CN209559748U - 激光气体分析仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种激光气体分析仪，涉及煤气检测设备技术领域，包括发射组件、接收组件以及连接组件和氮气组件，氮气组件上设有第一吹扫管道和第二吹扫管道，第一吹扫管道和第二吹扫管道的外周分别设有加热组件和保温层。本实用新型提供的激光气体分析仪，通过采用在第一吹扫管道和第二吹扫管道表面设置加热组件和保温层的方式，有效的保证了第一吹扫管道和第二吹扫管道内部氮气的温度，避免了寒冷环境下向激光氧分析仪的第一视窗和第二视窗表面进行氮气吹扫容易造成二者表面凝结污染物的问题，提高了装置使用的稳定性，保证激光气体分析仪透过率及测量结果准确，激光气体分析仪的稳定运行，也有效的保证了生产工艺的稳定性。

Description

激光气体分析仪

技术领域

本实用新型属于煤气检测设备技术领域，更具体地说，是涉及一种激光气体分析仪。

背景技术

激光气体分析仪是由激光发射、光电传感、分析模块和吹扫组件等构成，它通过发射组件驱动半导体激光器，将探测激光发射，并穿过被测环境，由接收组件进行光电转换，将传感信号送回发射组件对光谱数据进行分析，最终获得测量结果。

在较为恶劣的现场测量的场合里，为了能够保证激光气体分析仪能够长期连续运行，需用氮气作为吹扫气体对发射和接收组件上的光学视窗进行吹扫，以避免测量环境中粉尘对视窗造成严重污染进而影响测量准确度的问题。由于氮气本身温度较低，在北方冬季寒冷季节极易引起被测气体中萘、焦油等低温易凝结的污染物凝结，导致发射组件和接收组件光学视窗吸附污凝结染物，造成分析仪透过率降低，致使测量结果不准确，分析仪不能连续稳定运行的问题，影响了生产过程的正常进行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种激光气体分析仪，以解决现有技术中存在激光气体分析仪的吹扫氮气在低温情况下容易导致视窗上凝结污染物、影响视窗观察效果的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种激光气体分析仪，包括发射组件、接收组件、设置于发射组件和接收组件之间且中部用于与待测气体管道相连的连接组件以及顺次与发射组件和接收组件连通的氮气组件，连接组件的两端分别设有第一视窗和第二视窗，氮气组件上还分别设有用于吹扫第一视窗的第一吹扫管道和用于吹扫第二视窗的第二吹扫管道，第一吹扫管道和第二吹扫管道的外周分别设有加热组件，加热组件的的外周还设有保温层。

作为进一步的优化，加热组件包括电源以及与电源电连接且螺旋缠绕于第一吹扫管道外周的伴热电缆。

作为进一步的优化，电源设置于伴热电缆靠近氮气组件的一端，且伴热电缆自氮气组件一端向连接组件一端螺旋缠绕设置。

作为进一步的优化，加热组件包括电源以及与电源电连接且螺旋缠绕于第一吹扫管道外周的电热片。

作为进一步的优化，加热组件与第一吹扫管道相连处还设有防爆终端接头，加热组件与第二吹扫管道相连处也设有防爆终端接头。

作为进一步的优化，氮气组件通过第一正压管道与发射组件相连，发射组件通过第二正压管道与接收组件相连，第一正压管道与第二正压管道形成正压氮气通路，第一正压管道与第二正压管道的外周也顺次设有加热组件和保温层。

作为进一步的优化，保温层为弹性材质构件，保温层的轴向两端还分别设有卡紧组件，卡紧组件包括相互铰接且内壁与保温层的外周抵接的第一半卡和第二半卡以及贯穿第一半卡的自由端且与第二半卡的自由端螺纹连接的锁紧螺栓。

作为进一步的优化，第一半卡和第二半卡的内径一致且均小于保温层的外径。

作为进一步的优化，保温层为亚佛罗保温材料构件。

本实用新型提供的激光气体分析仪的有益效果在于：本实用新型提供的激光气体分析仪，通过采用在第一吹扫管道和第二吹扫管道表面设置加热组件和保温层的方式，有效的保证了第一吹扫管道和第二吹扫管道内部氮气的温度，避免了寒冷环境下向激光氧分析仪的第一视窗和第二视窗表面进行氮气吹扫容易造成二者表面凝结污染物的问题，提高了装置使用的稳定性，保证激光气体分析仪透过率及测量结果准确，激光气体分析仪的稳定运行，也有效的保证了生产工艺的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的激光气体分析仪的局部剖视结构示意图；

