CN211602546U - 流体采样冷却装置及具有其的流体采样检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种流体采样冷却装置及具有其的流体采样检测系统，所述流体采样冷却装置包涡流制冷器以及冷却腔体；所述涡流制冷器的冷却端位于所述冷却腔体内；所述冷却腔体内设有流体冷却管，所述流体冷却管的一端为样品流体入口，所述流体冷却管的另一端为样品流体出口。本实用新型通过采用涡流制冷器作为流体冷却降温的冷源，能够在不适用电源的情况下将将采集的流体样品冷却至特定温度，以使样品流体的温度能够适用于检测装置的检测要求，提高了检测系统使用的可移动性以及便利性。进一步地，当样品流体为气体时，还可以通过冷凝液体管将气体冷却产生的液体排出，达到样品气体脱水干燥的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及采样检测设备技术领域，尤其是涉及一种流体采样冷却装置及具有其的流体采样检测系统。
背景技术
在流体采样检测处理过程中，往往需要对采样获得的流体进行一定的前处理再进行检测，以适应检测设备的温度要求，或避免高温流体损坏检测设备的主机，从而进一步确保检测结果的准确性。在实际流体采样检测过程中，经常需要将采集的流体样品冷却至特定温度以便进行检测，即需要通过制冷技术对流体样品进行冷却处理。然而，由于流体采样时，往往需要在特定的工作场景下(例如室外大气的采样)或需要经常移动(不同地点的采样)，用电不便。如何在不适用电源的情况下将采集的流体样品冷却至特定温度，以便进行流体的检测是本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容
针对在不适用电源的情况下将采集的流体样品冷却至特定温度的技术问题，本实用新型提供了一种流体采样冷却装置及具有其的流体采样检测系统。
本实用新型提供的一种流体采样冷却装置，所述流体采样冷却装置包涡流制冷器以及冷却腔体；所述涡流制冷器的冷却端位于所述冷却腔体内；所述冷却腔体内设有流体冷却管，所述流体冷却管的一端为样品流体入口，所述流体冷却管的另一端为样品流体出口。
在其中一个实施例中，所述流体冷却管呈螺旋状。
在其中一个实施例中，邻近所述样品流体出口处的流体冷却管连通有冷凝液体管，所述冷凝液体管上设有冷凝液体阀门。
在其中一个实施例中，所述冷凝液体管上设有蠕动泵。
在其中一个实施例中，所述冷凝液体管位于所述流体冷却管的最低处。
在其中一个实施例中，所述冷却腔体为密闭隔热的腔体。
在其中一个实施例中，所述样品流体出口处设有温度检测器，所述温度检测器与流体采样检测系统的控制装置信号连接，所述温度检测器用于检测流经所述样品流体出口的样品流体的温度。
在其中一个实施例中，所述流体采样检测系统的控制装置与所述涡流制冷器信号连接，所述流体采样检测系统的控制装置用于控制所述涡流制冷器的冷却效率。
本实用新型还提供了一种流体采样检测系统，所述流体采样检测系统包括采样装置、流体检测装置、控制装置以及如上所述的流体采样冷却装置；所述采样装置、所述流体采样冷却装置以及所述流体检测装置依次通过管路连通。
在其中一个实施例中，所述流体采样冷却装置与所述流体检测装置之间的管路为密闭隔热的管路。
本实用新型通过采用涡流制冷器作为流体冷却降温的冷源，能够在不适用电源的情况下将将采集的流体样品冷却至特定温度，以使样品流体的温度能够适用于检测装置的检测要求，提高了检测系统使用的可移动性以及便利性。进一步地，当样品流体为气体时，还可以通过冷凝液体管将气体冷却产生的液体排出，达到样品气体脱水干燥的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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为本实用新型流体采样检测系统结构示意图；
其中100-采样装置；110-采样阀门；210-第一除水过滤罐；220-第二除水过滤罐；230-第二蠕动泵；310-冷却腔体；321-压缩气源入口；322-冷却端；323-热气端；330-蠕动泵；400-颗粒物过滤装置；500-流体检测装置。
