CN211954869U - 一种集气装置、集气计量装置及取气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集气装置、集气计量装置及取气装置，涉及集气计量领域，其中，一种集气装置，包括：集气机构；所述集气机构的一端分别与气源和抽真空机构连接，所述集气机构的另一端或者所述集气机构的主体上具有控制机构；所述气源，用于向所述集气机构供气；所述控制机构，用于控制所述集气机构的内侧空间或者部分内侧空间形成密闭空间；所述抽真空机构，用于对所述集气机构进行抽真空。以解决现有技术中排水集气装置稳定性差、测量结果存在液柱压差、无法有效排除空气干扰、难以检查密封性和气体取出难度大等的问题。

Description

一种集气装置、集气计量装置及取气装置

技术领域

本实用新型涉及集气计量领域，尤其涉及油气地球化学实验领域，具体说是一种集气装置、集气计量装置及取气装置。

背景技术

自从油气生成理论提出后，热模拟实验作为研究烃源岩生烃潜力的技术手段在油气勘探领域被广泛应用。热模拟实验最主要的气体产物是难溶于水的烃类，因而最简单常用的方法是排水（饱和食盐水）集气法。一直以来，排水集气装置虽然形状各异，但都是由排水和集气两部分组成，装置稳定性差，而且缺少抽真空检漏功能，一方面收集的气体易混入空气，影响测量的精度和后期的分析检测，另一方面容易造成产物的泄露，污染环境，而且测量结果往往不是在正常的压力条件下，气体转移也比较困难。为了高效准确的计量和分析产物气体产物，我们发明了一种适用于热模拟实验气体产物的集气计量装置。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供一种集气装置、集气计量装置及取气装置，以解决现有技术中排水集气装置稳定性差、测量结果存在液柱压差、无法有效排除空气干扰、难以检查密封性和气体取出难度大等的问题。

第一方面，本实用新型提供一种集气装置，包括：

集气机构；

所述集气机构的一端分别与气源和抽真空机构连接，所述集气机构的另一端或者所述集气机构的主体上具有控制机构；

所述气源，用于向所述集气机构供气；

所述控制机构，用于控制所述集气机构的内侧空间或者部分内侧空间形成密闭空间；

所述抽真空机构，用于对所述集气机构进行抽真空。

优选地，所述集气机构的一端通过三通分别与所述气源和所述抽真空机构连接；

所述三通，包括：三通主体、第一端口、第二端口和第三端口；

所述第一端口与所述气源连接，所述第二端口与所述抽真空机构连接，所述第三端口与所述集气机构的一端连接。

优选地，所述集气机构的一端通过连接管与所述集气机构的一端连接。

优选地，所述集气机构的一端与所述抽真空机构之间还具有抽真空控制机构；

所述抽真空控制机构，用于控制所述集气机构与所述抽真空机构连通或者不连通。

优选地，所述集气机构为U形结构，所述U形结构一端分别与所述气源和所述抽真空机构连接，所述U形结构的另一端具有开口。

优选地，所述控制机构在所述U形结构的U形凹槽处。

第二方面，本实用新型提供一种集气计量装置，包括：如上述的一种集气装置；

所述集气机构具有压差平衡机构；

所述压差平衡机构，用于平衡所述集气机构的两侧压力差；

其中，所述集气机构为透明材质，所述集气机构上具有刻度线。

优选地，所述压差平衡机构，包括：泄流管和压差控制机构；

所述集气机构为U形结构，所述集气机构的一端为集气端，所述集气机构的另一端为排水端；

所述排水端与所述泄流管的一端连接，所述压差控制机构设置在所述泄流管上。

优选地，所述排水端下侧与所述泄流管的一端连接，所述压差控制机构设置在所述泄流管上。

第三方面，本实用新型提供一种取气装置，包括：

如上述的一种集气装置；或如上述的一种集气计量装置；以及

集气袋；

所述集气袋与所述集气机构的一端连接，用于采集所述集气装置或所述集气计量装置内的气体。

本实用新型至少具有如下有益效果：

本实用新型提供一种集气装置、集气计量装置及取气装置，以解决现有技术中排水集气装置稳定性差、测量结果存在液柱压差、无法有效排除空气干扰、难以检查密封性和气体取出难度大等的问题。