图2为本实用新型实施例图1中A-A的剖视结构示意图；

其中，图中各附图标记：

100-发射组件；200-接收组件；300-连接组件；310-第一视窗；320-第二视窗；400-氮气组件；410-第一正压管道；420-第二正压管道；500-加热组件；510-伴热电缆；600-保温层；610-卡紧组件；611-第一半卡；612-第二半卡；613-锁紧螺栓；710-第一吹扫管道；720-第二吹扫管道；730-防爆终端接头；800-待测气体管道。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1至图2，现对本实用新型提供的激光气体分析仪进行说明。激光气体分析仪，包括发射组件100、接收组件200、设置于发射组件100和接收组件200之间且中部用于与待测气体管道800相连的连接组件300以及顺次与发射组件100和接收组件200连通的氮气组件400，连接组件300的两端分别设有第一视窗310和第二视窗320，氮气组件400上还分别设有用于吹扫第一视窗310的第一吹扫管道710和用于吹扫第二视窗320的第二吹扫管道720，第一吹扫管道710和第二吹扫管道720的外周分别设有加热组件500，加热组件500的外周还设有保温层600。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

发射组件用于向接收组件一侧发射激光，连接组件的中部与待测气体管道连通，且待测气体管道的主轴与激光的射出方向呈垂直夹角设置，激光能够穿过待测气体管道中的气体，由接收组件接收信号，并进行光电转换后，将传感信号送回发射单元对光谱数据进行分析，获得测量结果。激光气体分析仪使用在室外环境中，尤其在冬季气温较低时，激光气体分析仪的使用受到严重影响。由于本实施例中测量的是煤气，煤气中含有较多的杂质颗粒，如煤气中的萘和焦油能低温易凝结的污染物，在低温环境下极易堆积在第一视窗以及第二视窗上，导致遮挡，使激光气体分析仪透过率降低，影响测量结果的准确性。本实施例中的加热组件和保温层的设置，有效的保证了对第一吹扫管道中的氮气进行温度提升，而保温层则最大限度的将加热组件产生的热量保持在内部，避免热量向外散发造成对氮气加热效率低的问题。

本实用新型提供的激光气体分析仪，与现有技术相比，本实用新型提供的激光气体分析仪，通过采用在第一吹扫管道710和第二吹扫管道720表面设置加热组件500和保温层600的方式，有效的保证了第一吹扫管道710和第二吹扫管道720内部氮气的温度，避免了寒冷环境下向激光氧分析仪的第一视窗310和第二视窗320表面进行氮气吹扫容易造成二者表面凝结污染物的问题，提高了装置使用的稳定性，保证激光气体分析仪透过率及测量结果准确，激光气体分析仪的稳定运行，也有效的保证了生产工艺的稳定性。

请一并参阅图1至图2，作为本实用新型提供的激光气体分析仪的一种具体实施方式，加热组件500包括电源以及与电源电连接且螺旋缠绕于第一吹扫管道710外周的伴热电缆510。伴热作为一种有效的管道保温及防冻方案一直被广泛应用。其工作原理是通过伴热媒体散发一定的热量，通过直接或间接的热交换补充被伴热管道的损失，以达到升温、保温或防冻的正常工作要求。伴热电缆接通电源后，电流由一根线芯经过导电的PTC材料到另一线芯而形成回路。电能使导电材料升温，其电阻随即增加，当芯带温度升至某值之后，电阻大到几乎阻断电流的程度，其温度不再升高，与此同时伴热电缆向温度较低的被加热体传热，实现有效的加热管道的作用，本实施例中伴热电缆主要用于加热第一吹扫管道以及第二吹扫管道中的氮气，使其具有一定的温度，当具有一定温度的氮气吹扫第一视窗和第二视窗时，则可以避免煤气中的萘和焦油等在第一视窗和第二视窗表面凝结的问题，保证仪器的准确性。