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。
请参阅图1所示，本实用新型提供的一种流体采样检测系统，包括采样装置100、流体检测装置500、控制装置(图中未示出)和流体采样冷却装置。其中，采样装置100、流体采样冷却装置以及流体检测装置500依次通过管路连通。
其中，流体采样冷却装置包括涡流制冷器和冷却腔体310。涡流制冷器的冷却端322位于冷却腔体310内。冷却腔体310内设有流体冷却管，流体冷却管的一端为样品流体入口，流体冷却管的另一端为样品流体出口。
流体采样冷却装置工作时，样品流体通过高频流体入口流入流体冷却管中，由于涡流制冷器的冷却端322位于冷却腔体310内，通过冷却腔体310内的传热介质不断与流体冷却管中的样品流体进行热量交换，从而能够降低流体冷却管中的样品流体的温度。可选地，冷却腔体310内的传热介质可以是气体或者液体；优选地，冷却腔体310内的传热介质是水，通过冷却腔体310内的水将流体冷却管中流体样品的热量传导至涡流制冷器的冷却端322，达到降低流体冷却管中流体样品温度的目的。
传统的采样冷却采用液压机冷凝器或半导体制冷器(TEC)，需要在通电的情况下才能使用，这对于需要进行复杂环境的采样例如室外采样等多有不便，本实用新型的流体采样冷却装置通过采用涡流制冷器作为流体冷却降温的冷源，使涡流冷却器的冷却端322位于冷却腔体310内，涡流冷却器的热气端323位于冷却腔体310外，压缩气源通过压缩气源入口321进入涡流制冷器，在涡流制冷器中膨胀吸热，使涡流制冷器的一端温度降低形成冷却端322，另一端温度升高成为热气端323，膨胀吸热生成的热气从热气端323排出涡流制冷器，依靠压缩气体的膨胀吸热及压缩动力从而源源不断地带走热量，能够在不适用电源的情况下将将采集的流体样品冷却至特定温度，以使样品流体的温度能够适用于检测装置的检测要求，提高了检测系统使用的可移动性以及便利性。
作为一种可选实施方式，流体冷却管呈螺旋状。流体冷却管呈螺旋状，可以增加流体冷却管的换热面积，从而提高样品流体的冷却效率。进一步可选地，流体冷却管呈螺旋状且绕设于涡流制冷器的冷却端322，能够进一步提高样品流体的冷却效率。
作为一种可选实施方式，邻近样品流体出口处的流体冷却管连通有冷凝液体管，冷凝液体管上设有冷凝液体阀门。当样品流体为气体时，由于样品气体中可能含有气态水，在冷却时气态水冷凝成液态水需要及时从流体采样冷却装置中及时排出，达到样品气体脱水干燥的目的，避免其进入流体检测装置500。通过设置冷凝液体管，在需要时排出冷凝产生的液体是可打开冷凝液体阀门，使冷凝液体及时排出。进一步可选地，冷凝液体管上设有蠕动泵330。蠕动泵330的作用是在将冷凝出的水排出时，也不会导致气体样品流失，经过流体冷却管冷却后从样品流体出口流出的气体样品是相对干燥的气体样品。更进一步可选地，冷凝液体管位于流体冷却管的最低处。通过使冷凝液体管位于流体冷却管的最低处，能够避免气体样品流出样品流体出口时带出冷凝液体，并且更有利于依据重力使冷凝液体从该冷凝液体管排出流体采样冷却装置。
其中，冷却腔体310为密闭隔热的腔体。可选地，冷却腔体310的腔体壁设有保温层，例如保温棉层材料，从而使冷却腔体310内部与外部隔热热传导。
作为一种可选实施方式，样品流体出口处设有温度检测器，温度检测器与流体采样检测系统的控制装置信号连接，温度检测器用于检测流经样品流体出口的样品流体的温度。温度检测器检测的样品流体的温度并传递至控制装置，控制装置通过接受的温度信号能够及时做出相应的控制操作，例如进行温度报警、调整冷却效率等，以避免样品流体温度不适宜地流入流体检测装置500，影响检测结果的准确性。
进一步可选地，流体采样检测系统的控制装置与涡流制冷器信号连接，流体采样检测系统的控制装置用于控制涡流制冷器的冷却效率。温度检测器检测的样品流体的温度并传递至控制装置，相应地，控制装置依据检测的样品流体的温度调整涡流制冷器的制冷效率，从而使从样品流体出口流出的样品流体的温度维持在适宜的温度内，达到检测装置检测的温度要求。尤其对于流体样品采样环境多变的使用条件下，通过设置温度检测器可及时进行相应地调整，避免进入流体检测装置500的样品流体温度不适宜影响检测的准确性和精确度。
