CN211784632U - 一种智能气体采样充装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能气体采样充装装置。智能气体采样充装装置包括进气管路和抽气管路，进气管路连通进气口和采样容器接口，以向采样容器中充入采样气体，抽气管路连通采样容器接口，其上串有抽气泵，以在清洗采样容器时对采样容器抽真空。在对采样容器清洗以及清洗后采样的过程中，关闭进气管路，打开抽气管路，对采样容器抽真空，排出采样容器中的气体，实现采样容器的清洗，然后关闭抽气管路、打开进气管路，采样气体进入采样容器中，实现采样气体的收集，上述对采样容器的清洗以及清洗后对气体采样的过程中，无需多次连接和断开采样容器和气源设备，操作过程简单方便，便于实现采样容器的再次使用，有助于提高采样容器中采样气体的纯度。

Description

一种智能气体采样充装装置

技术领域

本实用新型涉及一种气体检测领域，具体涉及一种智能气体采样充装装置。

背景技术

对气体进行检测时，往往需要对待检测气体进行采样，尤其是有毒有害气体和易燃易爆气体。采样的气体要有代表性，不能在采样过程中混入其他杂质气体，常见的采样容器包括压力罐和采样袋，使用压力罐和采样袋储存采样气体时，在很多情况下，需要对采样容器进行清洗。例如当需要对采样气体的纯度进行分析时，需要在收集采样气体前对采样容器进行清洗，以避免采样容器中的杂质气体影响采样气体纯度的检测精度，或者当更换储存的采样气体时，为避免采样容器中原有的杂质气体影响对采样气体的检测结果，也需要对采样容器进行清洗。

现有技术中采样容器的清洗以及采样容器清洗后对气体采样过程如下：对于采样袋来说，需要通过抽气泵抽出采样袋中的气体，然后将采样袋密封后从抽气泵上取下，接入气体采集现场的气源设备，向采样袋中充入采样气体，整个过程反复多次操作，以降低采样袋中的杂质气体含量，完成采样袋的清洗和对气体的采样；对于压力罐来说，需要通过压缩机对压力罐抽真空，以完成压力罐的清洗，然后将压力罐密封后从抽气泵上取下，将压力罐接至气体采集现场的气源设备，向压力罐中充入采样气体。

上述对采样容器的清洗和清洗后对气体的采样过程中均需要多次连接或断开采样容器与相应设备，整个清洗到采样的过程繁琐，不便于采样容器的再次使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能气体采样充装装置，以解决现有技术中采样容器清洗和清洗后对气体的采样过程繁琐、不便于采样容器再次使用的技术问题。

本实用新型的智能气体采样充装装置采用如下技术方案：智能气体采样充装装置包括进气管路和抽气管路；进气管路连通进气口和采样容器接口，用于向采样容器中充入采样气体，其上串接有进气阀，以控制进气管路的通断；抽气管路连通所述采样容器接口，其上串接有抽气泵，用于在清洗采样容器时对采样容器抽真空，抽气管路上还串接有抽气阀，以控制抽气管路的通断。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的智能气体采样充装装置中，在对采样容器清洗以及清洗后对气体采样的过程中，在将采样容器与气源设备连接在智能气体采样充装装置上后，关闭进气阀，打开抽气阀和抽气泵，利用抽气泵对采样容器抽真空，排出采样容器中的杂质气体，实现采样容器的清洗，然后关闭抽气泵和抽气阀、打开进气阀，采样气体通过进气管路进入采样容器中，实现采样容器中采样气体的收集，多次重复操作，以降低采样容器中杂质气体的含量，通过本实用新型的智能气体采样充装装置对采样容器的清洗以及清洗后对气体采样的过程中，只需要将采样容器和气源设备与智能气体采样充装装置连接一次、断开一次即可，无需多次连接和断开，整个操作简单、方便，便于实现采样容器的再次使用，而且有助于提高采样容器中采样气体的纯度。

进一步地，所述进气管路中串接有进气泵。

其有益效果是：进气泵的设置可在连接在进气口的采样气源设备的气体压力不足时开启，为进气管路中的气体流动提供动力。

进一步地，所述进气管路中设置有单向阀，单向阀与进气泵并联。

其有益效果是：上述单向阀的设置可在采样容器清洗时减少进入到进气管路中的杂质气体量，而且还可在气源压力充足时，关闭进气泵，使气源中的采样气体通过单向阀进入到采样容器中。

