CN205643314U - 一种集成式气体成份传感器探头及检测结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种集成式气体成份传感器探头，其包括两端开口的导流管，所述导流管的一端为进气口，导流管的另一端为连接接线盒的出线口，导流管的进气口与出线口通过一调节护套气密隔离开，导流管中设置有原位式传感器和气体抽吸管，导流管位于进气口与调节护套之间的管壁上开设有一个出气孔，原位式传感器的探头部以及气体抽吸管的一端位于导流管的进气口与出气孔之间，气体抽吸管的另一端伸出导流管的出线口。本实用新型还涉及一种集成式气体成份检测结构。本方案能够解决现有气体成份传感器在检测时被测容器开孔过多、检测可靠性不高、传感器使用寿命短的问题。

Description

一种集成式气体成份传感器探头及检测结构

技术领域

本实用新型涉及分析仪表技术，具体是一种集成式气体成份传感器探头及检测结构。

背景技术

随着国家对节能以及环保排放的标准日益严苛，工业行业对设备的节能运行以及排放指标也更加关注，例如工业锅炉、工业炉窑等燃烧设备，需要对其燃烧后的烟气进行检测，用于指导燃烧以及检测排放，以及其他工况中的气体成份分析，都需要使用到温度传感器、气体成份传感器等。

目前，市面上的气体成份传感器，例如氧传感器，由于电化学传感器的寿命较短，因此多采用原位式的氧化锆传感器；而其他气体成份的传感器如CO传感器、NOx传感器等，一般都是在线式电化学传感器以及光学分析传感器。

使得目前对气体成份的分析多采用两种方式：一是使用多个传感器及探头的原位式检测；二是全部采用在线式检测。对于第一种检测方式，施工较为复杂，且由于开孔过多，也会造成泄露的可能性增大；对于第二种方式，电化学氧传感器使用寿命短的问题又凸显。而且目前的在线式传感器都采用探头后置式过滤器，会造成过滤器使用寿命短，即便是具备吹扫功能，也会受限于吹扫效率的影响，而且由于冷风吹扫造成粉尘与冷凝水蒸汽的板结，还有可能会堵塞采样探头。

基于以上原因，现在的气体成份传感器检测方式亟待改进，确保检测的可靠性以及准确性，并尽可能的延长传感器的使用寿命。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种集成式气体成份传感器探头及检测结构，其能够解决现有气体成份传感器开孔过多、使用寿命短的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种集成式气体成份传感器探头，其包括两端开口的导流管，所述导流管的一端为进气口，导流管的另一端为连接接线盒的出线口，导流管的进气口与出线口通过一调节护套气密隔离开，导流管中设置有原位式传感器和气体抽吸管，导流管位于进气口与调节护套之间的管壁上开设有一个出气孔，原位式传感器的探头部以及气体抽吸管的一端位于导流管的进气口与出气孔之间，气体抽吸管的另一端伸出导流管的出线口。

进一步的，所述导流管的进气口安装有过滤网，所述原位式传感器包括氧含量传感器和温度传感器。

进一步的，所述导流管的进气口的端面为斜面，所述导流管的出气孔位于该斜面相对的一侧。

进一步的，所述气体抽吸管、温度传感器和氧含量传感器沿所述端面的倾斜方向依次布置，且气体抽吸管朝端面的一端与端面的底部对应，温度传感器的探头部较气体抽吸管的端部、氧含量传感器的探头部临近进气口的端面，氧含量传感器位于出气孔的一侧。

进一步的，所述导流管为通过调节护套相连的两段式结构，原位式传感器和气体抽吸管通过调节护套固定在导流管内。

本方案还提出了一种集成式气体成份检测结构，其包括传感器探头、用于接收传感器信号的接线盒、采集并处理被测气体的处理箱，所述传感器探头为权利要求至中任一项所述的集成式气体成份传感器探头，其导流管安装在排气管道上，导流管的进气口及出气孔位于排气管道内，且导流管的进气口朝向排气管道的气体流入端，出气孔朝向排气管道的气体流出端；导流管的出线口与接线盒连接，气体抽吸管伸出导流管的端部位于接线盒内，接线盒上开设有样气孔，气体抽吸管与样气孔的一端相连，样气孔的另一端通过一气体管道与处理箱连接。

进一步的，所述气体抽吸管连接样气孔的一端通过三通阀与样气孔连接，该三通阀的第三端连接有用于吹扫除尘的空气压缩装置。

本实用新型的集成式气体成份传感器探头采用导流管，将原位式传感器与气体抽吸管设置在其内，实现了被测气体直接进行检测和抽取被测气体进行再次处理的功能；简化了外形结构，减少了开孔数量，降低了泄露的可能性，提高了检测准确度。

