CN215493372U - 一种便携式防爆总烃分析仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式防爆总烃分析仪，包括采样系统、进样系统、检测系统和电控处理系统，所述采样系统的输出端通过管路连通进样系统的输入端，所述进样系统的输出端通过管路连通检测系统的输入端，所述采样系统、进样系统和检测系统均与电控处理系统电性连接，所述采样系统用于吸收样气的同时对样气进行过滤，所述进样系统用于调节样气的进气量，所述检测系统用于检测样气，所述电控处理系统用于将检测出的结果进行分析计算。本实用新型可对无组织排放源VOCs，尤其是石化企业等管道泄漏VOCs监测，且同时具有采样系统、进样系统、检测系统，能够使环境气体直接被在线检测而得出总烃的含量，从而确了保检测结果的准确性和有效性。

Description

一种便携式防爆总烃分析仪

技术领域

本实用新型涉及石化领域中无组织排放气体检测的技术领域，具体为一种便携式防爆总烃分析仪。

背景技术

有组织排放的VOCs相对易于识别，可通过在排放口加装相应监测仪器和治理装置得以控制。但是无组织排放的VOCs排放点多且分散、浓度变化范围较大。近几年，石化企业由于可燃性气体如烷烯炔醇类以及一部分无机气体如氢气、一氧化碳、硫化氢等泄漏造成的安全事故时有发生。

现有实验室检测方法必须用吸附管在现场吸附样品，样品吸附完成后进行解析，随后到实验室经过色谱柱分离，最后被检测器检测。这种方法时效性慢，而且解析速度如果不够快，会影响对于样品的定量分析效果。

而目前的在线监测方法应用到石油、化工等有防爆要求的场所时，一般会采用体积庞大的正压防爆机柜形式，亦或是采用本体防爆的分析仪，但这两种设备成本较高，体积庞大，而且是定点监测，不适用于无组织排放点位多且分散的特点。

因此，本领域技术人员需要发明一种对石化领域无组织排放气体中的总挥发性有机物进行在线分析检测的装置，从而解决上述提及的现有技术中存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种便携式防爆总烃分析仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种便携式防爆总烃分析仪，用于对无组织排放源VOCs，尤其是石化企业等管道泄漏VOCs监测，包括采样系统、进样系统、检测系统和电控处理系统，所述采样系统的输出端通过管路连通进样系统的输入端，所述进样系统的输出端通过管路连通检测系统的输入端，所述采样系统、进样系统和检测系统均与电控处理系统电性连接，所述采样系统用于吸收样气的同时对样气进行过滤，所述进样系统用于调节样气的进气量，所述检测系统用于检测样气，所述电控处理系统用于将检测出的结果进行分析计算，得出样气中总烃的含量，本装置同时具有采样系统、进样系统、检测系统，能够使环境气体直接被在线检测而得出总烃的含量，从而确了保检测结果的准确性和有效性。

优选的，所述采样系统包括采样枪、二级过滤器和微型抽气泵，所述采样枪的输出端通过管路连通二级过滤器，采样枪探杆设计长度可伸缩调节，适用于各种点位的采样需求，所述二级过滤器通过管路连通微型抽气泵，二级过滤器固定于壳体上，并采用快插接口设计，方便与采样枪之间的快速连接，所述采样枪用于抽取样气，所述二级过滤器用于对样气精过滤，所述微型抽气泵用于给予采样枪抽动样气的动力，微型抽气泵将抽取的样品气送入进样系统中。

优选的，所述采样枪内设置有高效滤膜，所述高效滤膜的过滤精度是5um，用于除去样品气中的大分子颗粒物，所述二级过滤器的滤芯是不锈钢烧结滤芯，所述二级过滤器的过滤精度是0.5um，用于除去样品气中的细小颗粒物，所述采样系统设置高效滤膜、二级过滤器的两级过滤装置，可有效滤除样气中的颗粒污染物，保证样气的洁净。本领域技术人员可以根据实际情况对采样枪内置滤膜以及二级过滤器的类型进行修改，以根据环境确定过滤器的大小和类型等。

优选的，所述微型抽气泵内设置有压差传感器和流量控制板，所述流量控制板为微型采样泵集成流量控制板，通过流量控制板控制样气进出口流量，满足不同工况条件下的进气出气要求，简单便捷，实用性高，当采样枪所含滤膜及二级过滤器受颗粒物堆积影响产生的流阻变化时，通过调节微型抽气泵的流量控制板，达到稳定进气的作用，灵活配置，简单便捷，实用性高。

