CN207832762U - 一种气体测量装置及其测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及测量装置领域，特别涉及一种气体测量装置及其测量系统。气体测量装置包括束管、与束管连通的测量管路和预处理管路，预处理管路包括反吹支路和排气支路，预处理管路上设有反吹换向阀，排气支路与反吹支路通过反吹换向阀切换状态；或者所述测量管路包括用于与反吹气源连通的反吹支路和用于与测量泵连通的测量支路，气体分析仪设置在测量支路上，所述测量管路上设有反吹换向阀，测量支路与反吹支路通过反吹换向阀切换状态。预处理管路或者测量管路上设置有反吹支路，在束管堵塞时，使用反吹气源连接反吹支路，将反吹换向阀置于连通反吹支路与束管的位置，然后对束管进行反吹，束管内的液态水被吹出，处理完毕后，可以继续进行检测作业。

Description

一种气体测量装置及其测量系统

技术领域

本实用新型涉及测量装置领域，特别涉及气体测量装置及其测量系统。

背景技术

矿煤采空区、密闭等区域需要经常性地进行气体成分及含量分析，常用的方法是采用束管方式，通过真空泵将待测区域的气体抽到气体分析仪处进行分析，距离从几百米到数公里不等。煤矿现场的煤炭自燃火灾的防治主要在于预防，煤炭自燃火灾的发生过程可分为缓慢氧化阶段、加速氧化阶段和剧烈氧化阶段，不同阶段对应着不同的气体产物种类和浓度。根据气体成分的存在及其浓度变化特征可以获知煤炭自燃的发展程度，目前通常使用束管监测系统监测矿井内的气体成分，实现对煤炭自燃发火的预测预报。

授权公告号为CN105842404B、授权公告日为2017.09.22的中国专利公开了一种用于矿井火情气体检测的束管系统，即一种气体测量装置，该束管系统包括四根束管，四根束管分别连接四个换向阀，换向阀的两个出气口分别连接一个气体检测管路和一个排气管路，排气管路即预处理管路，排气管路上串设一个排空泵，用于排出束管内的残余气体和空气。气体检测管路上串联测量气室和测量泵，测量泵用于将束管中的待测检测气体抽取到测量气室中，以进行气体检测。检测过程中，控制四个换向阀使四个束管与排气通道连通，同时控制排气泵开始同时对四根束管进行排气，并同时进行计时，在需要对指定束管进行测量时，控制换向阀进行换向，然后控制测量泵进行指定束管进行抽气测量。

由于抽取气体的位置较远，束管的长度从几百米至数公里不等，气体在束管中流动过程中会因温度变化而凝结出液态水，长时间工作过程中，经常出现液态水过多，将束管堵塞，造成测量装置无法将测点的气体抽到测量装置中的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种气体测量装置，以解决目前的气体测量装置在检测过程中由于束管中的液态水过多造成的束管堵塞无法检测的问题；另外，本实用新型的目的还在于提供一种使用上述气体测量装置的气体测量系统。

为实现上述目的，本实用新型的气体测量装置的技术方案为：

1.气体测量装置包括束管、与束管连通的测量管路和预处理管路，束管连接有束管换向阀，测量管路和预处理管路通过束管换向阀切换与束管的连通状态，测量管路上设有气体分析仪，所述预处理管路包括用于与反吹气源连通的反吹支路和用于与排气泵连通的排气支路，预处理管路上设有反吹换向阀，排气支路与反吹支路均与反吹换向阀连接并通过反吹换向阀切换与束管的连通状态；或者所述测量管路包括用于与反吹气源连通的反吹支路和用于与测量泵连通的测量支路，所述气体分析仪设置在测量支路上，所述测量管路上设有反吹换向阀，测量支路与反吹支路均与反吹换向阀连接并通过反吹换向阀切换与束管的连通状态。