进一步地，所述抽气管路中串接有采样压力传感器，所述进气管路与所述抽气管路共用所述采样压力传感器，以通过该采样压力传感器检测采样容器中的气体压力。

其有益效果是：采样压力传感器可在气体采样的过程中检测压力罐中的气体压力，以方便判断是否采样气体采集完毕；而且还可在采样容器清洗时，检测采样容器的气体压力，以判定采样容器中是否接近真空状态，即采样容器是否清洗完毕。

进一步地，抽气管路和进气管路具有共用管段，共用管段上串接有采样压力传感器，共用管段位于进气管路中进气泵的下游。

其有益效果是：上述管路布置可减少共用管段的长度，减少共用管段中杂质气体的含量，有助于提高采样容器中采样气体的纯度；而且在进气管路中设有单向阀的管路结构中，当气源设备的气体压力大于采集完毕后采样气体的压力时，无需开启进气泵，可使采样气体通过单向阀进入到采样容器中。

进一步地，所述进气管路上串接有进气压力传感器，该进气压力传感器靠近进气口设置。

其有益效果是：进气压力传感器用于检测进气口位置处的气体压力，并与期望采集到的气体压力进行比较，以便于对进气管路通断的控制。

进一步地，所述智能气体采样充装装置包括箱体，进气管路、抽气管路均布置在箱体内，所述进气口和采样容器接口设置在箱体的同一个侧壁上。

其有益效果是：箱体的设置便于智能气体采样充装装置的集成化装配，而且便于智能气体采样充装装置的携带和搬运；而且采样容器接口和进气口均设置在箱体的同一个侧壁上，便于对采样容器以及气源设备的安装。

进一步地，所述箱体上设置有人机交互控制模块，该人机交互控制模块用于控制智能气体采样充装装置工作，并显示智能气体采样充装装置的控制参数。

其有益效果是：人机交互控制模块的设置便于操作者对智能气体采样充装装置的控制，可直接观察到智能气体采样充装装置的工作状态。

进一步地，所述人机交互控制模块设置在箱体的前侧壁上，所述进气口和采样容器接口设置在箱体的后侧壁上。

其有益效果是：上述结构设置可避免采样容器或气源设备影响操作者对人机交互控制模块的操作和观察。

进一步地，所述箱体的前侧壁上设置有流量计，所述流量计串接在所述进气管路中。

其有益效果是：流量计的设置便于检测从进气管路中进入到采样袋中的气体体积，以便于对进气管路的通断控制，而且流量计设置在箱体的前侧壁上，便于操作者对进气管路中流量参数的观察。

附图说明

图1是本实用新型智能气体采样充装装置的具体实施例1中智能气体采样充装装置的内部管路布置结构简图；

图2是本实用新型智能气体采样充装装置的具体实施例1中智能气体采样充装装置的主视图；

图3是本实用新型智能气体采样充装装置的具体实施例1中智能气体采样充装装置的控制原理图；

图4是本实用新型智能气体采样充装装置的具体实施例2中智能气体采样充装装置的内部管路布置结构简图；

图中：1-箱体，2-进气口，3-采样容器接口，4-排气口，5-进气压力传感器，6-进气阀，7-稳流阀，8-流量计，9-进气泵，10-采样压力传感器，11-支腿，12-抽气阀，13-抽气泵，14-把手，15-人机交互控制模块，16-显示屏，17-单向阀，18-支撑柱，19-双向气泵，20-逆止阀。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型的智能气体采样充装装置的具体实施例1：

本实施例中，采样容器中原有的气体和对采样容器清洗后采集的气体均为有毒有害气体，需要在上述气体从采样容器中排出时，对其进行净化处理，以避免污染环境，危害人身健康。

如图1和图2所示，智能气体采样充装装置包括箱体1，箱体1上设置有进气口2、排气口4和采样容器接口3，进气口2、排气口4和采样容器接口3均为自锁型快速连接接口，便于待采样气体气源设备、杂质气体处理装置和采样容器与智能气体采样充装装置的连接，而且进气口2、排气口4和采样容器接口3均设置在箱体1的后侧壁上，便于操作人员对各连接口的连接操作。

本实施例中，如图1和图3所示，采样容器接口3与排气口4之间通过抽气管路连通，以通过抽气管路将采样容器中的气体抽真空，实现采样容器的清洗，进气口2与采样容器接口3之间通过进气管路连通，以通过进气管路向采样容器中充入采样气体，实现采样气体的收集。