优选的，所述进样系统包括针型阀、进样排气口、储氢气瓶、减压阀和压力表，所述针型阀的输入端连通微型抽气泵的输出端，所述针型阀的第一输出端连通进样排气口，经过针型阀的样气经过针型阀调节流量后，将多余的样品气体排出到大气中，使得样品气以定量的形式进入氢火焰离子化检测器中避免由于过载或者缺乏助燃气导致检测器熄火，提高检测性能，保证检测效率，所述针型阀的第二输出端连通检测系统，所述储氢气瓶的输出端连通减压阀，储氢气瓶中的氢气作为燃烧气通过减压阀调节压力后进入所述检测系统检测系统，所述减压阀的输出端连通检测系统，所述减压阀输入压力的上限3000psi，输出压力的下限是40psi，所述压力表置于减压阀和检测系统之间的管路上，所述压力表用于实时显示检测系统的进气压力，通过观察压力表的压力值，可以判断管路是否存在漏气以及储氢气瓶是否储氢量不足的情况。本领域技术人员可以根据实际情况对所述储氢气瓶以及减压阀的规格和类型进行修改。

优选的，所述检测系统包括隔爆型氢火焰离子化检测器、燃烧室、样气入路、氢气入路、样气支路、助燃气通路、混合通路，所述隔爆型氢火焰离子化检测器的出口置于其自身的下方，固定在壳体上，用于排出隔爆型氢火焰离子化检测器燃烧产生的水汽，本装置将隔爆型氢火焰离子化检测器置于一隔爆腔体内，使设备内部空间与周围的环境隔开，确保易燃易爆区域氢火焰离子化检测器点火的安全性，隔爆型氢火焰离子化检测器包括防爆壳、检测器主体和烧结器等，用于对所述样气进行检测，所述隔爆型氢火焰离子化检测器内设置有燃烧室、样气入路、氢气入路，所述样气入路和针型阀的输出端连通，所述氢气入路和减压阀的输出端连通,所述样气入路分流为样气支路和助燃气通路，所述样气支路和氢气入路合流为混合通路，所述混合通路连通燃烧室，样气进入隔爆型氢火焰离子化检测器后，先进入样气入路内，再通过样气支路和助燃气通路分流，分流为样品气和助燃气，样气进入燃烧室17内燃烧后，对样气进行测定分析，即样气在高温下发生化学电离，根据电信号的大小来对总烃浓度进行定量分析，用于测定分析的装置为现有技术，在此不做赘述。氢气进入隔爆型氢火焰离子化检测器，依次流经氢气入路、混合通路进入燃烧室，样气和氢气在燃烧室内燃烧后对样气进行测定分析，即样气燃烧后在高温下发生化学电离，根据电信号的大小来对总烃浓度进行定量分析，用于测定分析的结构为现有技术，在此不做赘述。在此过程中，样气提供FID燃烧所需空气，可节省气源，简化设备结构，降低设备体积，减少设备成本。另一方面，样气通过内部分流，一部分通过样气支路与氢气混合后从混合通路进入FID燃烧，使检测器的响应度和灵敏度达到最佳。

优选的，所述电控处理系统包括锂电池单元、控制单元和显示屏单元，所述采样系统、进样系统和检测系统均与锂电池单元电性连接，所述采样系统、进样系统和检测系统均与控制单元电性连接，所述控制单元的输出端和显示屏单元电性连接，所述锂电池单元、控制单元和显示屏单元均为本安防爆，满足爆炸性现场环境检测的需求。

优选的，所述进样系统、检测系统和电控处理系统集成于壳体中，使得本装置体积小，重量轻，坚固耐用，携带方便，性能稳定，操作简单，可以长时间使用，所述壳体的材质为掺杂金属纤维的复合塑胶，可有效防止电荷累积。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：

1、本实用新型本装置同时具有采样系统、进样系统、检测系统，能够使环境气体直接被在线检测而得出总烃的含量，从而确了保检测结果的准确性和有效性；且体积小，重量轻，坚固耐用，携带方便，性能稳定，操作简单，可以长时间使用；

