CN216525774U - 一种腐蚀性气体的微量水分检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种腐蚀性气体的微量水分检测装置，其包括采样器，采样器包括采样筒、连接器和传感器，采样筒包括一沿第一轴线方向延伸的筒体和形成在该筒体内的检测腔，在筒体的相对的两端分别设置有连通检测腔的安装口和样气出口；传感器包括玻璃基体和铂丝电极，玻璃基体包括圆柱体和环状凸缘，环状凸缘密封地连接在检测腔的内壁上，使检测腔朝向样气出口的一侧形成为检测室，圆柱体位于该检测室内，在筒体的侧壁上设置连通检测室的样气入口；铂丝电极均匀地缠绕在圆柱体上，铂丝电极的两端密封地穿过环状凸缘后连接到连接器上，在铂丝电极上涂有磷酸。本申请不会在检测室内产生积液，保证了检测气体与磷酸的反应更加准确，保证了检测的准确性。

Description

一种腐蚀性气体的微量水分检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种腐蚀性气体的微量水分检测装置。

背景技术

在石油、氯碱化工、电力、冶金等工业过程中，需要对含有Cl₂、HCl、H₂S、HBr、HF、CO₂、SF₆等组分的腐蚀性气体进行在线微量水分的监测，由于上述气体中所混合的微量水超过预设的报警值时，会形成具有腐蚀性的酸，对设备造成腐蚀，从而危害到生产安全，因此需要快速准确地测量微量水的含量，以达到安全控制的目的。

传统测量设备中，由于检测腔内的水分不易排出，滞留在检测腔内，影响检测的准确性，使得设备的可靠性降低，另外由于滞留在检测腔内的水分，易于造成探头腐蚀，降低了设备的使用寿命。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提出了一种腐蚀性气体的微量水分检测装置，其包括一采样器，该采样器包括采样筒、连接器和传感器，该采样筒包括一沿第一轴线方向延伸的筒体和形成在该筒体内的检测腔，沿第一轴线方向，在筒体的相对的两端分别设置有连通检测腔的安装口和样气出口，连接器采用螺纹方式旋拧在该安装口上；该采样筒采用PTFE材料制备；

该传感器包括玻璃基体和铂丝电极，该玻璃基体包括圆柱体和设置在该圆柱体一端的环状凸缘，该环状凸缘密封地连接在该检测腔的内壁上，使检测腔朝向样气出口的一侧形成为检测室，该圆柱体位于该检测室内，在该筒体的侧壁上设置连通该检测室的样气入口；

该铂丝电极均匀地缠绕在该圆柱体上，且该铂丝电极的两端密封地穿过该环状凸缘后连接到该连接器上，在该铂丝电极上涂有磷酸。

该采样器在使用时，使第一轴线沿竖直方向延伸，且使样气出口朝向下方，检测气体进入到检测室后，检测气体中的水分与磷酸发生反应，产生电流，根据电流大小来确定检测气体中的含水量，进入到检测室的检测气体经样气出口排出，由于样气出口朝向下方，检测气体中的水分会同步排出检测室，不会在检测室内产生积液，保证了检测气体与磷酸的反应更加准确，保证了检测的准确性。

现有的采样器中，样气入口和样气出口均设置在采样筒的侧壁上，使得检测室的底部形成一个积液腔，检测气体所含的水分在冷凝后，会存留在该积液腔内形成积液，这些积液会进行二次蒸发，影响检测样气中的含水量，造成水分检测偏高。

为了提高本实用新型的使用寿命，本申请中，采用筒采用了采用PTFE材料制备，提高了耐腐性能。

进一步，为便于安装，该采样器还包括可拆卸连接在一起的封盖和固定座，在该安装口内设置有一台阶面，该固定座位于该安装口内，该封盖采用螺纹方式连接在该采样筒上、并将该固定座密封地抵压在该台阶面上；

在该固定座内设置有一固定腔，该固定腔朝向样气出口的一端设置有一环状凸台，该环状凸台朝向固定腔内突出，锁紧块可拆卸地安装在该固定座上、并将该圆柱体的环状凸缘密封地抵压在该环状凸台上；

在该锁紧块内设置有一通孔状的过线孔，在封盖内设置有一通孔状的连接孔，连接器旋拧在该连接孔内，铂丝电极的两端穿过该过线孔后，经连接孔后连接到该连接器上。环状凸台的中心孔形成为玻璃基体的圆柱体穿过的通道。

