CN205861557U - 量程自适应VOCs在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种量程自适应VOCs在线监测系统，其中，量程自适应VOCs在线监测系统具有气体监测装置、以及与气体监测装置相连的气源调整装置，气源调整装置包括第一阀组件、与排气管道直接相连的直抽气道，以及对排气管道排出的气体进行稀释的稀释气道；气体监测装置上具有待检测气体接口；第一阀组件包括第一阀口、第二阀口以及第三阀口，第一阀组件的第一阀口与直抽气道相连，第一阀组件的第二阀口与稀释气道相连，第一阀组件的第三阀口与待检测气体接口相连。实施本实用新型的量程自适应VOCs在线监测系统，能够实现可在不同浓度的待检测气体的情况下选择不同的气道，能够覆盖各种浓度的待检测气体的检测。

Description

量程自适应VOCs在线监测系统

技术领域

本实用新型涉及一种气体监测系统，尤其涉及一种量程自适应VOCs在线监测系统。

背景技术

现有的量程自适应VOCs在线监测系统及监测方法中所使用的光离子气体检测仪具有一定的检测范围，往往只能检测较低浓度的VOCs。然而，有些现场环境有可能排放高浓度的VOCs，超出现有的光离子气体检测仪检测仪的测量量程，难以实现监控要求。

实用新型内容

针对上述存在的问题，本实用新型提供一种量程自适应VOCs在线监测系统，通过设置具有稀释气道和直抽气道的气源调整装置，实现了可在排气管道排出不同浓度的待检测气体的情况下选择不同的气道，能够覆盖各种浓度的待检测气体的检测。

本实用新型提供一种量程自适应VOCs在线监测系统，具有气体监测装置、以及与所述气体监测装置相连的气源调整装置，所述气源调整装置包括第一阀组件、与排气管道直接相连的直抽气道，以及对排气管道排出的气体进行稀释的稀释气道；所述气体监测装置上具有待检测气体接口；所述第一阀组件包括第一阀口、第二阀口以及第三阀口，所述第一阀组件的第一阀口与直抽气道相连，所述第一阀组件的第二阀口与稀释气道相连，所述第一阀组件的第三阀口与所述待检测气体接口相连。

在一实施例中，所述稀释气道具有稀释采样探头，所述稀释采样探头包括第一过滤器、音速小孔以及真空发生器；所述第一过滤器一端与排气管道相连，所述第一过滤器另一端与所述音速小孔一端相连；所述真空发生器一端与所述音速小孔的另一端相连，所述真空发生器的另一端与所述第一阀组件的第二阀口相连。

在一实施例中，所述真空发生器还连接有压缩气源。

在一实施例中，所述气体监测装置具有至少一清洗组件以及至少两个监测通路，每个所述监测通路包括一第二阀组件，以及一光离子气体检测仪；

所述第二阀组件具有第一阀口、第二阀口以及第三阀口，所述第二阀组件的第一阀口接入待检测气体，所述第二阀组件的第二阀口与清洗组件相连，所述第二阀组件的第三阀口与光离子气体检测仪相连；在检测排放的待检测气体时，所述第二阀组件的第一阀口与第三阀口相连通，在清洁所述光离子气体检测仪时，所述第二阀组件的第二阀口与第三阀口相连通。

在一实施例中，所述清洗组件包括气源及清洁气管道，所述气源与所述清洁气管道相连通；所述清洁气管道内设有过滤装置，用于将所述气源过滤为清洁气体。

在一实施例中，所述气源为现场气体。

在一实施例中，量程自适应VOCs在线监测系统还包括控制单元，所述控制单元与第一阀组件，以及每一监测通路中的光离子气体检测仪相连，根据所述光离子气体检测仪检测的待检测气体的浓度控制所述第一阀组件的各个阀口之间的连通与断开。

本实用新型提供一种量程自适应VOCs在线监测系统以及监测方法，其中在量程自适应VOCs在线监测系统中通过设置稀释气道、直抽气道以及第一三通阀的气源调整装置，当待测气体为低浓度时，接通第一阀组件的第一阀口与第三阀口使待检测气体直接通过直抽气道进入气体监测装置；当待检测气体为高浓度时，接通第一阀组件的第二阀口以及第三阀口使待检测气体直接通过稀释气道进入气体监测装置；如此工作，能够保证量程自适应VOCs在线监测系统实现高、低浓度气体的全浓度覆盖监控。

