CN208255166U - 气体检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种气体检测装置，包括一用以收集待分析气体的取样单元、一连接所述取样单元的除水单元，及一连接所述除水单元的分析单元；所述除水单元包括一连接所述取样单元以流通待分析气体的内管，及一套覆于所述内管且通入干燥气体以去除待分析气体中的水分的外管，所述内管形成有多个仅能供水分子穿透的膜孔；利用流通于外管中的干燥气体的冲提，使内管中待分析气体的水分子由所述膜孔渗出，而持续被干燥气体所带走，如此分离出待分析气体中的水分，有效减少待分析气体的水分，使整体操作更加顺畅、准确度更高，还能适用于检测含水量较高的气体。

Description

气体检测装置

技术领域

本实用新型涉及气体检测技术领域，特别是指一种气体检测装置。

背景技术

现有的一种气体检测装置包括一自硫磺回收工厂排放管道采样待分析气体的采样管、一连接所述采样管以输入清洁的稀释气体的稀释装置，及一用以分析经稀释气体稀释后的待分析气体的气相层析/火焰亮度侦测系统，如此，检测待分析气体中硫化氢、硫化碳酰及二硫化碳的含量。

但是，许多制程气体都含有饱和水气，甚至含有水滴，不但容易使气相层析/火焰亮度侦测系统经常熄火，导致检测过程时常中断，影响检测的顺畅性；而且硫化氢和水气结合容易吸附于各检测设备中，导致检测的含量与实际含量有所落差，因此，现有气相层析/火焰亮度侦测法仅能适用于检测含水量较低的待分析气体。

因此，有必要设计一种新的气体检测装置，以解决上述技术问题。

实用新型内容

针对背景技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种气体检测装置，操作顺畅、准确度高还能适用于检测含水量较高的气体。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种气体检测装置，包括一取样单元，用以收集待分析气体；一除水单元，包括一连接所述取样单元以流通待分析气体的内管，及一套覆于所述内管且用以通入去除待分析气体中的水分的干燥气体的外管，所述内管形成有多个仅能供水分子穿透的膜孔；及一分析单元，包括一连接所述除水单元的混合机构，及一连接所述混合机构的分析机构；除水单元还包括一连接所述内管与所述外管的一端的第一三向接头，及一连接所述内管与所述外管的另一端的第二三向接头，所述内管具有一连接所述取样单元的内进气端，及一远离所述内进气端的内出气端，所述外管具有一相反于所述内进气端的外进气端，及一远离所述外进气端的外出气端，所述第一三向接头是连接所述内进气端与所述外出气端，所述第二三向接头是连接所述内出气端与所述外进气端，待分析气体是由所述内进气端朝所述内出气端流动，而干燥气体是由所述外进气端朝所述外出气端流动。

在上述技术方案中，所述取样单元包括一用以收集待分析气体的取样管、一设置于所述取样管以控制待分析气体收集速度的取样控制阀、一连接所述取样管的主管、一设置于所述主管中的气体过滤件，及一与所述气体过滤件间隔设置于所述主管的泄水阀，所述主管具有相反的一上开口与一下开口，所述气体过滤件是邻近所述上开口，而所述泄水阀是安装于所述下开口，而所述除水单元的内管的内进气端是与所述上开口连接。

在上述技术方案中，所述混合机构包括一连接所述除水单元的内管的内出气端的第一质量流量控制器、一连接一供气源的第二质量流量控制器、一连接所述第一质量流量控制器与所述第二质量流量控制器的预混合器、一连接所述预混合器且容量大于所述预混合器的容量的主混合器、一连接所述主混合器以控制所述主混合器内的气体背压的调压阀，及一连接所述主混合器的混合气体输出管。

在上述技术方案中，所述分析机构具有一连接所述混合气体输出管的分析控制阀、一连接所述分析控制阀以输入外界空气的泵浦、一连接所述分析控制阀以分离出硫化物的填充型分离管柱，及一连接所述填充型分离管柱以检测含硫腐蚀性成分的半导体侦测器。

在上述技术方案中，所述分析机构具有一连接所述除水单元的内管的内出气端的分析控制阀、一连接所述分析控制阀以输入外界空气的泵浦、一连接所述分析控制阀以分离出硫化物的填充型分离管柱，及一连接所述填充型分离管柱以检测含硫腐蚀性成分的半导体侦测器。

本实用新型气体检测装置，包括一用以收集待分析气体的取样单元、一连接所述取样单元的除水单元，及一连接所述除水单元的分析单元。有益效果在于：利用流通于所述外管中的干燥气体的冲提，使内管中待分析气体的水分子由所述膜孔渗出，而持续被干燥气体所带走，如此分离出待分析气体中的水分，有效减少待分析气体的水分，使整体操作更加顺畅、准确度更高，还能适用于检测含水量较高的气体。