本传感器探头通过设置过滤网对被测气体进行初次过滤，大大地提高了与传感器接触以及被抽吸的被测气体的洁净度，避免内部的传感器和气体抽吸管堵塞和被腐蚀，减少了传感器的维护工作。本传感器探头进气口的端面设置为斜面，并将出气孔设于该斜面相对的一侧，有利于采集被测气体和排出被测气体。本传感器探头内部的气体抽吸管、温度传感器和氧含量传感器的相对位置布局，能够更有效更准确地检测被测气体。导流管采用两段式结构，通过调节护套方便调整探头长度，满足容器或管道的安装需求。

本实用新型采用上述集成式气体成份传感器探头的检测结构，利用上述集成式气体成份传感器探头实现对被测气体的原位式和在线式检测。被测气体从导流管的进气口进入，经原位式传感器、气体抽吸管后，自出气孔排出。原位式传感器直接与被测气体接触，测量相关参数；气体抽吸管采集被测气体送入后续的处理箱进行检测处理。使得本结构结合了原位式传感器和在线式传感器的优点，最大限度的简化了测量安装工作，解决了现有气体成份传感器在采集、测量时需要多次开孔，可能造成测量不准的问题。

并通过三通阀的接入，分时采集被测气体和利用空气压缩装置对过滤网进行吹扫清洁，将吹扫工作从探头后部转移到了探头的前端，使得吹扫工作在被测气体氛围中完成，提高了吹扫的效率并杜绝了粉尘与水的板结，提高可靠性；解决了现有传感器维护工作量大、不适合高粉尘场合的问题，延长后置过滤器的使用寿命。

本方案具有如下特点：

1、将分析气体的多种检测手段集成为一体，在一个探头内完成全部检测。

2、本集成式气体成份检测结构，只需在排烟管道上开一个孔位来安装传感器探头，同时具备气体抽吸功能，将气体抽吸至处理箱进行后续检测。

3、传感器探头集成前端过滤及气体导流功能，增加传感器的使用寿命及测量的准确性，同时降低传感器的故障发生率。

4、气体抽吸管作为气体采样管，同时也可以用于吹扫，可对过滤网进行吹扫清洁。

附图说明

图1是本实用新型一种集成式气体成份传感器探头的结构示意图；

图2是本实用新型一种集成式气体成份检测结构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

如图1所示，一种集成式气体成份传感器探头，其包括两端开口的导流管1，所述导流管1的一端为进气口，导流管1的另一端为连接接线盒7的出线口，导流管1的进气口与出线口通过一调节护套6气密隔离开，导流管1中设置有原位式传感器和气体抽吸管5，导流管1位于进气口与调节护套6之间的管壁上开设有一个出气孔14，原位式传感器的探头部以及气体抽吸管5的一端位于导流管1的进气口与出气孔14之间，气体抽吸管5的另一端伸出导流管1的出线口。

所述导流管1为直接与被测气体接触的部件，在被测气体进入导流管1前，设置过滤网2对被测气体进行初次过滤，为此，在导流管1的进气口安装有过滤网2。原位式传感器包括但不限于氧含量传感器3和温度传感器4，氧含量传感器3采用原位式氧化锆传感器，温度传感器4采用针型温度传感器。

所述导流管1的进气口的端面15优选为斜面，所述导流管1的出气孔14位于该斜面相对的一侧，该结构有利于采集被测气体和排出未被采集到的被测气体。

所述气体抽吸管5、温度传感器4和氧含量传感器3沿所述端面15的倾斜方向依次布置，且气体抽吸管5朝端面15的一端与端面15的底部对应，温度传感器4的探头部较气体抽吸管5的端部、氧含量传感器3的探头部临近进气口的端面15，氧含量传感器3位于出气孔14的一侧。该相对位置布局，温度检测位置和气体采集位置保证检测的准确性，而影响气体成份的氧含量传感器3布置在离出气孔14最近的位置，不会影响到前面的温度检测和气体采集，能够更有效更准确地检测被测气体。

所述导流管1为通过调节护套6相连的两段式结构，调节护套6为金属套筒，根据实际长度需要可调节长短，进而调整探头的长度，满足容器或管道的安装需求。原位式传感器和气体抽吸管5通过调节护套6固定在导流管1内。