本实施例中，如图1和图3所示，进气管路和抽气管路均设置在箱体1内，进气管路中从进气口2至采样容器接口3之间依次串接有进气压力传感器5、进气阀6、稳流阀7、流量计8、进气泵9和采样压力传感器10，抽气管路与进气管路具有共用管段，共用管段位于进气管路中进气泵9的下游，所述采样压力传感器10串接在共用管段上，抽气管路中还串接有抽气阀12和抽气泵13，在抽气管路工作的过程中，气体从采样容器依次经过采样压力传感器10、抽气阀12和抽气泵13，并从排气口4排出，以实现采样容器的清洗。

上述结构设置便于智能气体采样充装装置的集成化装配，如图1和图2所示，在箱体1上连接有把手14，把手14的两端连接在箱体1的左右两侧，把手14可在前后方向摆动，把手14设置在箱体上靠前的位置处，把手14向前摆动，并向上提拉把手14，以使箱体1远离支撑面，便于智能气体采样充装装置的搬运和携带。本实施例中，在箱体1后端面上设置有支腿11，支腿11用于支撑在工作台或地面上，以便于智能气体采样充装装置的放置，而且支腿11凸出后端面的高度大于箱体1后端面上相应连接口和内部结构凸出后端面的高度，可提高智能气体采样充装装置放置的结构稳定性。本实施例中，箱体1底部设置有支撑柱18，支撑柱18可在智能气体采样充装装置工作时支撑在工作台或地面上，以便于智能气体采样充装装置的正常工作。

本实施例中，如图1至图3所示，进气泵9和抽气泵13均采用真空隔膜泵，进气阀6和抽气阀12均为电磁阀，箱体1前侧壁上固定有人机交互控制模块15，通过该人机交互控制模块15可设定智能气体采样充装装置中流量计8的设定参数，控制智能气体采样充装装置中各电磁阀、进气泵9和抽气泵13的工作。人机交互控制模块15包括显示屏16，该显示屏16为7寸显示屏，通过显示屏16便于操作者观察进气压力传感器5、流量计8、进气泵9、采样压力传感器10的工作参数以及进气管路和抽气管路的工作状态。由于人机交互控制模块15设置在箱体1的前侧壁上，可避免设置在后侧壁上的各连接口影响操作者对智能气体采样充装装置的操作以及对智能气体采样充装装置中各参数的监测。

本实施例中，如图1和图3所示，稳流阀7有助于稳定进气管路中气体压力，有助于流量计8的正常工作，提高流量计8的检测精度，稳流阀7设置在箱体1的后侧壁上，通过裸露在箱体1外的稳流阀7部分可调节稳流阀7的压力。流量计8设置在前侧壁上，便于操作者通过人机交互控制模块15控制气态采样装置工作的同时，监测进入到采样容器中的气体流量。

本实施例中，如图1和图3所示，进气压力传感器5用于用于检测气源设备或进气口2处的气体压力，采样压力传感器10用于检测采样容器中的气体压力。进气管路的进气泵9上并联有单向阀17，气体只能从进气口2通过单向阀17向采样容器接口3方向流动，通过人机交互控制模块15，当进气压力传感器5所检测到的进气口2处的气体压力大于设定气体压力时，进气泵9不工作，气源设备中的气体通过单向阀17进入到采样容器中，当进气压力传感器5所检测到的进气口2处的气体压力小于或等于设定气体压力时，进气泵9工作，通过进气泵9为进气管路中的气体提供动力，使气源设备中的气体通过进气泵9和单向阀17进入到采样容器中，上述设定气体压力为采集完毕后采气容器中的气体压力。本实施例中，在进气泵6上串接有逆止阀20，逆止阀20与进气泵9串联后再与单向阀17并联，逆止阀20的设置可在采样容器内气压过高时，避免高压气体对进气泵6产生反向冲击，可确保进气泵6的正常工作。本实施例中，当检测到进气压力传感器5中的气体压力小于气源设备工作所需的最小气体压力值时，进气阀6关闭，以停止对气体的采集。

