4）对应的进气嘴（14），所述取样筒（9）的前部侧壁开设有与压力计（7）匹配的检测口（13），所述取样筒（9）的后部侧壁开设有与夹持机构（10）对应的第一开口（12）。

3.根据权利要求2所述的一种适用于天然气热值计量的拉曼光谱计量装置，其特征在于，所述夹持机构（10）包括壳体（101）、转动盘（102）和夹持盘（103），所述壳体（101）的内部开设有安装腔（1000），壳体（101）的一侧开设有与安装腔（103）连通的第一穿孔（105），壳体（101）的另一侧开设有与安装腔（103）连通的第二穿孔（104），所述壳体（101）上还开设有与安装腔（103）连通的第二开口（106），第二开口（106）与第一开口（12）对应。

4.根据权利要求3所述的一种适用于天然气热值计量的拉曼光谱计量装置，其特征在于，所述转动盘（102）活动安装在安装腔（1000）内，所述安装腔（1000）的侧壁开设有限位滑槽（1001），转动盘（102）上开设有与第一穿孔（104）匹配的第三穿孔（109），转动盘（102）的一侧设置有环形轨道（107），转动盘（102）的周侧开设有环形齿槽（108）。

5.根据权利要求3或4所述的一种适用于天然气热值计量的拉曼光谱计量装置，其特征在于，所述夹持盘（103）设置在安装腔（103）内，夹持盘（103）由多个夹持块（1031）组合构成，所述夹持块（1031）的一端开设有弧形口（1033），弧形口（1033）内壁开设有螺纹，夹持块（1031）的一侧固定连接有与环形轨道（107）滑动的滑柱（1032），夹持块（1031）的一侧上端固定有与限位滑槽（1001）匹配的限位滑块（1034）。

6.根据权利要求5所述的一种适用于天然气热值计量的拉曼光谱计量装置，其特征在于，所述推动组件（11）包括推杆（1102），推杆（1102）一端固定连接有滑动设置在取样筒（9）内的活塞（1101），推杆（1102）的另一端固定连接有转柄（1103），推杆（1102）的前部表面为光滑设置，推杆（1102）的后部表面开设有与弧形口（1033）匹配的螺纹槽。

7.根据权利要求4或6所述的一种适用于天然气热值计量的拉曼光谱计量装置，其特征在于，所述驱动组件（5）包括转动连接在检测壳体（1）内的转杆（502），转杆（502）的一端固定连接有密封盘（501），另一端连接有齿轮（503），齿轮（503）的一侧穿过第一开口（12）和转动盘（102）上的齿槽（108）啮合，取样嘴（4）和进气嘴（14）之间存在间隙，密封盘（501）位于间隙处，密封盘（501）上开设有与进气嘴（14）对应的气孔（5011）。

8.根据权利要求7所述的一种适用于天然气热值计量的拉曼光谱计量装置，其特征在于，所述压力计（2）的外部设置有防护罩（6），防护罩（6）上开设有与密封盘（501）对应的槽口（601），防护罩（6）的一侧为开口设置。

9.根据权利要求1、2、3、4、6或8所述的一种适用于天然气热值计量的拉曼光谱计量装置，其特征在于，所述检测盒体（1）的前端设置有软垫（8）。

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