CN201965123U - 智能恶臭测定仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了智能恶臭测定仪，它包括参比气体气路、混合气体气路、被测气体气路和其内装有样品袋的压力容器，它还包括其内装有控制模块的控制系统和转向出气装置，转向出气装置包括电机，电机的输出轴与一个托盘垂直相连，第一和第二洁净气出口以及臭气稀释出口彼此之间呈120°均匀间隔的设置在托盘上，第一和第二洁净气出口以及臭气稀释出口的圆心位于同心圆的圆周上，在靠近臭气稀释出口处的托盘上设置有凸起，在托盘之外设置有定位开关，凸起能够与定位开关相触碰配合，在第一和第二洁净气出口以及臭气稀释出口上分别设置有嗅杯。采用本装置臭气浓度测试结果的精度比现有方法提高10％左右。

Description

智能恶臭测定仪

技术领域

本实用新型涉及一种测定仪，尤其涉及一种智能恶臭测定仪。

背景技术

在环境保护、香料制造业和日用化学工业等很多产生异味的行业中，常常需要对恶臭或异味气体的强度及浓度进行测试。世界各国都有其自己的一套恶臭测试方法，目前中日韩使用的是同一静态稀释方法，欧美国家则采用动态稀释方法。我国的恶臭测试实验依据从日本引进的三点比较式实验方法，通过静态配气稀释恶臭样品至需要的稀释倍数，然后除水、过滤、除味，通过多向气流分配器，提供洁净气体；然后使用各类针筒交与一组6-8人的嗅辨组判断臭气的有无，得到每个嗅辨员的个人嗅觉阈值，再根据公式计算样品的臭气浓度。关于静态配气方法说明：压缩机经过抽取一定体积的臭气样品注入3升实验袋，进行静态稀释混合。这种方法是目前通用方法。该方法日本1972年召开的日本大气环境协会年会上首次提出，1995年日本将该法正式写入日本《恶臭防止法》中，我国该方法研究于上世纪80年代开始，94年制订了国家推荐标准方法。

现在全国恶臭污染测试领域的实验仪器普遍采用的是天津市环境保护科学研究院设计提供的静态稀释系列产品，实验方法主要依据国家标准(GB/T14675-93空气质量恶臭的测定三点比较式臭袋法)，操作上主要为人工手动操作。这种方法目前日本和韩国仍在使用，方法上存在一些问题。稀释环节分为以下几项内容：1、3L实验袋的体积确认，实验袋体积的问题是争议较大的一个方面，由于加工单位的加工模具一旦定型，加工出的实验袋尺寸即为定量，误差不会很大，然而由于加工方多为手工加工，致使尺寸的质量出现不稳定(实验袋的泄漏属于特殊情况，为粘合技术的问题)；2、实验袋的充气环节，仍然为手工环节，操作手法因人而异，气体充满实验袋的质量控制难以奏效，导致冲入气体量不均衡；3、充气塞住胶塞环节，同样因人而异，在充满后塞住塞子的时间里每个操作人员漏掉的气体体积是不同的；4、手工注入一定量的臭气样品，注射器的操作由于每个人的视觉误差，引起源臭气的注入量误差，手动进样，重现性差，定量不准效率低；5、注入后的气体混合，主要依靠臭气自身的扩散作用，无法保证快速的实验。通过以上五个方面的总结，可以看出的实验的人工误差是主要问题。

其他国家，臭气浓度的测定方法主要有：ASTM注射器法和嗅觉计法等。美国ASTM注射器法由于存在缺陷较多，目前已经基本不再使用。嗅觉计法，从19世纪末有发明以来，直到20世纪80年代才逐渐应用于恶臭测试。嗅觉计由当时的转子流量计控制流量发展至今多使用质量流量控制计与文丘里技术控制流量。目前该方法，使用国家主要集中在欧洲、澳洲国家等。