附图说明

通过以下参考附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：

图1是本实用新型实施例一种集气装置、集气计量装置及取气装置的结构示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是值得说明的是，本实用新型并不限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本实用新型。

此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本实用新型的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。

同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。

本实用新型公开的一种集气装置，可避免收集的气体易混入空气，影响测量的精度和后期的分析检测，以及另一方面容易造成产物的泄露，污染环境。也就解决了现有技术中排水集气装置稳定性差、无法有效排除空气干扰以及难以检查密封性的问题。

图1是本实用新型实施例一种集气装置、集气计量装置及取气装置的结构示意图。如图1所示，一种集气装置，包括：集气机构；集气机构的一端分别与气源和抽真空机构连接，集气机构的另一端或者集气机构的主体上具有控制机构；气源，用于向集气机构供气；控制机构，用于控制集气机构的内侧空间或者部分内侧空间形成密闭空间；抽真空机构，用于对集气机构进行抽真空。以解决现有技术中排水集气装置稳定性差、无法有效排除空气干扰以及难以检查密封性的问题。

具体地说，在集气装置集气前，需要对集气装置进行抽真空处理。控制机构可以以安装在集气机构上，控制机构可以控制集气机构的内侧空间或者部分内侧空间是否形成密闭空间。当控制机构关闭时，集气机构与抽真空机构连接的内侧空间形成密闭空间，抽真空机构可以对密闭空间进行抽真空处理，然后气源再向集气机构供气。

具体地说，集气机构的一端与抽真空机构之间还具有抽真空控制机构；抽真空控制机构，用于控制集气机构与抽真空机构连通或者不连通。当需要对集气机构与抽真空机构连接的内侧空间形成的密闭空间进行抽真空时，先打开抽真空控制机构，让抽真空机构与密闭空间连通，然后开启抽真空机构，完成密闭空间的抽真空操作。

本实用新型的控制机构可以选择阀门，如实施例公开的控制阀3，如电磁阀或者机械阀门；抽真空机构可选择真空泵（图1中未给出）；抽真空控制机构可以选择气密抽空阀9。如，控制阀3可以以安装在集气机构上，控制阀3可以控制集气机构的内侧空间或者部分内侧空间形成密闭空间。当控制阀3关闭时，集气机构与真空泵连接的内侧空间形成密闭空间，然打开气密抽空阀9，真空泵对密闭空间进行抽真空处理。

本实用新型公开了一种集气机构的具体结构，如图1所示，集气机构为U形结构，U形结构一端分别与气源和抽真空机构（真空泵）连接，U形结构的另一端具有开口。控制机构（控制阀3）在U形结构的U形凹槽处。控制机构（控制阀3）完成集气机构中两侧U形管的连通或者不连通操作，也就是可以控制集气机构的内侧空间或者部分内侧空间是否形成密闭空间。当控制机构（控制阀3）关闭时，与抽真空机构（真空泵）连接一侧的U形结构形成密闭空间，此时打开抽真空控制机构（气密抽空阀9），开启抽真空机构（真空泵），对密闭空间进行抽真空。

简单地说，抽真空时，控制机构（控制阀3）关闭，抽真空控制机构（气密抽空阀9）打开， 抽真空机构（真空泵）对集气机构的内侧空间或者部分内侧空间形成的密闭空间抽真空。

更为具体地说，本实施例公开的集气机构为U型石英玻璃管1。

在本实施例公开的图1中，集气机构的一端通过三通8分别与气源和抽真空机构连接；三通8，包括：三通主体、第一端口8a、第二端口8b和第三端口8c；第一端口8a与气源连接，第二端口8b与抽真空机构连接，第三端口8c与集气机构的一端连接。集气机构的一端通过连接管7与集气机构的一端连接。

具体地说，气源可以为热模拟实验气体产物，也就是说，一种应用于热模拟实验气体产物的集气装置，具体可参见一种集气装置中的详细描述。

本实用新型还公开了一种集气计量装置，包括：如上一种集气装置，集气机构具有压差平衡机构；压差平衡机构，用于平衡集气机构的两侧压力差；其中，集气机构为透明材质，集气机构上具有刻度线6。以解决现有技术中排水集气装置测量结果存在液柱压差的问题。