2、本实用新型中，采样系统中的微型抽气泵内设置有压差传感器和流量控制板，通过流量控制板控制样气进出口流量，满足不同工况条件下的进气出气要求，简单便捷，实用性高，当采样枪所含滤膜及二级过滤器受颗粒物堆积影响产生的流阻变化时，通过调节微型抽气泵的流量控制板，达到稳定进气的作用，灵活配置，简单便捷，实用性高；

3、本实用新型中，进样系统中设置针型阀，经过针型阀的样气经过针型阀调节流量后，将多余的样品气体排出到大气中，使得样品气以定量的形式进入氢火焰离子化检测器中避免由于过载或者缺乏助燃气导致检测器熄火，提高检测性能，保证检测效率；

4、本装置将隔爆型氢火焰离子化检测器置于一隔爆腔体内，使设备内部空间与周围的环境隔开，确保易燃易爆区域氢火焰离子化检测器点火的安全性；

5、本装置采集的样气即作为助燃气，也作为样品气，可节省气源，简化设备结构，降低设备体积，减少设备成本。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型一种便携式防爆总烃分析仪的结构示意图；

图2是本实用新型检测系统的结构示意图；

图3是本实用新型一种便携式防爆总烃分析仪的电控示意图；

图中：采样系统-1；进样系统-2；检测系统-3；电控处理系统-4；采样枪-5；二级过滤器-6；微型抽气泵-7；高效滤膜-8；压差传感器-9；流量控制板-10；针型阀-11；进样排气口-12；储氢气瓶-13；减压阀-14；压力表-15；隔爆型氢火焰离子化检测器-16；燃烧室-17；样气入路-18；氢气入路-19；样气支路-20；助燃气通路-21；混合通路-22；锂电池单元-23；控制单元-24；显示屏单元-25；壳体-26。

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做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。

实施例：本实用新型提供技术方案，如图1，一种便携式防爆总烃分析仪，用于对无组织排放源VOCs，尤其是石化企业等管道泄漏VOCs监测，包括采样系统1、进样系统2、检测系统3和电控处理系统4，采样系统1的输出端通过管路连通进样系统2的输入端，进样系统2的输出端通过管路连通检测系统3的输入端，采样系统1、进样系统2和检测系统3均与电控处理系统4电性连接，采样系统1用于吸收样气的同时对样气进行过滤，进样系统2用于调节样气的进气量，检测系统3用于检测样气，电控处理系统4用于将检测出的结果进行分析计算，得出样气中总烃的含量，本装置同时具有采样系统1、进样系统2、检测系统3，能够使环境气体直接被在线检测而得出总烃的含量，从而确了保检测结果的准确性和有效性。

如图1，采样系统1包括采样枪5、二级过滤器6和微型抽气泵7，采样枪5的输出端通过管路连通二级过滤器6，采样枪5探杆设计长度可伸缩调节，适用于各种点位的采样需求，二级过滤器6通过管路连通微型抽气泵7，二级过滤器6固定于壳体26上，并采用快插接口设计，方便与采样枪5之间的快速连接，采样枪5用于抽取样气，二级过滤器6用于对样气精过滤，微型抽气泵7用于给予采样枪5抽动样气的动力，微型抽气泵7将抽取的样品气送入进样系统2中。

如图1，采样枪5内设置有高效滤膜8，高效滤膜8的过滤精度是5um，用于除去样品气中的大分子颗粒物，二级过滤器6的滤芯是不锈钢烧结滤芯，二级过滤器6的过滤精度是0.5um，用于除去样品气中的细小颗粒物，采样系统1设置高效滤膜8、二级过滤器6的两级过滤装置，可有效滤除样气中的颗粒污染物，保证样气的洁净。本领域技术人员可以根据实际情况对采样枪5内置滤膜以及二级过滤器6的类型进行修改，以根据环境确定过滤器的大小和类型等。

如图1，微型抽气泵7内设置有压差传感器9和流量控制板10，流量控制板10为微型采样泵集成流量控制板，通过流量控制板10控制样气进出口流量，满足不同工况条件下的进气出气要求，简单便捷，实用性高，当采样枪5所含滤膜及二级过滤器6受颗粒物堆积影响产生的流阻变化时，通过调节微型抽气泵7的流量控制板10，达到稳定进气的作用，灵活配置，简单便捷，实用性高。