附图说明

图1是表示本实用新型量程自适应VOCs在线监测系统的结构原理图；

图2是表示本实用新型中量程自适应VOCs在线监测系统的部分结构示意图，其具有壳体以及置于壳体内的控制单元；

图3是表示图2中量程自适应VOCs在线监测系统去掉壳体以及控制单元后的具体结构示意图；

图4是表示图2中去掉壳体的量程自适应VOCs在线监测系统的具体结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体操作实施例对本实用新型作进一步说明。

本实用新型涉及一种量程自适应VOCs在线监测系统，如图1所示，具有气体监测装置、以及与气体监测装置相连的气源调整装置，

气体监测装置上具有待检测气体接口1222；气源调整装置包括第一阀组件300、与排气管道直接相连的直抽气道100，以及对排气管道排出的气体进行稀释的稀释气道200；

第一阀组件300包括第一阀口、第二阀口以及第三阀口，第一阀组件300的第一阀口与直抽气道100相连，第一阀组件300的第二阀口与稀释气道200相连，第一阀组件300的第三阀口与待检测气体接口1222相连。

本实用新型中，在需要接入直抽气道100的直抽气体时，接通第一阀组件300的第一阀口与第三阀口；在需要接入由稀释气道200稀释的稀释气体时，接通第二第一阀组件300的第二阀口以及第三阀口，从而可以根据待检测气体的浓度选择不同的气道。本实用新型中，当待测气体为低浓度时，待检测气体直接通过直抽气道100进入气体监测装置；当待检测气体为高浓度时，待检测气体通过稀释气道200进入气体监测装置；如此工作，能够保证量程自适应VOCs在线监测系统实现高、低浓度的全浓度覆盖监控。需要说明的是，对于待检测气体浓度的高低是通过气体监测装置获取的。

以下分别对气源调整装置和气体监测装置进行说明。

首先对气源调整装置的结构进行说明(其中对于对于第一阀组件300的具体结构描述在气体监测装置中具体说明)。

请继续参照图1所示，气源调整装置的稀释气道200包括稀释采样探头201，稀释采样探头201包括第一过滤器202、音速小孔203以及真空发生器204；第一过滤器202一端与排气管道相连，第一过滤器202另一端与音速小孔203一端相连；真空发生器204一端与音速小孔203的另一端相连，真空发生器204的另一端与所述第一阀组件300的第二阀口相连。即可以得出，所述音速小孔203间接与排气管道相连。进一步的，真空发生器204还连接有压缩气源205。

气源调整装置的直抽气道100内设有第二过滤器101，第二过滤器101与待检测气体的排气管道直接相连。

其中，第一过滤器202以及第二过滤器101的过滤芯可采用不锈钢、陶瓷或玻璃纤维的材质，通过烧结方式或粉末冶金的加工方式制作，过滤芯的过滤孔径可达到3～5微米。

音速小孔203作用为恒流，可根据选择音速小孔203的孔径大小来控制所需的稳定流速。音速小孔203的原理为当小孔的长度远远的小于孔径，当小孔的两端压力达到0.46倍以上时，气体流经小孔的速度与小孔两端的压力变化无关，而只取决于气体分子流经小孔的震动速度，即产生恒流。

真空发生器204的工作原理是利用喷管高速喷射压缩空气，在喷管出口形成射流，产生卷吸流动。在卷吸作用下，使得喷管出口周围的空气不断地被抽吸走，使吸附腔内的压力降至大气压以下，形成一定真空度。

压缩气源205，可以是现场的管道仪表风，或者是瓶装气。

本实用新型中，稀释采样探头201采用真空发生器204及压缩气源205等结构，能够对待检测气体进行稀释，以使得进入气体监测装置中的待检测气体浓度在测量范围内。同时，该稀释采样探头201也增加了过滤，反吹及恒温等功能，基本能达到免维护的效果。

请继续参照图1所示，对于气体监测装置，具有至少一清洗组件(未图示)以及至少两个监测通路，每个监测通路均包括一第二阀组件11、以及一光离子气体检测仪21。第二阀组件11具有第一阀口、第二阀口以及第三阀口；第二阀组件11的第一阀口接入待检测气体，第二阀组件11的第二阀口与清洗组件相连，第二阀组件11的第三阀口与光离子气体检测仪21相连，用于在监测排放的待检测气体时接通第二阀组件11的第一阀口与第三阀口，以及用于在清洁光离子气体检测仪21时接通第二阀组件11的第二阀口与第三阀口。