嗅觉计是一种将恶臭气体进行稀释，并收集嗅辨人员感受后的答案计算最后的测试结果的仪器。基于欧洲标准的嗅觉计，主要区别在于控制气体稀释倍数的技术。澳大利亚嗅觉计采用的是文丘里技术直接稀释，该技术存在稀释精度不稳定，稀释范围存在最高限制问题。荷兰等国采用的是质量流量控制计控制气体稀释倍数，该技术存在能源消耗较大问题，压力容器要求较高等问题。

目前国内已公开的申请号为200710060143.1的专利中：本身为手动装置，在测试过程中调节较为繁琐，试验效率并不高，体积大，较为笨重，使用的转子流量计精度较差，流量控制精度受到影响，总体稀释范围相对较小达到20000倍，往往污染源臭气能达到十几万甚至几十万，不能实际应用强制选择法，试验的记录需要人工用笔纸记录，并不能自动化测试，不具备通入清洁空气的工艺设计，试验过程中不能通入清洁空气进行清洗臭气管路，臭气对管路会造成轻微吸附后无法清洗，实验结果将导致测试数据偏高。已公开的申请号为200910098624.0专利：没有提及稀释范围，稀释精度存在问题，并且所谓的三点比较式方法应该为三个出口的臭气进行比较，而该技术仅在稀释比例的选择为三点比较式方法，实际仅仅为一个出口出气，并不存在三点比较方法，不能应用强制选择法，在动力部分采用泵作为气源动力，臭气污染泵的可能性增加了，并且在流量的设计上难以保证符合相关标准，另外嗅杯的设计并没有解决嗅杯口终端的气体微弱稀释问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服已有技术的不足，提供一种提高了稀释的精度和稳定性的智能恶臭测定仪。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

智能恶臭测定仪，它包括参比气体气路、混合气体气路、被测气体气路和其内装有样品袋的压力容器，它还包括其内装有控制模块的控制系统和转向出气装置，其中：

所述的参比气体气路通过管路由压缩空气进气口顺序连接第一减压阀、第一压力传感器和第一电磁阀，所述的第一电磁阀分别连接第一控制阀和第二控制阀，第一控制阀与第一洁净气出口相连通，第二控制阀与第二洁净气出口相连通；

所述的混合气体气路通过管路由压缩空气进气口顺序连接第二减压阀、第二压力传感器、第二电磁阀、第一质量流量控制计、文丘里管和第一两位三通电磁阀，所述的第一两位三通电磁阀的两路出口分别与臭气稀释出口和预稀释功能出口相连通；

被测气体气路通过被测气体管路由位于第二减压阀和第二电磁阀之间的管路作为气体接入端，顺序连接第三减压阀、第三压力传感器、第二两位三通电磁阀、三个并联相连的第二质量流量控制计和文丘里管；压力容器的进口通过管路与位于第三减压阀和第二两位三通电磁阀之间的被测气体管路相连通并且其出口通过其上装有过滤器的出口管路与第二两位三通电磁阀相连通；

所述的转向出气装置包括电机，所述的电机的输出轴与一个托盘垂直相连，所述的第一和第二洁净气出口以及臭气稀释出口彼此之间呈120°均匀间隔的设置在托盘上，所述的第一和第二洁净气出口以及臭气稀释出口的圆心位于同心圆的圆周上，在靠近臭气稀释出口处的托盘上设置有凸起，在托盘之外设置有定位开关，所述的凸起和定位开关分别设置在同心圆的圆心与臭气稀释出口的圆心的连线的延长线的两端，所述的凸起能够与定位开关相触碰配合，在所述的第一和第二洁净气出口以及臭气稀释出口上分别设置有嗅杯；

所述的控制系统与第一和第二两位三通电磁阀、第一和第二电磁阀、第一、第二和第三压力传感器，第一和第二质量流量控制计以及电机通过控制线相连。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型装置由于采用了智能随机转向出气装置，转盘随机转动性能稳定，管路无需变换，出气顺畅，恶臭气体与洁净气体之间没有互相共用一条管路，没有三条管路同时出现臭气的机会，从装置上根本解决了臭气进入所有管路的问题，彻底解决了共用管路的吸附问题，臭气浓度测试结果的精度与现有方法相比有提高10％左右，可靠性得到保证；