本实施例中，采样容器可以是采样袋或压力罐。对于采样袋来说，需要在采集气体前清洗采样袋，在操作前向人机交互控制模块15中输入采样袋的标准容纳体积，将采样袋、气源设备、杂质气体处理装置分别连接在智能气体采样充装装置的相应位置，通过人机交互控制模块15关闭进气阀6，开启抽气阀12和抽气泵13，通过抽气管路对采样袋进行抽真空，通过采样压力传感器10对采样袋中的气体压力进行检测，当检测到采样袋中的气体压力接近真空状态时，关闭抽气阀12和抽气泵13，以完成对采样袋的清洗。在采样袋清洗完毕后，打开进气阀6，通过进气管路向采样袋内充入采样气体，通过流量计8的显示参数和打开进气管路的时间判断采样袋内的气体体积，当通入采样袋中的气体体积达到采样袋采样袋的标准容纳体积时，进气管路关闭，以完成对采样气体的采集。上述过程中，需要重复操作清洗和气体采集过程，以尽可能多的排出采样袋中的杂质气体，提高采样袋采集气体的纯度。

对于压力罐来说，也需要在采集气体前清洗压力罐，在操作前向人机交互控制模块15中输入压力罐的标准容纳压力，将压力罐、气源设备、杂质气体处理装置分别连接在智能气体采样充装装置的相应位置，通过人机交互控制模块15关闭进气阀6，开启抽气阀12和抽气泵13，通过抽气管路对压力罐进行抽真空，通过采样压力传感器10对压力罐中的气体压力进行检测，当检测到压力罐中的气体压力接近真空状态时，关闭抽气阀12和抽气泵13，以完成对压力罐的清洗。在压力罐清洗完毕后，打开进气阀6，通过进气管路向压力罐内充入采样气体，在充气的过程中，当采样压力传感器10检测到的压力值达到压力罐的标准容纳压力时，进气管路关闭，以完成对采样气体的采集。上述过程中，也需要重复操作清洗和气体采集过程，以尽可能多的排出压力罐中的杂质气体，提高压力罐采集气体的纯度。

上述采样容器清洗以及清洗后对气体的采集过程中，只需要将采样容器、气源设备以及杂质气体处理装置与智能气体采样充装装置连接一次、断开一次即可，无需多次连接和断开，而且该智能气体采样充装装置，可实现采样容器清洗与气体采集的自动操作，可简化采样容器从清洗到采样的整个过程，便于采样容器的再次使用。

本实用新型的智能气体采样充装装置的具体实施例2：

其与具体实施例1的区别在于：如图4所示，智能气体采样充装装置中不设置进气泵、逆止阀、抽气泵和单向阀，进气管路与抽气管路的共用管路上连接有气泵，该气泵为双向气泵19，采样压力传感器10设置在进气管路中双向气泵19的下游，在采样容器清洗的过程中，打开抽气阀12，操作双向气泵19，使气体从采样容器接口3沿抽气管路向排气口4方向流动，当采样容器清洗完毕时，关闭抽气阀12和双向气泵19，在采样容器清洗后采集气体的过程中，打开进气阀6，操作双向气泵19，使气体从进气口2沿进气管路向采样容器接口3方向流动，以实现气体的采集。

本实用新型的智能气体采样充装装置的具体实施例3：

其与具体实施例1的区别在于：进气管路中不设置进气泵和逆止阀，这种结构设置的智能气体采样充装装置用于在设定气体压力较小，且气源设备中的气体压力大于设定气体压力的情况下使用，在采集气体时，打开进气阀，气源设备中的气体在压差作用下沿进气管路通过单向阀进入到采样容器中，实现采样气体的采集。

本实用新型的智能气体采样充装装置的具体实施例4：

其与具体实施例1的区别在于：进气管路中不设置单向阀，在对采样气体采集的过程中，打开进气阀和进气泵，气源设备中的气体沿进气管路通过进气泵进入到采样容器中，实现采样气体的采集，当进气口的气体压力小于设定压力时，通过人机交互控制模块调节进气泵的功率，以提高采样容器中气体的压力。

本实用新型的智能气体采样充装装置的具体实施例5：

其与具体实施例1的区别在于：智能气体采样充装装置中不设置采样压力传感器，在对采样容器清洗的过程中，当采样容器为采样袋时，在对采样袋抽真空的过程中，当采样袋完全收缩时，关闭抽气管路，以完成对采样袋的清洗；当采样容器为压力罐时，在对压力罐抽气的过程中，抽气管路开启一段时间后，关闭抽气管路，完成对压力罐的清洗，而且在压力罐清洗和气体采集的过程中，尽可能的重复抽气和充气过程，以提高采集气体的纯度。