清洗组件包括包括气源及清洁气管道，气源与所述清洁气管道相连通；清洁气管道内设有过滤装置，用于将气源过滤为清洁气体。气源优选选用现场气体。

本实用新型的气体监测装置设置至少一清洗组件以及至少两个监测通路，其中，清洗组件可对现场气体进行过滤清洗得到清洁气体，使得在其中一监测通路上的光离子气体检测仪21需要清洗时能够在该监测通路中接入清洁气体用于自动分解、吹除、清洗光离子气体传感器内的污染物，确保仪器测量精度，延长传感器使用寿命；而控制另一监测通路接入待检测气体使得该监测通路中的光离子气体检测仪21正常工作，即实现了多个监测通路中的光离子气体检测仪21之间的交替工作，能够保证量程自适应VOCs在线监测系统不间断地实时监控VOCs排放。

本实用新型中以具有两个监测通路的情况进行说明，但是需要说明的是监测通路的个数可以为多个，此处并不做具体限定。

具体的，本实用新型的气体监测装置，具有两个监测通路，每一监测通路包括依次通过管道相连的第二阀组件11、光离子气体检测仪21，以及一气泵31，每一第二阀组件11具有第一阀口、第二阀口，以及第三阀口；第一阀口接入待检测气体，第二阀口连接清洗组件，第三阀口与光离子气体检测仪21相连。

需要说明的是，上述的第二阀组件11以及第一阀组件300优选选用三通阀。

可以理解的是，对于气泵31，可以是每一监测通路上均连接有一气泵31，或者是多个监测通路连接同一气泵31，此处并不做具体限定。

气体监测装置还包括控制单元40(参照图2图4所示)，控制单元40与每一监测通路中的第二阀组件11相连，控制第二阀组件11各个阀口之间的连通以及断开，以选择不同监测通路对待检测气体进行检测。同时，控制单元40还与气源调整装置中的第一阀组件300相邻，以及每一监测通路中的光离子气体检测仪21相连，根据光离子气体检测仪21检测的待检测气体的浓度控制第一阀组件300的各个阀口之间的连通与断开。

对于气体监测装置的具体结构，如图2所示，气体监测装置具有一壳体50、置于所述壳体50中的监测通路、以及控制单元40。

壳体具有筒状收容部51，以及设置于所述筒状收容部51周向的电气接口511以及气体接口512，其中电气接口511将电源与控制单元40以及监测通路电性相连以为两者供电，气体接口512与监测通路相连以为监测通路提供待检测气体以及清洁气体。

筒状收容部51周向还可选设置显示输入口513，该显示输入口513与控制单元40相连，用于输入对第二阀组件11的各个阀口的通断操作以及显示监测通路的工作状态。具体的显示输入口513具有第一显示输入口以及第二显示输入口，第一显示输入口用于输入对一监测通路中的第二阀组件11的控制操作，以及具体显示该监测通路中光离子气体检测仪21是处于正常工作状态还是处于清洗状态；同理，第二显示输入口用于输入对另一监测通路中的第二阀组件11的控制操作，以及用于显示该另一监测通路中光离子检测仪是处于正常工作状态还是处于清洗状态。由于显示输入口513设置于筒状收容部51的周向，因此更方便操作者操作以及观察监测通路的工作情况。

结合图2以及图3所示，气体监测装置具有一安装板61以及一固定板62，该固定板62与筒状收容部51的一端相连并固定，安装板61层叠于固定板62上并于固定板62固定连接，安装板61上集成有监测通路，

具体的，安装板61与固定板62之间还设有支撑体63，支撑体63具有板体部631，以及从板体部631边缘朝向板体一面延伸出的支撑部632，从支撑部632远离板体部631一端边缘延伸出的连接部633，该连接部633也大致呈板状设置且与板体部631大致平行。

安装板61与固定板62的板体部631边缘处均对应设置有安装孔。固定板62上与安装孔对应处沿与固定板62大致垂直的方向延伸有导柱。板体部631与安装板61相抵，支撑部632与固定板62相抵，导柱一端与固定板62通过螺丝固定连接，另一端依次穿过板体部631以及安装板61边缘的安装孔中并通过螺丝锁合。由于支撑体63的抵持作用，既能够保持安装板61和固定板62之间保持预定间隙，又能够保证安装板61和固定板62两者的固定连接，同时通过调整支撑体63的支撑部632的高度，也能够调整安装板61和固定板62之间的间隙的大小。