2.在方案1的基础上，所述束管设有至少两路，束管换向阀与束管一一对应，预处理管路包括与束管换向阀一一对应的束管处理支路、与各束管处理支路连通的束管处理主路，所述测量管路包括与束管换向阀一一对应的束管测量支路、与各束管测量支路连通的束管测量主路，所述反吹换向阀设置在束管处理主路上；所述反吹换向阀设置在束管处理主路上，或者设置在束管测量主路上且所述气体分析仪设置在测量支路上。方便对各路束管进行同时反吹。

3.在方案2的基础上，束管换向阀为具有截止位的换向阀，可以对各路束管进行分别反吹。

4.在方案1或2或3的基础上，所述反吹换向阀和/或束管换向阀为电磁阀，方便控制。

5.在方案4的基础上，述反吹换向阀和束管换向阀均为电磁阀，所述气体测量装置包括束管堵塞分析系统和用于根据束管的堵塞情况控制反吹换向阀和束管换向阀启闭的控制器，能够实现自动反吹控制，降低工人工作量。

为实现上述目的，本实用新型的气体测量系统的技术方案为：

1.气体测量系统包括束管、与束管连通的测量管路和预处理管路，预处理管路上设有用于排出束管内气体的排气泵和用于抽取束管内气体的测量泵，束管连接有束管换向阀，测量管路和预处理管路通过束管换向阀切换与束管的连通状态，所述预处理管路包括用于与反吹气源连通的反吹支路和与排气泵连通的排气支路，预处理管路上设有反吹换向阀，排气支路与反吹支路均与反吹换向阀连接并通过反吹换向阀切换与束管的连通状态；或者所述测量管路包括用于与反吹气源连通的反吹支路和与测量泵连通的测量支路，所述气体分析仪设置在测量支路上，所述测量管路上设有反吹换向阀，测量支路与反吹支路均与反吹换向阀连接并通过反吹换向阀切换与束管的连通状态。

2.在方案1的基础上，所述束管设有至少两路，束管换向阀与束管一一对应，预处理管路包括与束管换向阀一一对应的束管处理支路、与各束管处理支路连通的束管处理主路，所述测量管路包括与束管换向阀一一对应的束管测量支路、与各束管测量支路连通的束管测量主路，所述反吹换向阀设置在束管处理主路上；所述反吹换向阀设置在束管处理主路上，或者设置在束管测量主路上且所述气体分析仪设置在测量支路上。

3.在方案2的基础上，束管换向阀为具有截止位的换向阀。

4.在方案1或2或3的基础上，所述反吹换向阀和/或束管换向阀为电磁阀。

5.在方案4的基础上，所述反吹换向阀和束管换向阀均为电磁阀，所述气体测量装置包括束管堵塞分析系统和用于根据束管的堵塞情况控制反吹换向阀和束管换向阀启闭的控制器。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的气体测量装置的预处理管路或者测量管路上设置有反吹支路，在束管堵塞时，使用反吹气源连接反吹支路，将反吹换向阀置于连通反吹支路与束管的位置，然后对束管进行反吹，束管内的液态水被吹出，处理完毕后，可以继续进行检测作业。

附图说明

图1是本实用新型的气体测量系统的具体实施例1的原理示意图；

图2是本实用新型的气体测量系统的具体实施例2的原理示意图；

图3是本实用新型的气体测量系统的具体实施例3的原理示意图；

图中：测量装置1；束管11；束管换向阀12；束管测量支路131；束管测量主路132；流量计14；气体分析仪15；束管处理支路161；束管处理主路162；反吹支路163；排气支路164；反吹换向阀17；排气泵2；测量泵3；测量支路233；反吹支路263。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的气体测量系统的具体实施例1，如图1所示，气体测量系统包括测量装置1和排气泵2、测量泵3。测量装置包括束管11、与束管11连通的测量管路和预处理管路。

测量管路与预处理管路通过束管换向阀12切换与束管11的连通状态，束管换向阀12具有束管接口、测量管路接口、预处理管路接口。其中束管11设置有N路，对应的束管换向阀12也设置有N个，本实施例中的束管换向阀12为具有截止位的三位五通阀。测量管路包括与束管换向阀12一一对应的束管测量支路131、与束管测量支路131连通的束管测量主路132。束管测量支路131连接在束管换向阀12的测量管路接口处，各束管测量支路131与束管测量主路132连通，束管测量主路132上设置有流量计14、气体分析仪15等检测仪器，束管测量主路132的一端与测量泵3连通。