本装置由于采用了电磁阀、压力传感器等电控设备，因而测试过程实现了自动化，不再需要人工笔纸记录，减小嗅觉计的体积和重量，提高了稀释精度和稳定性以及稀释倍数范围，本仪器的稀释范围100000倍，衍生预稀释可达1000万倍。

本装置增加了预稀释装置，可以对臭气样品进行预稀释一定稀释倍数后进行测试，使得测试稀释范围得到大范围扩展，采用本装置的测试精度与稳定性均高于欧洲标准；

本装置通过阀门的自动转向可以通入清洁空气，进行管路内壁的清洗工作，管路的自动清洗功能可以使污染可能降至最低。而现有装置在试验过程中不具备清洗功能，不能通入清洁空气进行臭气管路清洗，管路轻微吸附臭气后管路内本底值增高，实验结果将导致测试数据偏高。

本实用新型装置在嗅杯口处设计了终端排放孔，在排放孔后形成稳定射流，保证了嗅杯出口的浓度稳定，并与稀释管路内的稀释浓度保持一致，直接提供给嗅辩员嗅闻，去除了嗅杯内部的稀释影响，确保了提供给嗅辩员嗅闻时的稀释浓度精度不变。

附图说明

图1是本实用新型的智能恶臭测定仪的结构流程示意图；

图2是嗅杯结构示意图；

图3是嗅杯出气端口上安装的筛孔板的结构示意图；

图4(a)、图4(b)和图4(c)是转向出气装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细描述。

本实用新型装置是在申请号为200710060143.1的中国专利基础上的改进。

如图1所示本实用新型的智能恶臭测定仪，它包括参比气体气路、混合气体气路、被测气体气路和其内装有样品袋3的压力容器2，它还包括其内装有控制模块的控制系统和转向出气装置，其中：所述的参比气体气路通过管路由压缩空气进气口1顺序连接第一减压阀4、第一压力传感器5和第一电磁阀6，所述的第一电磁阀6分别连接第一控制阀7和第二控制阀8，第一控制阀与第一洁净气出口9相连通，第二控制阀8与第二洁净气出口10相连通；所述的混合气体气路通过管路由压缩空气进气口1顺序连接第二减压阀12、第二压力传感器13、第二电磁阀14、第一质量流量控制计15、文丘里管16和第一两位三通电磁阀17，所述的第一两位三通电磁阀的两路出口分别与臭气稀释出口11和预稀释功能出口18相连通；被测气体气路通过被测气体管路一端与位于第二减压阀和第二电磁阀之间的管路相连通作为气体入口端，并且被测气体管路另一端与文丘里管相连通，在被测气体气路上从气体入口端顺序连接有第三减压阀19、第三压力传感器20、第二两位三通电磁阀21和三个并联相连的第二质量流量控制计23、24、25；压力容器的进口通过管路与位于第三减压阀19和第二两位三通电磁阀21之间的被测气体管路相连通并且其出口通过其上装有过滤器22的出口管路与第二两位三通电磁阀相连通；所述的转向出气装置包括电机，所述的电机的输出轴与一个托盘30垂直相连，所述的第一和第二洁净气出口9、10以及臭气稀释出口11彼此之间呈120°均匀间隔的设置在托盘上，所述的第一和第二洁净气出口以及臭气稀释出口的圆心位于同心圆31的圆周上，在靠近臭气稀释出口处的托盘上设置有凸起，在托盘之外设置有定位开关，所述的凸起和定位开关分别设置在同心圆的圆心与臭气稀释出口的圆心的连线的延长线的两端，所述的凸起能够与定位开关相触碰配合，在所述的第一和第二洁净气出口以及臭气稀释出口上分别设置有嗅杯；所述的控制系统与第一和第二两位三通电磁阀、第一和第二电磁阀、第一、第二和第三压力传感器，第一和第二质量流量控制计以及电机通过控制线相连。