利用该封盖和固定座可以传感器可拆卸地封装在采样筒内，在需要时，可以对传感器进行更换。

进一步，该固定座包括内筒和套设在该内筒外侧的衬套，该衬套包括位于安装孔内的呈圆筒状的外筒体、和设置在外筒体朝向样气出口一端的第一内凸缘，该内筒包括旋拧在该外筒体内的呈圆筒状的内筒体、和设置在内筒体朝向样气出口一端的第二内凸缘，该第二内凸缘密封地抵压在第一内凸缘上；该第一内凸缘和第二内凸缘共同形成为该环状凸台，该内筒的内腔形成为该固定腔；

锁紧块旋拧在该内筒体内、并将环状凸缘密封地抵压在该第二内凸缘上；该封盖可拆卸地连接在该内筒体上。在安装时，首先将内筒和衬套旋拧在一起形成固定座，然后再使玻璃基体的圆柱体依次第一内凸缘和第二内凸缘的中心孔，并使玻璃基体的环状凸缘支撑在第二内凸缘上，再将锁紧块旋拧在内筒体内，将玻璃基体固定在固定座上。该设计能够避免玻璃基体在固定座上产生滑动，对铂丝电极产生触碰，造成短路后断丝。

进一步，在该锁紧块朝向连接器的一端可拆卸地安装有一线路板，铂丝电极的两端连接到线路板上，该线路板经导线连接到连接器上。该线路板能够将铂丝电极所产生的电流进行收集，然后将所收集到的电流转化为标准4-20mA信号供后端采集设备采集。利用该线路板能够提高检测的精度和稳定性。

进一步，该微量水分检测装置还包括一膜过滤器，该膜过滤器包括沿第二轴线方向可拆卸地连接在一起的底座和上盖；

在该底座内设置有一进气腔，该进气腔的一端向外贯穿朝向上盖的第一端面，该进气腔的另一端向外贯穿底座的侧壁后形成为采气口；在该上盖内设置有一排气腔，该排气腔的一端向外贯穿朝向底座的第二端面，该排气腔的另一端向外贯穿底座的背离底座的一端后形成为净气出口；

在底座和上盖之间密封地夹持有一PVDF过滤膜，该PVDF过滤膜将进气腔和排气腔分割，使进气腔内的气体仅能够经PVDF过滤膜进入到排气腔内；

该净气出口经管道连接到采样器的样气入口上。

增加膜过滤器后，检测气体首先经过该膜过滤器，将检测气体中的液滴以及微尘过滤掉，提高检测精确度。同时由于PVDF过滤膜具有较强的耐腐蚀性能，能够提高设备的应用范围。

进一步，为提高密封性，在底座和上盖之间夹持有一O型密封圈，该O型密封圈压持在该PVDF过滤膜上。

进一步，为避免PVDF过滤膜在检测气体的冲击下，产生塌陷，在上盖朝向底座的一侧设置有至少两道同心环，相邻的两道同心环之间形成一环形槽，PVDF过滤膜支撑在各同心环上。

进一步，为提高设备的使用寿命，在该底座内设置一进气管，该进气管垂直于该第二轴线方向，该进气管的两端分别贯穿该底座的侧壁后形成为采气口和备用口，堵头可拆卸地旋拧在该备用口内；该进气管经过连通管连通进气腔。在需要时，可以将堵头拆卸，并将备用口连接到相应的管道上，即可使用。

附图说明

图1为本实用新型的一实施例的结构示意图。

图2为采样器的结构示意图。

图3为图2中A-A向的剖视图。

图4为图3中B部分的放大图。

图5为膜过滤器的立体图。

图6为膜过滤器的主视图。

图7为图6中C-C的剖视图。

图8为图6的俯视图。

图9为图6的仰视图。

具体实施方式

参阅图1，一种腐蚀性气体的微量水分检测装置，其包括盒体400，在该盒体400内安装有通过管道顺次连接在一起的膜过滤器100、采样器200和流量计300，在采样器200和流量计300之间的管道上安装有用于调节气体流量的针阀430。在盒体上还设置有样气接入口410、样气排出口420和检测信号接口440，其中样气接入口410连接到膜过滤器100上，样气排出口420连接到流量计300的出口上，检测信号接口440连接到采样器200上。