附图说明

图1为本实用新型第一较佳实施例示意图；

图2为本实用新型除水单元的内管与外管的型态示意图；

图3为本实用新型本实用新型第二较佳实施例示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图2所示，本实用新型所述的一种气体检测装置，包括一用以收集待分析气体200的取样单元2、一连接所述取样单元2的除水单元3，及一连接所述除水单元3的分析单元4。所述分析单元4包括一连接所述除水单元3的混合机构5，及一连接所述混合机构5的分析机构6。

所述取样单元2包括一用以收集待分析气体200的取样管21、一设置于所述取样管21以控制待分析气体200收集速度的取样控制阀22、一连接所述取样管21的主管23、一设置于所述主管23中的气体过滤件24，及一与所述气体过滤件24间隔设置于所述主管23的泄水阀25。

所述主管23具有相反的一上开口231与一下开口232，所述气体过滤件24 是邻近所述上开口231以过滤待分析气体200中的粉尘或杂质，而所述泄水阀 25是安装于所述下开口232。待分析气体200中的水分会在所述主管23中形成凝结水并经所述泄水阀25排出，以进行待分析气体200的初步过滤。

所述除水单元3包括一连接所述主管23的上开口231以流通待分析气体200 的内管31、一套覆于所述内管31且通入干燥气体202以去除待分析气体200 中的水分的外管32、一连接所述内管31与所述外管32的一端的第一三向接头 33，及一连接所述内管31与所述外管32的另一端的第二三向接头34。干燥气体202是选自：99.999％的氮气、氩气或除水的零级空气。本较佳实施例的干燥气体202是99.999％的氮气。

所述内管31形成有多个仅能供水分子穿透的膜孔311，且具有一连接所述主管23的上开口231的内进气端312，及一远离所述内进气端312的内出气端 313。所述外管32具有一相反于所述内进气端312的外进气端321，及一远离所述外进气端321的外出气端322。待分析气体200是由所述内进气端312朝所述内出气端313流动，而干燥气体202是由所述外进气端321朝所述外出气端322 流动。

所述第一三向接头33是连接所述内进气端312与所述外出气端322，以控制待分析气体200流入所述内管31中，而所述第二三向接头34是连接所述内出气端313与所述外进气端321，以控制待分析气体200流出所述内管31。

待分析气体200中的水分子会因为干燥气体202的冲提，而由所述内管31 的所述膜孔311渗出进而被干燥气体202所带走，如此分离出待分析气体200 中的水分，以有效减少待分析气体200的水分，同时也能使硫化氢与水分分离，避免硫化氢被水分抓走(trap)，使整体操作更加顺畅、准确度更高，还能适用于检测含水量较高的气体。

同时，由控制所述第一三向接头33与所述第二三向接头34，进一步控制流经所述内管31的待分析气体200的流动，以进一控制待分析气体200中的水分的减少程度，进而适用于去除不同待分析气体200中的水分。

经发明人以25℃-27℃含水约3％-5％的炼铁厂的制程气体测试，在经所述除水单元3后，炼铁厂的制程气体含水量可以降低至400-670ppm，较一般市售气体冷冻干燥机所能达到的3000-4000ppm更佳，足见所述除水单元3的效果优于一般市售气体冷冻干燥机。

所述混合机构5包括一连接所述除水单元3的内管31的内出气端313的第一质量流量控制器(Mass Flow Controller)51、一连接一供气源201的第二质量流量控制器52、一连接所述第一质量流量控制器51与所述第二质量流量控制器52的预混合器53、一连接所述预混合器53且容量大于所述预混合器53的容量的主混合器54、一连接所述主混合器54以控制所述主混合器54内的气体背压的调压阀55，及一连接所述主混合器54的混合气体输出管56。

利用所述调压阀55调整所述主混合器54内的气体背压，以提升已去除水分的待分析气体200与所述供气源201所提供的气体的混合均匀度，且混合后再由所述混合气体输出管56输送至所述分析机构6。

于本较佳实施例中，所述预混合器53与所述主混合器54是以玻璃制成的中空状圆球体，以避免于混合时发生腐蚀，而所述预混合器53的容量是100毫升，而所述主混合器54的容量是5公升，所述供气源201是一支储存有干燥空气的钢瓶，而所述第一质量流量控制器51与所述第二质量流量控制器52是可调0-5公升/分钟进气量。