请继续参照图3所示，安装板61上集成有检测仪模块20、阀组件模块10以及气泵模块30。需要说明的是，检测仪模块20不仅仅包括光离子气体检测仪21还包括与光离子气体检测仪21安装以及工作相关联的各种附属器件，同样的道理也适用于阀组件模块10以及气泵模块30，阀组件模块10不仅仅包括第二阀组件11还包括与第二阀组件11安装以及工作相关联的各种附属器件，气泵模块30不仅仅包括气泵31还包括与气泵31安装以及工作相关联的各种附属器件。

需要说明的是，所有监测通路中的光离子气体检测仪21均集成于检测仪模块20中，所有监测通路中的第二阀组件11均集成于阀组件模块10中，以及，所有监测通路中的气泵31均集成于气泵模块30中，且上述的检测仪模块20、阀组件模块10以及气泵模块30，均独立设置，之间通过管道相连。具体的，检测仪模块20与气泵模块30并列设置，检测仪模块20与气泵模块30形成的整体共同与阀组件模块10并列设置。

通过使上述的多个模块独立设置，且每个模块集成所有测通路中的相应器件，则能够增强整个量程自适应VOCs在线监测系统的紧凑性，减小了量程自适应VOCs在线监测系统的体积。

以下，针对各个模块的具体结构进行说明。

请继续参照图3所示，对于检测仪模块20，其包括固定连接于安装板61上的底座22、设置于底座22上的两个光离子气体检测仪21、以及设置于两个光离子气体检测仪21之间的电路板23，电路板23分别与两个光离子气体检测仪21电性连接。

其中，检测仪模块20还包括温度传感器24，每一光离子气体检测仪21与一温度传感器24相连。两个光离子气体检测仪21并列设置，两个温度传感器24设置于两个光离子气体检测仪21的相异的端部。通过将温度传感器24连接于两个光离子气体检测仪21的相异端，能够保证在每个温度传感器24所连接的管道错开设置，使得管道排布更加合理。

另外，光离子气体检测仪21以及温度传感器24的与管道连接的接口设置于光离子气体检测仪21以及温度传感器24的远离底座22的表面上。底座22上还可选盖设有外壳25(请参阅图4所示)，光离子气体检测仪21、温度传感器24以及电路板23均容置于外壳25内侧。

对于气泵模块30，其包括两个并列设置的气泵31，两个气泵31均固定设置于固定板62上，气泵31的与管道相连接的接口设置于气泵31的与安装板61相对的表面上。

同时，需要说明的是，两个气泵31的排列方向与两个光离子气体检测仪21的排列方向大致相同。

对于阀组件模块10，其包括两并列设置的第二阀组件11，与第二阀组件11排列方向平行的管道收容腔12，第二阀组件11的包括阀组件本体以及设置于阀组件本体的一侧的三个阀口。第二阀组件11的排列方向与光离子检测仪的排列方向相互垂直。

需要说明的是，管道收容腔12呈盒状设置，由多个平面围设而成。如基本与安装板61垂直设置的、沿着第二阀组件11排列方向且远离第二阀组件11设置的的第一表面121，与第一表面121相连的、大致垂直于安装板61的第二表面122以及第三表面123，与第一表面121、第二表面122以及第三表面123均相连的且与安装板61平行设置的第四表面124，第二表面122靠近检测仪模块20设置，第三表面123靠近气泵模块30设置。

每个第二阀组件11的三个阀口均连接于管道收容腔12的第四表面124上。

第一表面121上设置有两个检测仪接口1212，所有第二阀组件11的第三阀口通过容设于管道收容腔12的管道延伸至管道收容腔12的第一表面121一一对应地与检测仪接口1212相连；第二表面122上设有清洁气体接口1221以及待检测气体接口1222，所有第二阀组件11的第一阀口通过容设于管道收容腔12的管道延伸至管道收容腔12的第二表面122与待检测气体接口1222相连，所有第二阀组件11的第二阀口通过容设于管道收容腔12的管道延伸至收容腔的第二表面122与清洁气体接口1221相连。通过将不同的阀口延伸至管道收容腔12的相异表面并与相应的接口相连，使得操作者能够较快分辨出管道的连接方式是否正确。

如图4所示，该控制单元40具有控制板41，从控制板41一面呈预设角度，例如垂直延伸出的支撑件42，该支撑件42一端与控制板41固定连接，另一端与安装板61固定连接。控制板41与安装板61大致平行，且监测通路所包含的各个器件设置于控制板41以及安装板61之间。