请参阅图1，作为本实用新型提供的激光气体分析仪的一种具体实施方式，电源设置于伴热电缆510靠近氮气组件400的一端，且伴热电缆510自氮气组件400一端向连接组件300一端螺旋缠绕设置。伴热电缆510采用缠绕在第一吹扫管道以及第二吹扫管道外周的形式，且自氮气组件400一端向连接组件300一端缠绕，电源设置在靠近氮气组件400的一侧，便于进行通断的操作控制，同时缠绕采用螺旋缠绕的形式，能够尽量多的使伴热电缆和第一吹扫管道以及第二吹扫管道的外周进行接触，提高加热效率，保证对氮气快速加热的效果，避免加热量不足导致的氮气温度过低的问题。

作为本实用新型提供的激光气体分析仪的一种具体实施方式，加热组件500包括电源以及与电源电连接且包覆于第一吹扫管道710或第二吹扫管道720外周的电热片。本实施例中，加热组件还可以设置为电热片的形式，电热片包覆于第一吹扫管道710或第二吹扫管道720的外周也能起到稳定的加热效果，保证管道出口端氮气的温度能够达到所需温度，在对第一视窗和第二视窗吹扫是避免焦油等物质凝结的问题。

请参阅图1作为本实用新型提供的激光气体分析仪的一种具体实施方式，加热组件500与第一吹扫管道710相连处还设有防爆终端接头730，加热组件500与第二吹扫管道720相连处也设有防爆终端接头730。防爆终端接头730的设置能够有效地避免伴热电缆终端漏电的问题，保证了设备使用过程中的安全性，有效的防止了安全事故的产生。

请一并参阅图1至图2，作为本实用新型提供的激光气体分析仪的一种具体实施方式，氮气组件400通过第一正压管道410与发射组件100相连，发射组件100通过第二正压管道420与接收组件200相连，第一正压管道410与第二正压管道420形成正压氮气通路，第一正压管道410与第二正压管道420的外周也顺次设有加热组件500和保温层600。激光气体分析仪的发射组件和接收组件采用正压防爆设计，在二者的箱体内部通入具有良好的保护性的高纯氮气达到正压防爆的作用，使激光气体分析仪在危险场所能够安全使用。氮气组件的作用是使发射组件和接收组件呈现正压状态，对发射组件以及接收组件内部电路板进行有效的保护，避免受到外界气体的干扰，用于连接氮气组件和发射组件的第一正压管道将氮气输送至发射组件内，而第二正压管道则将氮气输送至接收组件内，保证发射组件和接收组件稳定的位于正压状态，保证内部元器件不受外部影响。

作为本实用新型提供的激光气体分析仪的一种具体实施方式，保温层600为弹性材质构件，保温层600的轴向两端还分别设有卡紧组件610，卡紧组件610包括相互铰接且内壁与保温层600的外周抵接的第一半卡611和第二半卡612以及贯穿第一半卡611的自由端且与第二半卡612的自由端螺纹连接的锁紧螺栓613。保温层600为弹性材质的构件，具有良好的弹性，通过卡紧组件的设置，能够实现保温层端部的有效卡紧，避免热量从保温层端口处逸出造成的热量损失，有效的节约了电能。第一半卡和第二半卡为两个半圆环，二者一端采用相互铰接的形式能够实现开合，第一半卡的自由端设有用于供锁紧螺栓贯穿的通孔，第二半卡的自由端设有用于与锁紧螺栓螺纹连接的螺纹孔，通过使第一半卡和第二半卡的自由端逐渐靠近，实现对保温层外周的压紧效果。

作为本实用新型提供的激光气体分析仪的一种具体实施方式第一半卡611和第二半卡612的内径一致且均小于保温层600的外径。保温层600为亚佛罗保温材料构件。第一半卡611和第二半卡612的内径一致，能够围合成一个圆形，为了保证卡紧效果，第一半卡611和第二半卡612的内径应该设置为小于保温层外径的数值，保证能够通过使第一半卡和第二半卡的自由端逐渐靠近实现从外周对保温层的有效卡紧的效果，起到封闭保温层端口，保存住热量的效果。由于保温层还存在弹性，所以在压紧的过程中通过旋转锁紧螺栓能够实现保温层和内部管道的紧密接触，实现保温效果。