优选的所述的嗅杯为漏斗形，所述的漏斗形嗅杯的出气端口上安装有其上开有多个孔的筛孔板。

优选的所述的控制系统内的控制模块包括电磁阀控制模块以及电机控制模块；

电磁阀控制模块，用于接收第一、第二和第三压力传感器以及第一和第二质量流量控制计输出的压力及流量信号并与设定的数据比较，然后输出信号给第一和第二电磁阀以及第一和第二两位三通电磁阀以控制阀位和流量值；

电机控制模块包括电机复位模块、电机定位模块以及位置提取模块；

电机复位模块，用于输出信号给电机，使电机带动托盘进行逆时针旋转触碰定位开关；接收所述的定位开关的输出信号并输出信号给电机以带动托盘再反向旋转使托盘上的臭气稀释出口定位在三个不同的设定位置中作为起始位置的位置A，并且其余两个洁净气出口定位在另外的两个设定位置B、C上；

电机定位模块，用于输出角度信号给电机以随机控制电机进行设定角度的旋转并使臭气稀释出口停留在三个不同的设定位置中的一个设定位置上，同时使两个非臭气出口均同时停留在另外两个不同的设定位置上；

位置提取模块，用于提取设定的旋转角度对应的臭气出口的位置，然后显示并提供给嗅辨组进行嗅辩试验。

本实用新型装置的操作方法如下：

在臭气样品浓度过高时或者需要预稀释时的情况下，通过控制模块按照某一个预稀释倍数指令信息打开并调节相关的电磁阀与质量流量控制计，使稀释倍数达到所需要的稀释比例，具体步骤为：第二减压阀12、第二电磁阀14、第一质量流量控制计15，第三减压阀19打开，第三减压阀19压出压力容器2内样品袋3的臭气，经过过滤器22，经过第二两位三通阀21，臭气通过一个第二质量流量控制计与洁净空气在文丘里管中混合后，通过第一两位三通电磁阀17，第一两位三通电磁阀接预稀释出口18，在预稀释出口接上空的样品袋，将预稀释样品充满样品袋，完成预稀释过程；

将预稀释样品袋装入压力容器内，通过控制模块按照臭气浓度国家标准测试方法以某一稀释倍数为初始稀释倍数，打开第一和第二电磁阀6、14，第一质量流量控制计与第二质量流量控制计中的其中一个，关闭第二两位三通电磁阀21，使气体经过压力容器2、样品袋3、过滤器22后进入第二质量流量控制计，洁净气体与臭气两股气体经文丘里管16混合后，经过第一两位三通电磁阀17，成为稀释臭气并最终从臭气出口11排出，同时洁净气体会始终从气体出口9、10排出，通过电机带动上方的托盘使其完成复位与定位动作转动，使臭气嗅杯出口随机在三个位置上出现，并使嗅辩员对臭气的强度和有无臭味进行判断，在6个人一组的嗅辩员中，每一个嗅辩员嗅辩结束后，嗅杯就会随机出现在另一个位置，直至所有嗅辩员嗅辩结束，再根据嗅辩员的嗅辩结果分别提供不同的稀释倍数直至可以计算其个人阈值。

测试结束后，打开第二两位三通电磁阀21，第三减压阀19与第二质量流量控制计23、24、25直接相通，并且三只质量流量控制计全部打开，第一两位三通电磁阀17处于文丘里管16与臭气稀释出口11相通进行有臭气经过的管路清洗，清洗结束后电磁阀恢复至工艺系统准备测试状态，电机带动托盘使之完成复位与定位转动动作，清洗时间可通过计算机调整。