更进一步可选地，样品流体入口处设有第二温度检测器，第二温度检测器与流体采样检测系统的控制装置信号连接，第二温度检测器用于检测流经样品流体入口的样品流体的温度。控制装置通过温度检测器以及第二温度检测器检测的温度信号，可通过计算更为精确控制从样品流体出口流出的样品流体的温度以及涡流制冷器的冷却效率，进而提高涡流制冷器的压缩空气的使用效率，降低样品流体的冷却成本。
在其他实施例中，也可以通过预先实验等方式获得需要冷却的样品流体温度以及目标温度调整相应的涡流制冷器的制冷效率，从而使样品流体出口流出的样品流体达到特定的温度。
请继续参阅图1所示，本实用新型的流体采样检测系统中，在采样装置100与流体采样冷却装置之间的管路上还可设有采样阀门110和除水过滤器。采样阀门110用于控制样品流体的流通；除水过滤器可包括第一除水过滤罐210和第二除水过滤罐220，第一除水过滤罐210和第二除水过滤罐220的底部通过管道与第二蠕动泵230相连。在流体采样检测系统中，通过除水过滤器，可对气态的样品流体进行初步的除水处理，降低流体采样冷却装置的除水压力，并且能提高进入流体检测装置500的气态的样品流体的干燥度。
进一步可选地，在流体采样冷却装置与流体检测装置500之间的管路上还可设有颗粒物过滤装置400，通过颗粒物过滤装置400除去样品流体中的颗粒物，避免堵塞流体检测装置500中的管路或影响检测准确度。可选地，流体采样冷却装置与流体检测装置500之间的管路为密闭隔热的管路。密闭隔热的管路能够维持精流体采样冷却装置冷却后的样品流体的温度，避免经管路传输后温度的变化。
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之内，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之内。
Claims (10)
1.一种流体采样冷却装置，其特征在于，所述流体采样冷却装置包涡流制冷器以及冷却腔体(310)；所述涡流制冷器的冷却端(322)位于所述冷却腔体(310)内；所述冷却腔体(310)内设有流体冷却管，所述流体冷却管的一端为样品流体入口，所述流体冷却管的另一端为样品流体出口。
2.根据权利要求1所述的流体采样冷却装置，其特征在于，所述流体冷却管呈螺旋状。
3.根据权利要求1所述的流体采样冷却装置，其特征在于，邻近所述样品流体出口处的流体冷却管连通有冷凝液体管，所述冷凝液体管上设有冷凝液体阀门。
4.根据权利要求3所述的流体采样冷却装置，其特征在于，所述冷凝液体管上设有蠕动泵(330)。
5.根据权利要求3所述的流体采样冷却装置，其特征在于，所述冷凝液体管位于所述流体冷却管的最低处。
6.根据权利要求1所述的流体采样冷却装置，其特征在于，所述冷却腔体(310)为密闭隔热的腔体。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的流体采样冷却装置，其特征在于，所述样品流体出口处设有温度检测器，所述温度检测器与流体采样检测系统的控制装置信号连接，所述温度检测器用于检测流经所述样品流体出口的样品流体的温度。
8.根据权利要求7所述的流体采样冷却装置，其特征在于，所述流体采样检测系统的控制装置与所述涡流制冷器信号连接，所述流体采样检测系统的控制装置用于控制所述涡流制冷器的冷却效率。
9.一种流体采样检测系统，其特征在于，所述流体采样检测系统包括采样装置(100)、流体检测装置(500)、控制装置以及如权利要求1至8任意一项所述的流体采样冷却装置；所述采样装置(100)、所述流体采样冷却装置以及所述流体检测装置(500)依次通过管路连通。
10.根据权利要求9所述的流体采样检测系统，其特征在于，所述流体采样冷却装置与所述流体检测装置(500)之间的管路为密闭隔热的管路。
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