CN209690245U - 一种气体恒压取样装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种气体恒压取样装置，包括密闭腔、传动机构、驱动机构、活塞、吸气装置、采样通道、注气通道和排气通道，其特征在于：所述活塞设置在密闭腔内且将密闭腔分割形成驱动容纳室和气体容纳室；所述气体容纳室内设有传动机构和驱动机构，驱动机构与传动机构连接，驱动机构通过传动机构驱动活塞运动以改变气体容纳室的体积；采样通道和注气通道均与气体容纳室连通；排气通道的一端与气体容纳室连通，另一端与吸气装置连接。本实用新型能够有效实现每次采样时，待采样的气体均处于恒压下，实现气体采样的整个过程均在恒压下完成，从而确保对后续气体分析实验结果的准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及气相色谱检测装置技术领域，具体是一种气体恒压取样装置。
背景技术
目前，对气袋气或顶空气进行气相色谱分析，通常直接采用进样针抽取后进行分析，并未考虑到所抽取的气体是否处于恒压。根据理想气体状态方程，可知压力和温度会直接影响到气体的进样量，从而对分析结果产生影响，所以对每次进样进行恒压处理是保证气相色谱分析结果准确性的前提，也即是确保所采样的气体是处于恒压下进行采样的。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种气体恒压取样装置，其能解决恒压下对气体采样的问题。
本实用新型的技术方案为：一种气体恒压取样装置，包括密闭腔、传动机构、驱动机构、活塞、吸气装置、采样通道、注气通道和排气通道，所述活塞设置在密闭腔内且将密闭腔分割形成驱动容纳室和气体容纳室；
所述气体容纳室内设有传动机构和驱动机构，驱动机构与传动机构连接，驱动机构通过传动机构驱动活塞运动以改变气体容纳室的体积；
采样通道和注气通道均与气体容纳室连通；
排气通道的一端与气体容纳室连通，另一端与吸气装置连接。
进一步地，所述驱动机构包括固定板、第一传动齿轮和第二传动齿轮，传动机构横向设置在固定板上，传动机构的上侧设置有齿轮槽，传动机构与活塞连接；第一传动齿轮和第二传动齿轮啮合，第一传动齿轮设置在传动机构的上方并通过传动机构上的齿轮槽与传动机构啮合。
进一步地，还包括固定设置在所述密闭腔外的温压检测计，温压检测计的检测端设置在气体容纳室内，温压检测计用于测量气体容纳室内的压力和温度。
进一步地，所述第一传动齿轮和第二传动齿轮的轴心设置在同一条竖直线上，且第一传动齿轮和第二传动齿轮均设置在两根固定板之间。
进一步地，所述采样通道、注气通道和排气通道设置在密闭腔的同一侧。
进一步地，所述采样通道内按距气体容纳室的距离由远至近依次设置有隔垫和用于控制采样通道启闭状态的第一阀门，隔垫与采样通道的内壁密封接触。
进一步地，所述注气通道内设置有用于控制注气通道启闭状态的第二阀门。
进一步地，所述排气通道内设置有用于控制排气通道启闭状态的第三阀门。
进一步地，所述活塞通过密封件与密闭腔密封连接。
进一步地，所述传动机构横向穿过固定板。
本实用新型的有益效果为：本实用新型能够有效实现每次采样时，待采样的气体均处于恒压下，实现气体采样的整个过程均在恒压下完成，从而确保对后续气体分析实验结果的准确性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中，1-传动杆、2-第一传动齿轮、3-第二传动齿轮、4-温压检测计、5-第一阀门、6-隔垫、7-采样通道、8-第二阀门、9-注气通道、10-排气通道、11-第三阀门、12-气体容纳室、13-活塞、14-固定板、15-密闭腔、16-驱动容纳室、17-真空泵。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：