本实用新型的智能气体采样充装装置的具体实施例6：

其与具体实施例1的区别在于：进气管路中不设置进气泵和进气压力传感器，这种结构设置的智能气体采样充装装置用于在气源设备中的气体充足的情况下使用，在采集气体的过程中，开启进气阀后，通过单向阀向采样容器中充入采样气体，而且在采样压力传感器达到设定压力值时，关闭进气阀，实现采样容器中气体的采集。

本实用新型的智能气体采样充装装置的具体实施例7：

其与具体实施例1的区别在于：智能气体采样充装装置的进气口和采样容器接口分别设置在箱体的左侧壁和右侧壁上，以便于气源设备与采样容器与智能气体采样充装装置的连接。

本实用新型的智能气体采样充装装置的具体实施例8：

其与具体实施例1的区别在于：人机交互控制模块中不设置显示屏，智能气体采样充装装置中不设置采样压力传感器和进气压力传感器，在进气管路的靠近进气口位置处连接进气压力表，在靠近采样容器接口的共用管段中连接采样压力表，两个压力表均设置在箱体的前侧壁上，在前侧壁上还设置有用于控制进气阀和抽气阀开启或关闭的操作按钮，相应的还设置有用于控制进气泵和抽气泵工作、调节各气泵功率的调节按钮，操作人员通过观察相应压力表中的压力值，控制调节相应气泵和气阀的开启和断开，以实现智能气体采样充装装置的正常工作。

本实用新型的智能气体采样充装装置的具体实施例9：

其与具体实施例1的区别在于：智能气体采样充装装置中不设置流量计和稳流阀，这种结构设置的智能气体采样充装装置用于在采样容器为压力罐的情况下使用，在采集气体的过程中，通过观察采样压力传感器的检测值，当采样压力传感器检测到的压力值达到压力罐的标准容纳压力时，进气管路关闭，以完成对采样气体的采集。

本实用新型的智能气体采样充装装置的具体实施例10：

其与具体实施例1的区别在于：当采样容器中原有气体以及采样容器清洗后重新采集的气体均为无毒无害气体时，在对采样容器清洗和清洗后对气体采样收集的过程中，排气口直接裸露在空气中，将原有气体以及新采集气体排入空气中。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能气体采样充装装置，其特征在于，包括：

进气管路，连通进气口和采样容器接口，用于向采样容器中充入采样气体，其上串接有进气阀，以控制进气管路的通断；

抽气管路，连通所述采样容器接口，其上串接有抽气泵，用于在清洗采样容器时对采样容器抽真空，抽气管路上还串接有抽气阀，以控制抽气管路的通断。

2.根据权利要求1所述的智能气体采样充装装置，其特征在于，所述进气管路中串接有进气泵。

3.根据权利要求2所述的智能气体采样充装装置，其特征在于，所述进气管路中设置有单向阀，单向阀与进气泵并联。

4.根据权利要求1所述的智能气体采样充装装置，其特征在于，所述抽气管路中串接有采样压力传感器，所述进气管路与所述抽气管路共用所述采样压力传感器，以通过该采样压力传感器检测采样容器中的气体压力。

5.根据权利要求2或3所述的智能气体采样充装装置，其特征在于，抽气管路和进气管路具有共用管段，共用管段上串接有采样压力传感器，共用管段位于进气管路中进气泵的下游。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的智能气体采样充装装置，其特征在于，所述进气管路上串接有进气压力传感器，该进气压力传感器靠近进气口设置。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的智能气体采样充装装置，其特征在于，所述智能气体采样充装装置包括箱体，进气管路、抽气管路均布置在箱体内，所述进气口和采样容器接口设置在箱体的同一个侧壁上。

8.根据权利要求7所述的智能气体采样充装装置，其特征在于，所述箱体上设置有人机交互控制模块，该人机交互控制模块用于控制智能气体采样充装装置工作，并显示智能气体采样充装装置的控制参数。

9.根据权利要求8所述的智能气体采样充装装置，其特征在于，所述人机交互控制模块设置在箱体的前侧壁上，所述进气口和采样容器接口设置在箱体的后侧壁上。

10.根据权利要求8所述的智能气体采样充装装置，其特征在于，所述箱体的前侧壁上设置有流量计，所述流量计串接在所述进气管路中。

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