对于第一阀组件300的具体安装结构，请继续参见图3所示，该第一阀组件300包含于阀组件模块10中，该第一阀组件300与第二阀组件11并列设置。此时，在管道收容腔12的第三表面123上还设置稀释气道接口1232以及直抽气道接口1231，第一表面121上还设置待检测气体转接口1211，直抽气道接口1231通过管道收容腔12内的管道与第一阀组件300的第一阀口相连，稀释气道接口1232通过管道收容腔12内的管道与第一阀组件300的第二阀口相连，第一阀组件300的第三阀口通过管道收容腔12中的管道延伸至第二表面122与待检测气体转接口1211相连，进一步通过设置于第一表面121上的待检测气体转接口1211连接至第二表面122上的待检测气体接口1222上。其中，直抽气道接口1231连接直抽气道100接入直抽气体，稀释气道接口1232连接稀释气道200接入稀释气体，直抽气道100以及稀释气道200均与待检测气体的排气管道相连，从而实现了第一阀组件300的第一阀口与直抽气道100相连，第一阀组件300的第二阀口与稀释气道200相连，第一阀组件300的第三阀口与待检测气体接口1222相连。

综上，本实用新型中，通过将气源调整装置设置为包括直抽气道100以及稀释气道200，在需要接入直抽气道100的直抽气体时，接通第一阀组件300的第一阀口与第三阀口；在需要接入稀释气道200的稀释气体时，接通第一阀组件300的第二阀口以及第三阀口，从而可以根据待检测气体的浓度选择不同的气道。具体的，当待测气体为低浓度时，待检测气体直接通过直抽气道100进入气体监测装置；当待测气体为高浓度时，待检测气体直接通过稀释气道200进入气体监测装置；如此工作，能够保证量程自适应VOCs在线监测系统实现高、低浓度的全浓度覆盖监控。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何对该进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作出的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。

Claims (7)

1.一种量程自适应VOCs在线监测系统，其特征在于，具有气体监测装置、以及与所述气体监测装置相连的气源调整装置，

所述气源调整装置包括第一阀组件(300)、与排气管道直接相连的直抽气道(100)，以及对排气管道排出的气体进行稀释的稀释气道(200)；所述气体监测装置上具有待检测气体接口(1222)；

所述第一阀组件(300)包括第一阀口、第二阀口以及第三阀口，所述第一阀组件(300)的第一阀口与直抽气道(100)相连，所述第一阀组件(300)的第二阀口与稀释气道(200)相连，所述第一阀组件(300)的第三阀口与所述待检测气体接口(1222)相连。

2.根据权利要求1所述的量程自适应VOCs在线监测系统，其特征在于，所述稀释气道(200)具有稀释采样探头(201)，所述稀释采样探头(201)包括音速小孔(203)以及真空发生器(204)；所述音速小孔(203)一端与排气管道相连，所述音速小孔(203)的另一端与所述真空发生器(204)一端相连，所述真空发生器(204)的另一端与所述第一阀组件(300)的第二阀口相连。

3.根据权利要求2所述的量程自适应VOCs在线监测系统，其特征在于，所述真空发生器(204)还连接有压缩气源(205)。

4.根据权利要求1所述的量程自适应VOCs在线监测系统，其特征在于，所述气体监测装置具有至少一清洗组件以及至少两个监测通路，每个所述监测通路包括一第二阀组件(11)，以及一光离子气体检测仪(21)；

所述第二阀组件(11)具有第一阀口、第二阀口以及第三阀口，所述第二阀组件(11)的第一阀口接入待检测气体，所述第二阀组件(11)的第二阀口与清洗组件相连，所述第二阀组件(11)的第三阀口与光离子气体检测仪(21)相连；在检测排放的待检测气体时，所述第二阀组件(11)的第一阀口与第三阀口相连通，在清洁所述光离子气体检测仪(21)时，所述第二阀组件(11)的第二阀口与第三阀口相连通。

5.根据权利要求4所述的量程自适应VOCs在线监测系统，其特征在于，所述清洗组件包括气源及清洁气管道，所述气源与所述清洁气管道相连通；

所述清洁气管道内设有过滤装置，用于将所述气源过滤为清洁气体。

6.根据权利要求5所述的量程自适应VOCs在线监测系统，其特征在于，所述气源为现场气体。

7.根据权利要求4所述的量程自适应VOCs在线监测系统，其特征在于，还包括控制单元(40)，所述控制单元(40)与第一阀组件(300)，以及每一监测通路中的光离子气体检测仪(21)相连，根据所述光离子气体检测仪(21)检测的待检测气体的浓度控制所述第一阀组件(300)的各个阀口之间的连通与断开。