如图1所示，一种气体恒压取样装置，包括密闭腔15、传动杆1、活塞13、气体容纳室12和采样通道7。所述活塞13将密闭腔15分割形成驱动容纳室16和气体容纳室12，活塞13竖直设置在密闭腔15内且可沿着密闭腔15的两侧壁横向滑动。传动杆1、第一传动齿轮2、第二传动齿轮3和固定板14均设置在驱动容纳室16内，其中第一传动齿轮2、第二传动齿轮3和固定板14构成驱动机构，传动杆1构成传动机构，驱动机构用于驱动传动机构运动。驱动机构也可以采用其他驱动装置，例如电机、丝杆等。如图1中所示，活塞13的一端与密闭腔15的三内壁围成的空间在密闭腔15内所占的空间即为气体容纳室12；气体容纳室12用于容纳采样分析所需的气体，为了保证气体容纳室12内的气体不从活塞13与密闭腔15的连接处逃逸出去，而改变气体容纳室12内的压力，可在活塞13与密闭腔15的连接处设置为密封连接，例如活塞13两端的周缘通过密封圈与密闭腔15的内壁连接。
密闭腔15内还竖直设置有若干根固定板14，本实施例设置两根，固定板14固定设置在密闭腔15内而不可移动。固定板14上设置有横向的传动杆1，传动杆1的上侧设置有齿轮槽(图中未示出)，传动杆1的一端与活塞13连接，传动杆1可以与活塞13活动连接也可以与活塞13固定连接，传动杆1可以推动活塞13沿密闭腔15横向滑动，从而改变气体容纳室12的体积，进而改变气体容纳室12内的压力已经可将气体容纳室12内的气体挤出。
为了使得传动杆1设置在固定板14上且可以横向滑动，传动杆1可以横向穿过固定板14，或在固定板14的一侧表面上设置导轨槽，传动杆1设置在导轨槽内，导轨槽的两侧设置有轮齿，从而使得传动杆1能够设置在导轨槽内而不脱落，且可以横向滑动。
密闭腔15内还固定设置有第一传动齿轮2和第二传动齿轮3，第一传动齿轮2和第二传动齿轮3啮合，第一传动齿轮2设置在传动杆1的上方并通过传动杆1上的齿轮槽与传动杆1啮合，从而通过驱动第二传动齿轮3以自转方式转动带动第一传动齿轮2也已自转方式进行转动，进而第一传动齿轮2驱动传动杆1横向滑动，传动杆1带动活塞13沿着密闭腔15的两侧壁横向滑动。
驱动第二传动齿轮3转动可以通过人力或外接推力装置实现。
第一传动齿轮2和第二传动齿轮3固定设置在密闭腔15内是指第一传动齿轮2和第二传动齿轮3在转动的过程中，第一传动齿轮2和第二传动齿轮3是不可移动而位置固定的，从而使得第一传动齿轮2能够驱动传动杆1横向滑动。
本实施例中，传动杆1也可以采用其他可驱动活塞13在密闭腔15移动的传动机构，例如丝杆、推杆等等。
为了节约占用的空间和防止第一传动齿轮2和第二传动齿轮3在转动过程中伤手的意外情况发生，第一传动齿轮2和第二传动齿轮3的轴心设置在同一条竖直线上，且第一传动齿轮2和第二传动齿轮3均设置在两根固定板14之间。
密闭腔15的一侧还设置有采样通道7、注气通道9和排气通道10，采样通道7、注气通道9和排气通道10均与气体容纳室12连通。为了便于气相色谱分析试验过程中的操作，采样通道7、注气通道9和排气通道10设置在密闭腔15的同一侧。
采样通道7内设置有第一阀门5和隔垫6，第一阀门5相比于隔垫6设置在更靠近气体容纳室12，隔垫6与采样通道7的内壁密封接触，使得通过隔垫6将采样通道7与外部连通，防止外部气体污染采样通道7及气体容纳室12内的气体。第一阀门5可以打开或关闭，从而控制采样通道7与气体容纳室12连通或关闭。
注气通道9内设置有第二阀门8，第二阀门8可以打开或关闭，从而控制注气通道9与气体容纳室12连通或关闭。
排气通道10内设置有第三阀门11，第三阀门11可以打开或关闭，从而控制排气通道10与气体容纳室12连通或关闭。排气通道10的一端与真空泵17连接。
还包括固定设置在密闭腔15外的温压检测计4，温压检测计4的检测端设置在气体容纳室12内，从而检测出气体容纳室12内的压力和温度。