如图1，进样系统2包括针型阀11、进样排气口12、储氢气瓶13、减压阀14和压力表15，针型阀11的输入端连通微型抽气泵7的输出端，针型阀11的第一输出端连通进样排气口12，经过针型阀11的样气经过针型阀11调节流量后，将多余的样品气体排出到大气中，使得样品气以定量的形式进入氢火焰离子化检测器中避免由于过载或者缺乏助燃气导致检测器熄火，提高检测性能，保证检测效率，针型阀11的第二输出端连通检测系统3，储氢气瓶13的输出端连通减压阀14，储氢气瓶13中的氢气作为燃烧气通过减压阀14调节压力后进入检测系统检测系统3，减压阀14的输出端连通检测系统3，减压阀14输入压力的上限3000psi，输出压力的下限是40psi，压力表15置于减压阀14和检测系统3之间的管路上，压力表15用于实时显示检测系统3的进气压力，通过观察压力表15的压力值，可以判断管路是否存在漏气以及储氢气瓶13是否储氢量不足的情况。本领域技术人员可以根据实际情况对储氢气瓶13以及减压阀14的规格和类型进行修改。

如图2，检测系统3包括隔爆型氢火焰离子化检测器16、燃烧室17、样气入路18、氢气入路19、样气支路20、助燃气通路21、混合通路22，隔爆型氢火焰离子化检测器16的出口置于其自身的下方，固定在壳体26上，用于排出隔爆型氢火焰离子化检测器16燃烧产生的水汽，本装置将隔爆型氢火焰离子化检测器16置于一隔爆腔体内，使设备内部空间与周围的环境隔开，确保易燃易爆区域氢火焰离子化检测器点火的安全性，隔爆型氢火焰离子化检测器16包括防爆壳、检测器主体和烧结器等，用于对样气进行检测，隔爆型氢火焰离子化检测器16内设置有燃烧室17、样气入路18、氢气入路19，样气入路18和针型阀11的输出端连通，氢气入路19和减压阀14的输出端连通，样气入路18分流为样气支路20和助燃气通路21，样气支路20和氢气入路19合流为混合通路22，混合通路22连通燃烧室17，样气进入隔爆型氢火焰离子化检测器16后，先进入样气入路18内，再通过样气支路20和助燃气通路21分流，分流为样品气和助燃气，样气进入燃烧室17内燃烧后，对样气进行测定分析，即样气在高温下发生化学电离，根据电信号的大小来对总烃浓度进行定量分析，用于测定分析的装置为现有技术，在此不做赘述。氢气进入隔爆型氢火焰离子化检测器16，依次流经氢气入路19、混合通路22进入燃烧室17，样气和氢气在燃烧室17内燃烧后对样气进行测定分析，即样气燃烧后在高温下发生化学电离，根据电信号的大小来对总烃浓度进行定量分析，用于测定分析的结构为现有技术，在此不做赘述。在此过程中，样气提供FID燃烧所需空气，可节省气源，简化设备结构，降低设备体积，减少设备成本。另一方面，样气通过内部分流，一部分通过样气支路与氢气混合后从混合通路进入FID燃烧，使检测器的响应度和灵敏度达到最佳。

如图3，电控处理系统4包括锂电池单元23、控制单元24和显示屏单元25，采样系统1、进样系统2和检测系统3均与锂电池单元23电性连接，采样系统1、进样系统2和检测系统3均与控制单元24电性连接，控制单元24的输出端和显示屏单元25电性连接，锂电池单元23、控制单元24和显示屏单元25均为本安防爆，满足爆炸性现场环境检测的需求。

如图3，进样系统2、检测系统3和电控处理系统4集成于壳体26中，使得本装置体积小，重量轻，坚固耐用，携带方便，性能稳定，操作简单，可以长时间使用，壳体26的材质为掺杂金属纤维的复合塑胶，可有效防止电荷累积。