以集气机构为U型石英玻璃管1为例进行说明，U型石英玻璃管1的玻璃材质为透明材质，可以观测到U型石英玻璃管1中液体的变化，可以通过刻度线6读取U型石英玻璃管1中液体的液位值。

在本实施例公开的图1中，压差平衡机构，包括：泄流管4和压差控制机构；集气机构为U形结构，集气机构的一端为集气端1a，集气机构的另一端为排水端1b；排水端1b与泄流管4的一端连接，压差控制机构设置在泄流管4上。

在本实施例公开的图1中，排水端1b下侧与泄流管4的一端连接，压差控制机构设置在泄流管4上。压差控制机构可选择泄流阀5。

也就是说，U形结构一端为集气端1a，U形结构的另一端具有开口。集气端1a通过三通8分别与气源和抽真空机构连接；当完成集气机构的内侧空间或者部分内侧空间形成密闭空间的抽真空后；气源需要进入到集气机构中，将水由U形结构另一端的开口加入到集气机构内，然后打开控制机构（控制阀3），再打开压差控制机构（泄流阀5）。由于气体进入集气端1a，排水端1b的液面上升，让集气端1a与排水端1b的液面平衡，读取集气端1a的刻度线6即为气体的体积，但是存在误差，加上8内固定的体积，就是气体的实际体积。

本实用新型还公开了一种取气装置，包括：如上的一种集气装置；或如上的一种集气计量装置；以及集气袋；集气袋与集气机构的一端连接，用于采集集气装置或集气计量装置内的气体。以解决现有技术中排水集气装置的气体取出难度大等的问题。具体地说，测量结果往往不是在正常的压力条件下，气体转移也比较困难。

取气时，卸掉真空泵，抽真空控制机构（气密抽空阀9）与集气袋连接，从排水端1b的开口处继续加水，集气端1a的气体进入集气袋中。此时控制机构（控制阀3）打开，压差控制机构（泄流阀5）关闭。取气的时候不用将集气机构的气体全部取出，可用于分析化验即可。其中，集气袋为一种气体采样袋。

为了使得本领域人员更好地实现本实用新型，以集气机构为U型的石英玻璃管1为例，本领域人员也可以自行选择集气机构的形状，再次结合图1进行更加详细的说明：

在图1中，U型的石英玻璃管1的集气端1a顶部密封并开有进气口2，排水端1b为开放式设计且底部带有泄流管4，排水端1b长度大于集气端1a，控制阀3位于U型石英玻璃管1的底部中央，泄流阀5位于泄流管4上，石英玻璃的三通8三个端口分别为第一端口8a、第二端口8b和第三端口8c，气密抽空阀9位于第二端口8b上。

在图1中，石英玻璃的三通8的第一端口8a与气源相连，第二端口8b与真空泵/集气袋相连，第三端口8c通过连接管与进气口2相连。

在图1中，集气端1a和排水端1b均带有等量程的刻度线6，各刻度值水平相等，零刻度线在上部，最小刻度2ml，量程500ml。

在图1中，集气端1a的水平位置比排水端1b高出10cm，形成缓冲/加压空间。

在图1中，控制阀3、泄流阀5和气密抽空阀9均为磨砂石英玻璃旋塞阀，满足对管路的开/关控制的气密性要求。

在图1中，连接管7为天然乳胶管，规格尺寸为外径φ10mm×壁厚3mm， 同进气口2、石英玻璃的三通8的第一端口8a、第二端口8b和第三端口8c接口均气密连接。

当抽真空时，关闭气密抽空阀9和泄流阀5，打开控制阀3，在U型的石英玻璃管1的排水端1b缓慢加入饱和食盐水至U型的石英玻璃管1两端出现明显液面差，观察液面差变化，若液面差逐渐减小则重新连接装置，直至液面差在10min内保持不变，之后打开气密抽空阀9，继续加入饱和食盐水至U型的石英玻璃管1上0刻度线，关闭控制阀3，保持气密抽空阀9开、泄流阀5关，打开真空泵开始抽真空，至真空泵压力表显示-0.1MPa并保持1min，关闭气密抽空阀9和真空泵。

