CN206770690U - 一种小流量恒流采样用补偿阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种小流量恒流采样用补偿阀以及带有本补偿阀的采样器；包括阀体，在阀体上设有调压腔、阀腔、进气通道以及出气通道，调压腔为无盖的容纳腔，可变形的隔膜盖密封在容纳空间上方将调压腔密封；阀腔内设有两通气端以及活动压帽，活动压帽下部将两通气端其中之一封堵，上部穿入调压腔与隔膜相接；受封堵的通气端设置在阀腔顶壁上，与进气通道通过竖直管路连通；未封堵的通气端与出气通道连通；调压腔与出气通道连通；使隔膜在调压腔压力变化下、变形挤压活动压帽离开封堵的通气端，使进气通道和出气通道形成连通气路。本装置调节稳定可靠，方便的扩展了采样器低流量时的可控制性，因而拓展了仪器的使用范围。

Description

一种小流量恒流采样用补偿阀

技术领域

本实用新型涉及大气采样设备，具体涉及一种小流量采样用流量补偿装置。

背景技术

当前以污染源和大气采样为主的气体采样器中，大都需要控制采样器以设定的流量稳定的抽取气体。在流量变化范围较小时，可以通过控制抽气泵电机转速方便的改变采样流量，但是在流量变化范围较大时，为了能够在需要大流量时正常工作，需要采用采样流量较大的采样泵，而在需要较小的采样流量时由于负载较低，就需要控制抽气泵电机以较低转速转动，此时电机转速的控制性往往变得很差，因此，很难获得稳定的流量。目前往往采取电磁阀在小流量采样时改变气路，加入一个限流器件，提供一个额外的阻力，使得采样泵电机在较高转速下仍然能够获得所需的小流量。这种方法增加了气路的复杂性，提高了仪器成本，同时降低了可靠性。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种具有简化气路、实现小流量采样时气泵电机转速稳定的补偿装置。

本实用新型所采取的技术方案如下：

一种小流量恒流采样用补偿阀；包括阀体，在阀体上设有调压腔、阀腔、进气通道以及出气通道，所述调压腔为无盖的容纳腔，可变形的隔膜盖密封在容纳空间上方将调压腔密封；所述阀腔内设有两通气端以及活动压帽，所述活动压帽下部将两通气端其中之一封堵，上部穿入调压腔与隔膜相接；受封堵的通气端设置在阀腔顶壁上，与进气通道通过竖直管路连通；未封堵的通气端与出气通道连通；所述调压腔与出气通道连通；使隔膜在调压腔压力变化下、变形挤压活动压帽离开封堵的通气端，使进气通道和出气通道形成连通气路。

进一步的：活动压帽包括帽杆；以及位于帽杆下端的封堵端，所述封堵端位于阀腔内；以及位于帽杆上端的压片，所述压片位于调压腔内。

进一步的：所述压片与隔膜固定连接。

进一步的：在调压腔内的帽杆上设有横杆，所述横杆位于压片下，使压帽上端形成干字形；所述隔膜主体沿着干字形包裹、并通过压圈将调压腔密封。

进一步的，所述活动压帽上设有使活动压帽复位的弹簧。

进一步的：所述弹簧设置在阀腔内，弹簧底端与调压腔底壁相触，上端固定到封堵端上。

进一步的：所述复位的弹簧设置在调压腔内，所述弹簧套在帽杆上，下端与调压腔底壁相触，上端固定在压片底部。

进一步的：所述隔膜可采用任意受挤压形变、挤压结束恢复形变的弹性材料制成。

进一步的：所述隔膜采用橡胶、塑料、薄金属板中的一种。

一种实现小流量恒流采样器，包括采样负载，流量计以及采样泵，靠近采样泵抽气入口处串联恒流采样补偿装置，所述恒流采样补偿装置包括上述任意所述的补偿阀。

有益效果

在现有气路的基础上，将本装置串联在靠接采样泵的气路上，不改变现有气路使气路简单，同时实现了抽气泵低负载下给泵增加额外的抽气流量，将泵的转速提高到了易控转速。并且在大负载下，由于阀门内的负压很低，使得阀门完全打开，气路通畅，维持了采样泵原有的高采样负载能力。方便的扩展了采样器低流量时的可控制性，因而拓展了仪器的使用范围。

附图说明

图1本装置的结构示意图一；

图2本装置的结构示意图二；

图3本装置的结构示意图三；

图4本装置的结构示意图四；

图5本装置的结构示意图五；

图6采用本补偿装置的采样器结构示意图；

图中：阀门座体；2、螺钉；3、复位弹簧；4、压圈；5、隔膜；6、压片；7、密封盖；8、活动压帽；9、出气通道；10、进气通道11、调压腔；12阀腔；13、未封堵通气端；14封堵通气端；15、横杆；21、采样负载；22、流量计；24、采样泵；25、本补偿阀。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图对本实用新型做进一步详细说明。