使用时，将工频220V的交流电源作为本实施例中的电源，利用电源与伴热电缆510相连，利用伴热电缆510将电源提供的电能转化为热能，通过与第一吹扫管道以及第二吹扫管道之间的间接热交换，加热第一吹扫管道以及第二吹扫管道内的氮气，并利用加热组件外部的亚弗罗保温材料的保温作用，实现降低加热组件的热量损耗的目的，保证第一吹扫管道以及第二吹扫管道内的吹扫氮气以及第一正压管道以及第二正压管道内氮气为温热氮气，有效解决在寒冷环境下激光氧分析仪的第一视窗和第二视窗表面凝结污染物的问题。

本实用新型提供的激光气体分析仪，通过采用在第一吹扫管道和第二吹扫管道表面设置加热组件和保温层的方式，有效的保证了第一吹扫管道和第二吹扫管道内部氮气的温度，避免了寒冷环境下向激光氧分析仪的第一视窗和第二视窗表面进行氮气吹扫容易造成二者表面凝结污染物的问题，提高了装置使用的稳定性，保证激光气体分析仪透过率及测量结果准确，激光气体分析仪的稳定运行，也有效的保证了生产工艺的稳定性。

以上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之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.激光气体分析仪，其特征在于：包括发射组件(100)、接收组件(200)、设置于所述发射组件(100)和接收组件(200)之间且中部用于与待测气体管道(800)相连的连接组件(300)以及顺次与所述发射组件(100)和所述接收组件(200)连通的氮气组件(400)，所述连接组件(300)的两端分别设有第一视窗(310)和第二视窗(320)，所述氮气组件(400)上还分别设有用于吹扫所述第一视窗(310)的第一吹扫管道(710)和用于吹扫所述第二视窗(320)的第二吹扫管道(720)，所述第一吹扫管道(710)和所述第二吹扫管道(720)的外周分别设有加热组件(500)，所述加热组件(500)的外周还设有保温层(600)。

2.如权利要求1所述的激光气体分析仪，其特征在于：所述加热组件(500)包括电源以及与所述电源电连接且螺旋缠绕于所述第一吹扫管道(710)外周的伴热电缆(510)。

3.如权利要求2所述的激光气体分析仪，其特征在于：所述电源设置于所述伴热电缆(510)靠近所述氮气组件(400)的一端，且所述伴热电缆(510)自所述氮气组件(400)一端向所述连接组件(300)一端螺旋缠绕设置。

4.如权利要求1所述的激光气体分析仪，其特征在于：所述加热组件(500)包括电源以及与所述电源电连接且螺旋缠绕于所述第一吹扫管道(710)外周的电热片。

5.如权利要求1所述的激光气体分析仪，其特征在于：所述加热组件(500)与所述第一吹扫管道(710)相连处还设有防爆终端接头(730)，所述加热组件(500)与所述第二吹扫管道(720)相连处也设有防爆终端接头(730)。

6.如权利要求1所述的激光气体分析仪，其特征在于：所述氮气组件(400)通过第一正压管道(410)与所述发射组件(100)相连，所述发射组件(100)通过第二正压管道(420)与接收组件(200)相连，所述第一正压管道(410)与所述第二正压管道(420)形成正压氮气通路，所述第一正压管道(410)与所述第二正压管道(420)的外周也顺次设有所述加热组件(500)和所述保温层(600)。

7.如权利要求1所述的激光气体分析仪，其特征在于：所述保温层(600)为弹性材质构件，所述保温层(600)的轴向两端还分别设有卡紧组件(610)，所述卡紧组件(610)包括相互铰接且内壁与所述保温层(600)的外周抵接的第一半卡(611)和第二半卡(612)以及贯穿所述第一半卡(611)的自由端且与所述第二半卡(612)的自由端螺纹连接的锁紧螺栓(613)。

8.如权利要求7所述的激光气体分析仪，其特征在于：所述第一半卡(611)和所述第二半卡(612)的内径一致且均小于所述保温层(600)的外径。

9.如权利要求1所述的激光气体分析仪，其特征在于：所述保温层(600)为亚佛罗保温材料构件。