预处理管路包括与束管换向阀12一一对应的束管处理支路161、与各束管处理支路161连通的束管处理主路162、反吹支路163和排气支路164，预处理管路上设有反吹换向阀17，反吹支路163与排气支路164通过反吹换向阀17切换与束管处理主路162的连通状态，反吹换向阀17设置在束管处理主路162上，各束管处理支路161与束管处理主路162连接，反吹支路163与排气支路164通过反吹换向阀17与束管处理主路162连接。排气支路164与排气泵2连通，通过排气泵2对束管11进行排气作业。

本实施例中的反吹换向阀17和束管换向阀12均为电磁阀，测量装置包括束管堵塞分析系统和用于根据束管11的堵塞情况控制反吹换向阀17和束管换向阀12启闭的控制器，其中束管11堵塞分析系统为现有技术，比如可以使用现有技术中根据束管11流量与标准流量对比的方法判断束管11是否堵塞，此处不再具体介绍。

本实用新型的气体测量系统的工作时，由于束管11的长度较长，气体从测量点抽到测量装置1会耗费较长的时间，本实用新型的气体测量系统采用多路同时预抽，再对各路分别单独测量的方式，节省测量时间。

在预抽的过程中，束管换向阀12切换到A状态，反吹换向阀17保持A状态，排气泵2工作，此时，束管11的气流均流向排气泵2。

在测量过程中，对各束管11依次循环进行，以第2路为例进行说明，该路束管11对应的束管换向阀12切换到B状态，其余束管11均处于A状态，反吹换向阀17保持A状态，排气泵2工作，测量泵3也工作，此时第2路束管11内的气流向流量计、多气体分析仪、测量泵3，其余各路气体流向排气泵2。

在束管11内有液体堵塞时，对束管11内的液体进行反吹，由于本实施例中的束管换向阀12具有截止位，本实用新型的气体测量系统的反吹可以有多种模式，可以单独反吹某一路束管11，也可以多路束管11一起反吹，以单独反吹第2路束管11为例进行说明：第2路束管换向阀12切到A状态，其余N-1个束管换向阀12处于截止位不动作，反吹换向阀17切到B状态，排气泵2不工作，测量泵3也不工作。此时使反吹气源内的高压气会进入束管112，将束管112中的液态水从束管11尾端吹出。

本实施例中的反吹换向阀17和束管换向阀12均由控制器控制，同时流量计和气体分析仪的数据也传送至控制器中，控制器根据设定的策略对束管11进行排气、测量，各路束管11的测量顺序可以设定，控制器根据气体分析仪的数据是否稳定，判断是否进行下一路束管11的测量。另外，控制器可以根据束管11的堵塞情况，自动选择对某几路的顺序反吹，或者某几路同时反吹。

本实用新型的气体测量系统的反吹换向阀17设置在预处理管路上，在反吹过程中不会对相关的测量部件造成损伤，另外，由于测量管路上需要布置多个测量器件，将反吹换向阀17设置在预处理管路上更方便测量器件的布置。

本实用新型的气体测量系统的具体实施例2，本实施例中的气体测量系统与上述具体实施例1的区别仅在于：如图2所示，本实施例中，测量管路包括用于与反吹气源连通的反吹支路263和用于与测量泵3连通的测量支路233，气体分析仪15设置在测量支路233上，测量管路上设有反吹换向阀17，测量支路233与反吹支路263通过反吹换向阀17切换与束管测量主路的连通状态，流量计14和气体分析仪15均设置在测量支路233上。

本实用新型的气体测量系统的具体实施例3，本实施例中的气体测量系统与上述具体实施例2的区别仅在于：如图3所示，本实施例中的束管仅设置一个，其他实施例中，束管换向阀不具有截止位。