一种小流量恒流采样用补偿阀；包括阀体，在阀体上设有调压腔、阀腔、进气通道以及出气通道，调压腔为无盖的容纳腔，可变形的隔膜盖密封在容纳空间上方将调压腔密封；所述阀腔内设有两通气端以及活动压帽，活动压帽下部将两通气端其中之一封堵，上部穿入调压腔与隔膜相接；受封堵的通气端设置在阀腔顶壁上，与进气通道通过竖直管路连通；未封堵的通气端与出气通道连通；调压腔与出气通道连通；使隔膜在调压腔压力变化下、变形挤压活动压帽离开封堵的通气端，使进气通道和出气通道形成连通气路。

如图1所示，一种小流量恒流采样用补偿阀；包括阀体，在阀体上设有调压腔、阀腔、进气通道以及出气通道，调压腔为无盖的容纳腔，可变形的隔膜盖密封在容纳空间上方将调压腔密封；阀腔内设有两通气端以及活动压帽，活动压帽下部将两通气端其中之一封堵，上部穿入调压腔与隔膜相接；受封堵的通气端设置在阀腔顶壁上，与进气通道通过竖直管路连通；未封堵的通气端与出气通道连通；调压腔与出气通道连通；使隔膜在调压腔压力变化下、变形挤压活动压帽离开封堵的通气端，使进气通道和出气通道形成连通气路。

本流量补偿装置，直接串接进靠近抽气泵的气路中。在本装置中引入了大气压进行反馈，利用气泵抽气，降低阀腔与调压腔内的压力，使大气压逐渐大于阀体内部压力，进而实现抽气泵的负载逐步提高，直到达到稳定状态。通常在实际的使用过程中，阀腔、调压腔的腔径远大于进气通道或是出气通道的直径。

其在工作时具体过程：本补偿装置安装在原有的采样气路时，气路为不通的状态；当采样泵在低负载下抽气时，阀门腔体中的压强与外界大气压强接近，内外压强差较小，隔膜上产生的压力不足以将活动压帽挤压脱离通气端，进气口关闭，此时采样流量低于预定的流量，采样泵转速逐渐上升，阀腔和调压腔内的压强随之下降，负压逐渐增大，直至腔体内的压强远远小于外界大气压强，挤压推动活动压帽向下向下移动，打开进气口，使整个采样装置的气路畅通；进气口的小开度造成的阻力增加了抽气泵的负载，因此抽气泵在低的采样负载下,需要较高转速才能维持阀门始终处于打开状态，保持采样气路通畅，进而达到指定的采样流量，使得采样泵的转速维持在易控转速上。

当采样负载较大时，阀门腔体内的压强较低，所以内外压强差使得活动压帽向下，将进气口完全打开，不会提供额外的抽气阻力，从而维持了抽气泵原有的高负载采样能力。因此本装置无论是低负载小流量的采样或是高负载采样，都可以使用；对于低负载小流量采样优势明显。

如图2、图3所示，为了防止压帽在阀腔与调压腔之间窜动，活动压帽包括帽杆；以及位于帽杆下端的封堵端，封端端与帽杆为一体结构；所述封堵端位于阀腔内；以及位于帽杆上端的压片，压片通过螺钉固定到帽杆顶端，压片位于调压腔内。装配时，将帽杆沿着阀腔穿入调压腔，采样螺钉固定压片，形成工字形的活动压帽，阀腔、调压腔分别密封。

通常来说，活动压帽的整体长度大于阀腔与调压腔中任意一个腔体高度，就不用担心活动压帽失效，无法调压，但是为了进一步保证其可靠性，在活动压帽上增加压片，压片的直径大于阀腔与调压腔之间的活动压帽通道，阻止了活动压帽脱离的风险，安全可靠。

为了便于多次采样，调节迅速可靠，将压片与隔膜固定连接。压片随着隔膜的变形而动作，可以有效的往复进行，隔膜挤压时随着隔膜下降脱离封堵端，阀门开启；隔膜恢复形变时，随着隔膜回到原来位置将封堵端，阀门关闭。

如图2、图3所示，为了增加调节的稳定性,将在调压腔内的帽杆上设有横杆，横杆位于压片下，使压帽上端形成干字形；隔膜主体沿着干字形包裹、并通过压圈将调压腔密封。

隔膜沿着压片与横杆形成的干字形包裹，然后通过压圈固定到调压腔上端，将调压腔密封，此隔膜变形可靠有效，变形或是恢复形变与活动压帽的接触面积变大，对活动压帽的调节更加迅速可靠，并且采用压圈固定隔膜，密封更加可靠安全，降低调压腔漏气与大气连通的可能性。