在实际使用时，初始状态为第一阀门5、第二阀门8和第三阀门11均关闭，且气体容纳室12内是真空的。如果在使用之前，气体容纳室12内余留有气体，即不是处于初始状态，则打开第三阀门11，并转动第一传动齿轮2和第二传动齿轮3，从而驱动传动杆1向一侧(如图1中，向右侧)横向滑动，从而将气体容纳室12内的部分气体通过排气通道10排出至真空泵17内。当传动杆1推动活塞13将气体容纳室12内的绝大部分气体均排出后，再配合真空泵17将气体容纳室12内残留的气体吸走，从而可以保证气体容纳室12内处于真空状态，即恢复为初始状态。当然也可以采用其他的吸气装置，目的在于能够将气体容纳室12内的气体吸走而使得气体容纳室12内为真空状态。到达初始状态并开始使用后，首先打开第二阀门8，将装有气体的气袋或顶空瓶与注气通道9连接，从而将气体送入气体容纳室12内，并转动第一传动齿轮2和第二传动齿轮3来调节传动杆1，从而调节气体容纳室12内的压力，当气体容纳室12内的温度和压力达到预设值时，停止第一传动齿轮2和第二传动齿轮3转动，从而停止传动杆1的横向滑动。气体容纳室12内的温度和压力可以通过温压检测计直接读出。随后关闭第二阀门8，断开注气通道9与气体容纳室12内的连通。
随后打开第一阀门5，通过采样通道采集气体容纳室12内的气体，采样过程中，采样针穿透隔垫6后进行采气，此时所采集到气体的压力与预期预设的压力值一致，从而确保恒压取气。取气完成后，关闭第一阀门5。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种气体恒压取样装置，包括密闭腔、传动机构、驱动机构、活塞、吸气装置、采样通道、注气通道和排气通道，其特征在于：所述活塞设置在密闭腔内且将密闭腔分割形成驱动容纳室和气体容纳室；
所述气体容纳室内设有传动机构和驱动机构，驱动机构与传动机构连接，驱动机构通过传动机构驱动活塞运动以改变气体容纳室的体积；
采样通道和注气通道均与气体容纳室连通；
排气通道的一端与气体容纳室连通，另一端与吸气装置连接。
2.根据权利要求1所述的气体恒压取样装置，其特征在于：所述驱动机构包括固定板、第一传动齿轮和第二传动齿轮，传动机构横向设置在固定板上，传动机构的上侧设置有齿轮槽，传动机构与活塞连接；第一传动齿轮和第二传动齿轮啮合，第一传动齿轮设置在传动机构的上方并通过传动机构上的齿轮槽与传动机构啮合。
3.根据权利要求1所述的气体恒压取样装置，其特征在于：还包括固定设置在所述密闭腔外的温压检测计，温压检测计的检测端设置在气体容纳室内，温压检测计用于测量气体容纳室内的压力和温度。
4.根据权利要求2所述的气体恒压取样装置，其特征在于：所述第一传动齿轮和第二传动齿轮的轴心设置在同一条竖直线上，且第一传动齿轮和第二传动齿轮均设置在两根固定板之间。
5.根据权利要求1所述的气体恒压取样装置，其特征在于：所述采样通道、注气通道和排气通道设置在密闭腔的同一侧。
6.根据权利要求1所述的气体恒压取样装置，其特征在于：所述采样通道内设置有隔垫和用于控制采样通道启闭状态的第一阀门，隔垫用于隔断采样通道与外部的连通。
7.根据权利要求1所述的气体恒压取样装置，其特征在于：所述注气通道内设置有用于控制注气通道启闭状态的第二阀门。
8.根据权利要求1所述的气体恒压取样装置，其特征在于：所述排气通道内设置有用于控制排气通道启闭状态的第三阀门。
9.根据权利要求1所述的气体恒压取样装置，其特征在于：所述活塞通过密封件与密闭腔密封连接。
10.根据权利要求2所述的气体恒压取样装置，其特征在于：所述传动机构横向穿过固定板。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116399910A (zh) * | 2023-06-05 | 2023-07-07 | 湖北工业大学 | 一种用于gis设备的微流控气体检测装置 |
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2019
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| CN116399910B (zh) * | 2023-06-05 | 2023-09-01 | 湖北工业大学 | 一种用于gis设备的微流控气体检测装置 |
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