其包括顺次连接在一起的膜过滤器100、采样器200和流量计300，在采样器200和流量计300之间安装有用于调节气体流量的针阀430。

请参阅图2-图4，附图中，第一轴线X的指向表示第一轴线方向。

该采样器200包括一采样筒2，该采样筒2包括沿第一轴线方向延伸的筒体20和形成在该筒体内的检测腔24，沿第一轴线方向，在筒体的相对的两端分别设置有连通检测腔24的安装口25和样气出口23。采样筒2采用PTFE材料制备。

在该安装口25内设置有一台阶面201，固定座4位于该安装口内，本实施例中，该固定座4包括内筒42和套设在该内筒42外侧的衬套41，该衬套41包括位于安装孔内的呈圆筒状的外筒体411、和设置在外筒体411朝向样气出口一端的第一内凸缘412，第一内凸缘的内侧设置有内挡环413，该内挡环由第一内凸缘朝背离样气出口的方向延伸。第一内凸缘经第一密封圈401密封地抵压在台阶面201上。

该内筒42包括位于该外筒体411内的内筒体421、和设置在内筒体421朝向样气出口一端的第二内凸缘422，内筒体421采用螺纹方式旋拧在该外筒体411内，该第二内凸缘422经第二密封圈402密封地抵压在第一内凸缘412上。该第一内凸缘412和第二内凸缘422共同形成为环状凸台，该内筒的内腔形成为固定腔45。该环状凸台的中心孔形成为用于圆柱体穿过的通道。

传感器3包括玻璃基体和铂丝电极31，该玻璃基体包括圆柱体30和设置在该圆柱体一端的环状凸缘31，该环状凸缘31支撑在第二内凸缘上，使检测腔朝向样气出口的一侧形成为检测室21，该圆柱体30位于该检测室21内。锁紧块43采用螺纹方式旋拧在该内筒体内、并将环状凸缘31密封地抵压在该第二内凸缘上。即该环状凸缘密封地连接在该检测腔的内壁上，使检测腔朝向样气出口的一侧形成为检测室。在该筒体的侧壁上设置连通该检测室的样气入口22。

本实施例中，环状凸缘31经第三密封圈403抵压在第二内凸缘上，锁紧块经第四密封圈404抵压在环状凸缘31上。

封盖1采用紧定螺钉14可拆卸地连接在内筒体421上。在封盖1的外周面上设置有外连接螺纹102，在安装口25的内周面上设置有内连接螺纹202，封盖1经外连接螺纹102旋拧在内连接螺纹202上，将固定座4密封地抵压在台阶面201上。

在该锁紧块43内设置有一通孔状的过线孔431，在封盖1内设置有一通孔状的连接孔11，连接器35采用螺纹方式旋拧在该连接孔内。即该连接器采用螺纹方式间接旋拧在该安装口上。

在该锁紧块43朝向连接器35的一端用盘头螺钉44可拆卸地安装有一线路板33。

该铂丝电极32均匀地缠绕在该圆柱体上，且该铂丝电极的两端密封地经该过线孔431连接到线路板33上，该线路板33经导线34连接到连接器35上。在该铂丝电极上涂有磷酸。当该采样器工作时，第一轴线沿竖直方向延伸，样气出口朝向下方。

请参阅图5-图9，图6中的第二轴线Y的指向表示第二轴线方向，膜过滤器100包括可拆卸地连接在一起的底座5和上盖6。

在该底座5内设置有一进气腔55，该进气腔55的一端向外贯穿朝向上盖的第一端面511，该进气腔55的另一端向外贯穿底座的侧壁后形成为采气口53。在该上盖6内设置有一排气腔62，该排气腔62的一端向外贯穿朝向底座的第二端面611，该排气腔62的另一端向外贯穿底座的背离底座5的一端后形成为净气出口63。

在底座和上盖之间密封地夹持有一PVDF过滤膜72，该PVDF过滤膜72将进气腔55和排气腔62分割，使进气腔内的气体仅能够经PVDF过滤膜进入到排气腔内。

在上盖6朝向底座的一侧设置有四道同心环64，相邻的两道同心环之间形成一环形槽65，PVDF过滤膜72支撑在各同心环64上。具体在本实施例中，在底座和上盖之间夹持有一O型密封圈71，该O型密封圈压持在该PVDF过滤膜上，使PVDF过滤膜能够被密封地夹持在底座和上盖之间。该净气出口63经管道连接到采样器的样气入口22上。在上盖6背离底座的端面上粘结有装饰用面皮69。