本方案还提出了一种集成式气体成份检测结构，其包括传感器探头10、用于接收传感器信号的接线盒7、采集并处理被测气体的处理箱12，所述传感器探头10为上面所述的集成式气体成份传感器探头，其导流管1安装在排气管道16上，导流管1的进气口及出气孔14位于排气管道16内，且导流管1的进气口朝向排气管道16的气体流入端，出气孔14朝向排气管道16的气体流出端；导流管1的出线口与接线盒7连接，气体抽吸管5伸出导流管1的端部位于接线盒7内，接线盒7上开设有样气孔9，气体抽吸管5与样气孔9的一端相连，样气孔9的另一端通过一气体管道11与处理箱12连接。

如图2所示，传感器探头10插入排气管道16中，排气管道16内为被测气体，传感器探头10在原位式检测的同时，通过气体抽吸管5采集被测气体。过滤网2对进入传感器探头10的被测气体进行初次过滤，被测气体中较大杂质经过滤网2过滤后进入内部，与原位式传感器直接接触测量，检测温度、氧含量等参数；同时，部分被测气体由气体抽吸管5抽吸出来后通过气体管道11在处理箱12中的处理器中进行处理、检测，处理、检测后的气体通过气体出口13排出。接线盒7为传感器探头10与外部电路及气路连接的窗口，其具有线缆接线头8，用于连接线缆，在接线盒7内设置有对原位式传感器的输出的信号进行处理的处理芯片，检测CO、NOx等含量。信号的接线盒7和处理箱12可采用现有技术，这里不再赘述。

所述气体抽吸管5具备两种功能：一是抽取被测气体；二是对导流管1前端的过滤网2进行吹扫。气体抽吸管5连接样气孔9的一端通过三通阀与样气孔9连接，该三通阀的第三端连接有用于吹扫除尘的空气压缩装置，空气压缩装置可产生高压气流，对过滤网定期吹扫清洁。

Claims (7)

1.一种集成式气体成份传感器探头，其特征在于：包括两端开口的导流管(1)，所述导流管(1)的一端为进气口，导流管(1)的另一端为连接接线盒(7)的出线口，导流管(1)的进气口与出线口通过一调节护套(6)气密隔离开，导流管(1)中设置有原位式传感器和气体抽吸管(5)，导流管(1)位于进气口与调节护套(6)之间的管壁上开设有一个出气孔(14)，原位式传感器的探头部以及气体抽吸管(5)的一端位于导流管(1)的进气口与出气孔(14)之间，气体抽吸管(5)的另一端伸出导流管(1)的出线口。

2.根据权利要求1所述的一种集成式气体成份传感器探头，其特征在于：所述导流管(1)的进气口安装有过滤网(2)，所述原位式传感器包括氧含量传感器(3)和温度传感器(4)。

3.根据权利要求1或2所述的一种集成式气体成份传感器探头，其特征在于：所述导流管(1)的进气口的端面(15)为斜面，所述导流管(1)的出气孔(14)位于该斜面相对的一侧。

4.根据权利要求3所述的一种集成式气体成份传感器探头，其特征在于：所述气体抽吸管(5)、温度传感器(4)和氧含量传感器(3)沿所述端面(15)的倾斜方向依次布置，且气体抽吸管(5)朝端面(15)的一端与端面(15)的底部对应，温度传感器(4)的探头部较气体抽吸管(5)的端部、氧含量传感器(3)的探头部临近进气口的端面(15)，氧含量传感器(3)位于出气孔(14)的一侧。

5.根据权利要求1、2、4中任一项所述的一种集成式气体成份传感器探头，其特征在于：所述导流管(1)为通过调节护套(6)相连的两段式结构，原位式传感器和气体抽吸管(5)通过调节护套(6)固定在导流管(1)内。

6.一种集成式气体成份检测结构，包括传感器探头(10)、用于接收传感器信号的接线盒(7)、采集并处理被测气体的处理箱(12)，其特征在于：

所述传感器探头(10)为权利要求1至5中任一项所述的集成式气体成份传感器探头，其导流管(1)安装在排气管道(16)上，导流管(1)的进气口及出气孔(14)位于排气管道(16)内，且导流管(1)的进气口朝向排气管道(16)的气体流入端，出气孔(14)朝向排气管道(16)的气体流出端；

导流管(1)的出线口与接线盒(7)连接，气体抽吸管(5)伸出导流管(1)的端部位于接线盒(7)内，接线盒(7)上开设有样气孔(9)，气体抽吸管(5)与样气孔(9)的一端相连，样气孔(9)的另一端通过一气体管道(11)与处理箱(12)连接。

7.根据权利要求6所述的一种集成式气体成份检测结构，其特征在于：所述气体抽吸管(5)连接样气孔(9)的一端通过三通阀与样气孔(9)连接，该三通阀的第三端连接有用于吹扫除尘的空气压缩装置。