本实用新型的工作原理：首先通过电控处理系统4的控制单元24控制打开储氢气瓶13进行预热，接着控制单元24控制启动微型抽气泵7，通过采样枪5抽取采样点上的样品气体，样品气体经过针型阀11、进样排气口12部分放空后，通过管路进入隔爆型氢火焰离子化检测器16中，同时储氢气瓶13中的氢气也通过管路进入隔爆型氢火焰离子化检测器16中，样气进入隔爆型氢火焰离子化检测器16后，先进入样气入路18内，再通过样气支路20和助燃气通路21分流，分流为样品气和助燃气，样气进入燃烧室17内燃烧后，对样气进行测定分析，即样气在高温下发生化学电离，根据电信号的大小来对总烃浓度进行定量分析。氢气进入隔爆型氢火焰离子化检测器16，依次流经氢气入路19、混合通路22进入燃烧室17，样气和氢气在燃烧室17内燃烧后对样气进行测定分析，即样气燃烧后在高温下发生化学电离，根据电信号的大小来对总烃浓度进行定量分析，电信号输入电控处理系统4的控制单元24中分析出样品气体中的总烃浓度。

需要说明的是，在本文中，诸如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。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (8)

1.一种便携式防爆总烃分析仪，其特征在于：包括采样系统(1)、进样系统(2)、检测系统(3)和电控处理系统(4)，所述采样系统(1)的输出端通过管路连通进样系统(2)的输入端，所述进样系统(2)的输出端通过管路连通检测系统(3)的输入端，所述采样系统(1)、进样系统(2)和检测系统(3)均与电控处理系统(4)电性连接，所述采样系统(1)用于吸收样气的同时对样气进行过滤，所述进样系统(2)用于调节样气的进气量，所述检测系统(3)用于检测样气，所述电控处理系统(4)用于将检测出的结果进行分析计算，得出样气中总烃的含量。

2.根据权利要求1所述的一种便携式防爆总烃分析仪，其特征在于：所述采样系统(1)包括采样枪(5)、二级过滤器(6)和微型抽气泵(7)，所述采样枪(5)的输出端通过管路连通二级过滤器(6)，所述二级过滤器(6)通过管路连通微型抽气泵(7)，所述采样枪(5)用于抽取样气，所述二级过滤器(6)用于对样气精过滤，所述微型抽气泵(7)用于给予采样枪(5)抽动样气的动力。

3.根据权利要求2所述的一种便携式防爆总烃分析仪，其特征在于：所述采样枪(5)内设置有高效滤膜(8)，所述二级过滤器(6)的滤芯是不锈钢烧结滤芯。

4.根据权利要求2所述的一种便携式防爆总烃分析仪，其特征在于：所述微型抽气泵(7)内设置有压差传感器(9)和流量控制板(10)。

5.根据权利要求1所述的一种便携式防爆总烃分析仪，其特征在于：所述进样系统(2)包括针型阀(11)、进样排气口(12)、储氢气瓶(13)、减压阀(14)和压力表(15)，所述针型阀(11)的输入端连通微型抽气泵(7)的输出端，所述针型阀(11)的第一输出端连通进样排气口(12)，所述针型阀(11)的第二输出端连通检测系统(3)，所述储氢气瓶(13)的输出端连通减压阀(14)，所述减压阀(14)的输出端连通检测系统(3)，所述压力表(15)置于减压阀(14)和检测系统(3)之间的管路上。

6.根据权利要求1所述的一种便携式防爆总烃分析仪，其特征在于：所述检测系统(3)包括隔爆型氢火焰离子化检测器(16)、燃烧室(17)、样气入路(18)、氢气入路(19)、样气支路(20)、助燃气通路(21)、混合通路(22)，所述隔爆型氢火焰离子化检测器(16)内设置有燃烧室(17)、样气入路(18)、氢气入路(19)，所述样气入路(18)和针型阀(11)的输出端连通，所述氢气入路(19)和减压阀(14)的输出端连通,所述样气入路(18)分流为样气支路(20)和助燃气通路(21)，所述样气支路(20)和氢气入路(19)合流为混合通路(22)，所述混合通路(22)连通燃烧室(17)。

7.根据权利要求1所述的一种便携式防爆总烃分析仪，其特征在于：所述电控处理系统(4)包括锂电池单元(23)、控制单元(24)和显示屏单元(25)，所述采样系统(1)、进样系统(2)和检测系统(3)均与锂电池单元(23)电性连接，所述采样系统(1)、进样系统(2)和检测系统(3)均与控制单元(24)电性连接，所述控制单元(24)的输出端和显示屏单元(25)电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种便携式防爆总烃分析仪，其特征在于：所述进样系统(2)、检测系统(3)和电控处理系统(4)集成于壳体(26)中，所述壳体(26)的材质为掺杂金属纤维的复合塑胶。

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