所述分析机构6包括一连接所述混合气体输出管56的分析控制阀61、一连接所述分析控制阀61以输入外界空气的泵浦62、一连接所述分析控制阀61以分离出硫化物的填充型分离管柱63，及一连接所述填充型分离管柱63以检测含硫腐蚀性成分的半导体侦测器64。

于本较佳实施例中，所述分析控制阀61是一六向气动阀，而所述半导体侦测器64是以三氧化二铟所制成，当然在实际应用上所述半导体侦测器64也可以是以铈所制成依然可以产生相同的功效。

利用所述泵浦62输入外界空气作为推送混合有所述供气源201所提供的气体的待分析气体200的载流气体，配合以三氧化二铟所制成半导体侦测器64，无需额外提供燃气或补充气体即可检测待分析气体200中具腐蚀性的硫化氢与甲硫醇的含量，不但使整体结构更加简单、小型化且便于携带，还能提升操作安全性。

如图3所示，本新型气体检测装置的第二较佳实施例，大致是与所述第一较佳实施例相似，不相同的地方在于：所述分析单元4省略了图2中的混合机构5，所述分析机构6的分析控制阀61是连接所述除水单元3的内管31的内出气端313。

由于本较佳实施例大致是与第一较佳实施例相似，因此，除了可以达成与所述第一较佳实施例相同的功效外，由于省略了图2中的混合机构5，使得所述分析机构6能用以分析待分析气体200中浓度较低的成分。

综上所述，本新型气体检测装置利用流通于所述外管32中的干燥气体202 的冲提，使内管31中待分析气体200的水分子由所述膜孔311渗出，而持续被干燥气体202所带走，如此分离出待分析气体200中的水分，有效减少待分析气体200的水分，使整体操作更加顺畅、准确度更高，还能适用于检测含水量较高的气体，故确实能达成本新型的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则的内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围的内。

Claims (5)

1.一种气体检测装置，其特征在于：包括一取样单元，用以收集待分析气体；一除水单元，包括一连接所述取样单元以流通待分析气体的内管，及一套覆于所述内管且用以通入去除待分析气体中的水分的干燥气体的外管，所述内管形成有多个仅能供水分子穿透的膜孔；及一分析单元，包括一连接所述除水单元的混合机构，及一连接所述混合机构的分析机构；除水单元还包括一连接所述内管与所述外管的一端的第一三向接头，及一连接所述内管与所述外管的另一端的第二三向接头，所述内管具有一连接所述取样单元的内进气端，及一远离所述内进气端的内出气端，所述外管具有一相反于所述内进气端的外进气端，及一远离所述外进气端的外出气端，所述第一三向接头是连接所述内进气端与所述外出气端，所述第二三向接头是连接所述内出气端与所述外进气端，待分析气体是由所述内进气端朝所述内出气端流动，而干燥气体是由所述外进气端朝所述外出气端流动。

2.根据权利要求1所述的气体检测装置，其特征在于：所述取样单元包括一用以收集待分析气体的取样管、一设置于所述取样管以控制待分析气体收集速度的取样控制阀、一连接所述取样管的主管、一设置于所述主管中的气体过滤件，及一与所述气体过滤件间隔设置于所述主管的泄水阀，所述主管具有相反的一上开口与一下开口，所述气体过滤件是邻近所述上开口，而所述泄水阀是安装于所述下开口，而所述除水单元的内管的内进气端是与所述上开口连接。

3.根据权利要求2所述的气体检测装置，其特征在于：所述混合机构包括一连接所述除水单元的内管的内出气端的第一质量流量控制器、一连接一供气源的第二质量流量控制器、一连接所述第一质量流量控制器与所述第二质量流量控制器的预混合器、一连接所述预混合器且容量大于所述预混合器的容量的主混合器、一连接所述主混合器以控制所述主混合器内的气体背压的调压阀，及一连接所述主混合器的混合气体输出管。

4.根据权利要求3所述的气体检测装置，其特征在于：所述分析机构具有一连接所述混合气体输出管的分析控制阀、一连接所述分析控制阀以输入外界空气的泵浦、一连接所述分析控制阀以分离出硫化物的填充型分离管柱，及一连接所述填充型分离管柱以检测含硫腐蚀性成分的半导体侦测器。

5.根据权利要求3所述的气体检测装置，其特征在于：所述分析机构具有一连接所述除水单元的内管的内出气端的分析控制阀、一连接所述分析控制阀以输入外界空气的泵浦、一连接所述分析控制阀以分离出硫化物的填充型分离管柱，及一连接所述填充型分离管柱以检测含硫腐蚀性成分的半导体侦测器。