本实用新型测定仪采用了文丘里技术与质量流量控制计控制技术相结合的方法，结合了两种方法的优点，避免了两种方法的缺点。同时提高了稀释精度与稳定性。经过了大量实验证明，本智能恶臭测定仪的测试性能是可靠的，解决了人工操作的误差因素不确定性。同时可以满足三点比较式臭袋法，也可以满足欧洲嗅觉计方法。本实用新型装置可用于一种用于测定排气筒中或者环境气体恶臭或异味气体样品强度及浓度的动态稀释装置，气体样品包括含一种恶臭物质的样品和含二种以上恶臭物质的复合臭气样品。

Claims (3)

1.智能恶臭测定仪，它包括参比气体气路、混合气体气路、被测气体气路和其内装有样品袋的压力容器，其特征在于：它还包括其内装有控制模块的控制系统和转向出气装置，其中：

所述的参比气体气路通过管路由压缩空气进气口顺序连接第一减压阀、第一压力传感器和第一电磁阀，所述的第一电磁阀分别连接第一控制阀和第二控制阀，第一控制阀与第一洁净气出口相连通，第二控制阀与第二洁净气出口相连通；

所述的混合气体气路通过管路由压缩空气进气口顺序连接第二减压阀、第二压力传感器、第二电磁阀、第一质量流量控制计、文丘里管和第一两位三通电磁阀，所述的第一两位三通电磁阀的两路出口分别与臭气稀释出口和预稀释功能出口相连通；

被测气体气路通过被测气体管路由位于第二减压阀和第二电磁阀之间的管路作为气体接入端，顺序连接第三减压阀、第三压力传感器、第二两位三通电磁阀、三个并联相连的第二质量流量控制计和文丘里管；压力容器的进口通过管路与位于第三减压阀和第二两位三通电磁阀之间的被测气体管路相连通并且其出口通过其上装有过滤器的出口管路与第二两位三通电磁阀相连通；

所述的转向出气装置包括电机，所述的电机的输出轴与一个托盘垂直相连，所述的第一和第二洁净气出口以及臭气稀释出口彼此之间呈120°均匀间隔的设置在托盘上，所述的第一和第二洁净气出口以及臭气稀释出口的圆心位于同心圆的圆周上，在靠近臭气稀释出口处的托盘上设置有凸起，在托盘之外设置有定位开关，所述的凸起和定位开关分别设置在同心圆的圆心与臭气稀释出口的圆心的连线的延长线的两端，所述的凸起能够与定位开关相触碰配合，在所述的第一和第二洁净气出口以及臭气稀释出口上分别设置有嗅杯；

所述的控制系统与第一和第二两位三通电磁阀、第一和第二电磁阀、第一、第二和第三压力传感器，第一和第二质量流量控制计以及电机通过控制线相连。

2.根据权利要求1所述的智能恶臭测定仪，其特征在于：所述的嗅杯为漏斗形，所述的漏斗形嗅杯的出气端口上安装有其上开有多个孔的筛孔板。

3.根据权利要求1所述的智能恶臭测定仪，其特征在于：所述的控制系统内的控制模块包括电磁阀控制模块以及电机控制模块；

电磁阀控制模块，用于接收第一、第二和第三压力传感器以及第一和第二质量流量控制计输出的压力及流量信号并与设定的数据比较，然后输出信号给第一和第二电磁阀以及第一和第二两位三通电磁阀以控制阀位和流量值；

电机控制模块包括电机复位模块、电机定位模块以及位置提取模块；

电机复位模块，用于输出信号给电机，使电机带动托盘进行逆时针旋转触碰定位开关；接收所述的定位开关的输出信号并输出信号给电机以带动托盘再反向旋转使托盘上的臭气稀释出口定位在三个不同的设定位置中作为起始位置的位置，并且其余两个洁净气出口定位在另外的两个设定位置上；

电机定位模块，用于输出角度信号给电机以随机控制电机进行设定角度的旋转并使臭气稀释出口停留在三个不同的设定位置中的一个设定位置上，同时使两个非臭气出口均同时停留在另外两个不同的设定位置上；

位置提取模块，用于提取设定的旋转角度对应的臭气出口的位置，然后显示并提供给嗅辨组进行嗅辩试验。

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