本实用新型的气体测量系统的具体实施例4，本实施例中的气体测量系统与上述具体实施例1的区别仅在于：本实施例中的反吹换向阀和电磁阀为手动控制阀。

本实用新型的气体测量装置的具体实施例，本实施例中的气体测量装置与上述气体测量系统的具体实施例1-4任意一个中所述的测量装置的结构相同，不再赘述。

Claims (10)

1.一种气体测量装置，包括束管、与束管连通的测量管路和预处理管路，束管连接有束管换向阀，测量管路和预处理管路通过束管换向阀切换与束管的连通状态，测量管路上设有气体分析仪，其特征在于：所述预处理管路包括用于与反吹气源连通的反吹支路和用于与排气泵连通的排气支路，预处理管路上设有反吹换向阀，排气支路与反吹支路均与反吹换向阀连接并通过反吹换向阀切换与束管的连通状态；或者所述测量管路包括用于与反吹气源连通的反吹支路和用于与测量泵连通的测量支路，所述气体分析仪设置在测量支路上，所述测量管路上设有反吹换向阀，测量支路与反吹支路均与反吹换向阀连接并通过反吹换向阀切换与束管的连通状态。

2.根据权利要求1所述的气体测量装置，其特征在于：所述束管设有至少两路，束管换向阀与束管一一对应，预处理管路包括与束管换向阀一一对应的束管处理支路、与各束管处理支路连通的束管处理主路，所述测量管路包括与束管换向阀一一对应的束管测量支路、与各束管测量支路连通的束管测量主路，所述反吹换向阀设置在束管处理主路上；所述反吹换向阀设置在束管处理主路上，或者设置在束管测量主路上且所述气体分析仪设置在测量支路上。

3.根据权利要求2所述的气体测量装置，其特征在于：束管换向阀为具有截止位的换向阀。

4.根据权利要求1或2或3所述的气体测量装置，其特征在于：所述反吹换向阀和/或束管换向阀为电磁阀。

5.根据权利要求4所述的气体测量装置，其特征在于：所述反吹换向阀和束管换向阀均为电磁阀，所述气体测量装置包括束管堵塞分析系统和用于根据束管的堵塞情况控制反吹换向阀和束管换向阀启闭的控制器。

6.气体测量系统，包括气体测量装置，气体测量装置包括束管、与束管连通的测量管路和预处理管路，束管连接有束管换向阀，测量管路和预处理管路通过束管换向阀切换与束管的连通状态，测量管路上设有气体分析仪，预处理管路上设有用于排出束管内气体的排气泵和用于抽取束管内气体的测量泵，其特征在于：所述预处理管路包括用于与反吹气源连通的反吹支路和与排气泵连通的排气支路，预处理管路上设有反吹换向阀，排气支路与反吹支路均与反吹换向阀连接并通过反吹换向阀切换与束管的连通状态；或者所述测量管路包括用于与反吹气源连通的反吹支路和与测量泵连通的测量支路，所述气体分析仪设置在测量支路上，所述测量管路上设有反吹换向阀，测量支路与反吹支路均与反吹换向阀连接并通过反吹换向阀切换与束管的连通状态。

7.根据权利要求6所述的气体测量系统，其特征在于：所述束管设有至少两路，束管换向阀与束管一一对应，预处理管路包括与束管换向阀一一对应的束管处理支路、与各束管处理支路连通的束管处理主路，所述测量管路包括与束管换向阀一一对应的束管测量支路、与各束管测量支路连通的束管测量主路，所述反吹换向阀设置在束管处理主路上；所述反吹换向阀设置在束管处理主路上，或者设置在束管测量主路上且所述气体分析仪设置在测量支路上。

8.根据权利要求7所述的气体测量系统，其特征在于：束管换向阀为具有截止位的换向阀。

9.根据权利要求6或7或8所述的气体测量系统，其特征在于：所述反吹换向阀和/或束管换向阀为电磁阀。

10.根据权利要求9所述的气体测量系统，其特征在于：所述反吹换向阀和束管换向阀均为电磁阀，所述气体测量装置包括束管堵塞分析系统和用于根据束管的堵塞情况控制反吹换向阀和束管换向阀启闭的控制器。