对集气计量时，先后缓慢打开气源开关和控制阀3，保持气体缓慢进入U型的石英玻璃管1将饱和食盐水从集气端1a逐渐排向另一侧，为防止排水端1b液面溢出，关闭气源开关和控制阀3，打开泄流阀5使两端液面相等，之后关闭泄流阀5，重复前面操作……直至气源气体收集完全或接近U型管最大量程，读出最后一次U型的石英玻璃管1两端液面相等时刻度线6的刻度值。

取气时，断开真空泵，将气体采样袋连接至石英玻璃的三通8第二端口8b，并打开气体采样袋开关和气密抽空阀9，在U型的石英玻璃管1的排水端1b加入饱和食盐水，利用两端液面差产生的压力将集气端1a内气体压入气体采样袋，最后将收集后的气体采样袋留存或转至其他岗位再分析。

本实用新型与上述背景技术相比，本实用新型将当前装置的采集和排水两部分整合到一起提升了装置的稳定性和可操作性，三通8和气密抽空阀9既有助于排出内部空气干扰又增加了气体采集端，U型的石英玻璃管1、控制阀3和泄流阀4的配合使用消除了液面压差对计量结果的影响，加压取气法使气体收集更便捷，极大地提高了工作效率和质量。

以上所述实施例仅为表达本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种集气装置，其特征在于，包括：

集气机构；

所述集气机构的一端分别与气源和抽真空机构连接，所述集气机构的另一端或者所述集气机构的主体上具有控制机构；

所述气源，用于向所述集气机构供气；

所述控制机构，用于控制所述集气机构的内侧空间或者部分内侧空间形成密闭空间；

所述抽真空机构，用于对所述集气机构进行抽真空。

2.根据权利要求1所述的一种集气装置，其特征在于，所述集气机构的一端通过三通（8）分别与所述气源和所述抽真空机构连接；

所述三通（8），包括：三通主体、第一端口（8a）、第二端口（8b）和第三端口（8c）；

所述第一端口（8a）与所述气源连接，所述第二端口（8b）与所述抽真空机构连接，所述第三端口（8c）与所述集气机构的一端连接。

3.根据权利要求2所述的一种集气装置，其特征在于：

所述集气机构的一端通过连接管（7）与所述集气机构的一端连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种集气装置，其特征在于：

所述集气机构的一端与所述抽真空机构之间还具有抽真空控制机构；

所述抽真空控制机构，用于控制所述集气机构与所述抽真空机构连通或者不连通。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种集气装置，其特征在于：

所述集气机构为U形结构，所述U形结构一端分别与所述气源和所述抽真空机构连接，所述U形结构的另一端具有开口。

6.根据权利要求5所述的一种集气装置，其特征在于：

所述控制机构在所述U形结构的U形凹槽处。

7.一种集气计量装置，包括：如权利要求1-6任一项所述的一种集气装置，其特征在于：

所述集气机构具有压差平衡机构；

所述压差平衡机构，用于平衡所述集气机构的两侧压力差；

其中，所述集气机构为透明材质，所述集气机构上具有刻度线（6）。

8.根据权利要求7所述的一种集气计量装置，其特征在于：

所述压差平衡机构，包括：泄流管（4）和压差控制机构；

所述集气机构为U形结构，所述集气机构的一端为集气端（1a），所述集气机构的另一端为排水端（1b）；

所述排水端（1b）与所述泄流管（4）的一端连接，所述压差控制机构设置在所述泄流管（4）上。

9.根据权利要求8所述的一种集气计量装置，其特征在于：

所述排水端（1b）下侧与所述泄流管（4）的一端连接，所述压差控制机构设置在所述泄流管（4）上。

10.一种取气装置，其特征在于，包括：

如权利要求1-6任一项所述的一种集气装置；或如权利要求7-9任一项所述的一种集气计量装置；以及

集气袋；

所述集气袋与所述集气机构的一端连接，用于采集所述集气装置或所述集气计量装置内的气体。

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