如图2—图5所示，为了提高压帽的复位效果以及调节缓慢，活动压帽上设有使活动压帽复位的弹簧。

压帽上设有复位弹簧，弹簧不止具有迅速复位的作用，同时可以与大气压形成反向力，具有阻止隔膜挤压帽的作用，因此对于抽气泵在抽气时，可以延长其抽气不稳定的时间，当采样泵在低负载下抽气时，隔膜上产生的压力不足以克服弹簧的弹力，活动压帽在弹簧的弹力作用下有效的封堵与进气通道连通的通气端，将进气通道关闭，此时采样流量低于预定的流量，此过程由弹簧的弹力控制，由于无法克服弹力，因此采样泵的转速逐步上升，腔体内的压强随之下降，调压腔和阀腔内的负压增大，直到阀腔和调压腔内内部的压强低于外界大气压强，以克服隔膜和弹簧的弹力，隔膜向下推动活动压帽向下移动，打开进气通道，气路畅通，稳定采样。

弹簧设置的位置，根据实际的装配要求而进行设定，在此不做限定。弹簧有两种位置设置，

其一是：将复位弹簧设置在阀腔内，弹簧底端与调压腔底壁相触，上端固定到封堵端上。

其二是：将复位的弹簧设置在调压腔内，弹簧套在帽杆上，下端与调压腔底壁相触，上端固定在压片底部。

隔膜可采用任意受挤压形变、挤压结束恢复形变的弹性材料制成。根据实际的需要对隔膜的材料进行选择，在此不做限定。

隔膜采用橡胶、塑料、薄金属板中的一种。薄板之类的可以设计成弧形，当隔膜内外两侧受到的压力不同时，将会形变，而且变形容易恢复。

如图6所示，一种实现小流量恒流采样器，包括采样负载，流量计以及采样泵，靠近采样泵抽气入口处串联恒流采样补偿装置，所述恒流采样补偿装置包括上述任意所述的补偿阀。

本采样器使用的补偿阀连入气路时，串联入采样气路，越靠近采样泵，流量补偿的实现效果越好；流量补偿装置包括上述任意一项实施例提供的阀门，在此不做过多详述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种小流量恒流采样用补偿阀；其特征在于：包括阀体，在阀体上设有调压腔、阀腔、进气通道以及出气通道，

所述调压腔为无盖的容纳腔，可变形的隔膜盖密封在容纳空间上方将调压腔密封；

所述阀腔内设有两通气端以及活动压帽，所述活动压帽下部将两通气端其中之一封堵，上部穿入调压腔与隔膜相接；

受封堵的通气端设置在阀腔顶壁上，与进气通道通过竖直管路连通；未封堵的通气端与出气通道连通；

所述调压腔与出气通道连通；使隔膜在调压腔压力变化下、变形挤压活动压帽离开封堵的通气端，使进气通道和出气通道形成连通气路。

2.根据权利要求1所述一种小流量恒流采样用补偿阀，其特征在于：活动压帽包括帽杆；以及位于帽杆下端的封堵端，所述封堵端位于阀腔内；以及位于帽杆上端的压片，所述压片位于调压腔内。

3.根据权利要求2所述一种小流量恒流采样用补偿阀，其特征在于：所述压片与隔膜固定连接。

4.根据权利要求3所述一种小流量恒流采样用补偿阀，其特征在于：在调压腔内的帽杆上设有横杆，所述横杆位于压片下，使压帽上端形成干字形；所述隔膜主体沿着干字形包裹、并通过压圈将调压腔密封。

5.根据权利要求2或3所述一种小流量恒流采样用补偿阀，其特征在于：所述活动压帽上设有使活动压帽复位的弹簧。

6.根据权利要求5所述一种小流量恒流采样用补偿阀，其特征在于：所述弹簧设置在阀腔内，弹簧底端与调压腔底壁相触，上端固定到封堵端上。

7.根据权利要求5所述一种小流量恒流采样用补偿阀，其特征在于：所述复位的弹簧设置在调压腔内，所述弹簧套在帽杆上，下端与调压腔底壁相触，上端固定在压片底部。

8.根据权利要求1所述一种小流量恒流采样用补偿阀，其特征在于：所述隔膜可采用任意受挤压形变、挤压结束恢复形变的弹性材料制成。

9.根据权利要求8所述一种小流量恒流采样用补偿阀，其特征在于：所述隔膜采用橡胶、塑料、薄金属板中的一种。

10.一种实现小流量恒流采样器，包括采样负载，流量计以及采样泵，其特征在于：靠近采样泵抽气入口处串联恒流补偿装置，所述恒流补偿装置包括上述任意一项所述的补偿阀。