为延伸使用寿命，本实施例中，在该底座内设置一进气管52，该进气管垂直于该第二轴线方向，该进气管52的两端分别贯穿该底座的侧壁后形成为采气口53和备用口56，堵头57可拆卸地旋拧在该备用口56内，当需要时，可以将堵头57拆除，并将备用口56连接到相应的管道上。该进气管52经过连通管54连通进气腔55。

本实施例中，样气接入口410连接到膜过滤器100的膜过滤器100的采气口53上，膜过滤器100的净气出口63连接到采样器的样气入口22上，采样器的样气出口23经针阀430连接到流量计300的进口上。采样器200的连接器35经导线连接到检测信号接口440上。

本实施例中的底座采用PTFE材料制作，为了增强连接强度，在底座内设置有镶嵌螺钉套58，螺栓581经镶嵌螺钉套58将上盖6和底座5连接为一体。为便于固定膜过滤器100，在底座背离上盖的一侧设置有嵌套螺母59，利用该嵌套螺母59可以将膜过滤器100固定安装在取样平台上。

Claims (8)

1.一种腐蚀性气体的微量水分检测装置，其特征在于，包括一采样器，该采样器包括采样筒、连接器和传感器，该采样筒包括一沿第一轴线方向延伸的筒体和形成在该筒体内的检测腔，沿第一轴线方向，在筒体的相对的两端分别设置有连通检测腔的安装口和样气出口，连接器采用螺纹方式旋拧在该安装口上；该采样筒采用PTFE材料制备；

该传感器包括玻璃基体和铂丝电极，该玻璃基体包括圆柱体和设置在该圆柱体一端的环状凸缘，该环状凸缘密封地连接在该检测腔的内壁上，使检测腔朝向样气出口的一侧形成为检测室，该圆柱体位于该检测室内，在该筒体的侧壁上设置连通该检测室的样气入口；

该铂丝电极均匀地缠绕在该圆柱体上，且该铂丝电极的两端密封地穿过该环状凸缘后连接到该连接器上，在该铂丝电极上涂有磷酸；当该采样器工作时，第一轴线沿竖直方向延伸，样气出口朝向下方。

2.根据权利要求1所述的微量水分检测装置，其特征在于，

该采样器还包括可拆卸连接在一起的封盖和固定座，在该安装口内设置有一台阶面，该固定座位于该安装口内，该封盖采用螺纹方式连接在该采样筒上、并将该固定座密封地抵压在该台阶面上；

在该固定座内设置有一固定腔，该固定腔朝向样气出口的一端设置有一环状凸台，该环状凸台朝向固定腔内突出，锁紧块可拆卸地安装在该固定座上、并将该圆柱体的环状凸缘密封地抵压在该环状凸台上；

在该锁紧块内设置有一通孔状的过线孔，在封盖内设置有一通孔状的连接孔，连接器旋拧在该连接孔内，铂丝电极的两端穿过该过线孔后，经连接孔后连接到该连接器上。

3.根据权利要求2所述的微量水分检测装置，其特征在于，

该固定座包括内筒和套设在该内筒外侧的衬套，该衬套包括位于安装孔内的呈圆筒状的外筒体、和设置在外筒体朝向样气出口一端的第一内凸缘，该内筒包括旋拧在该外筒体内的呈圆筒状的内筒体、和设置在内筒体朝向样气出口一端的第二内凸缘，该第二内凸缘密封地抵压在第一内凸缘上；该第一内凸缘和第二内凸缘共同形成为该环状凸台，该内筒的内腔形成为该固定腔；

锁紧块旋拧在该内筒体内、并将环状凸缘密封地抵压在该第二内凸缘上；

该封盖可拆卸地连接在该内筒体上。

4.根据权利要求2所述的微量水分检测装置，其特征在于，

在该锁紧块朝向连接器的一端可拆卸地安装有一线路板，铂丝电极的两端连接到线路板上，该线路板经导线连接到连接器上。

5.根据权利要求1所述的微量水分检测装置，其特征在于，该微量水分检测装置还包括一膜过滤器，该膜过滤器包括沿第二轴线方向可拆卸地连接在一起的底座和上盖；

在该底座内设置有一进气腔，该进气腔的一端向外贯穿朝向上盖的第一端面，该进气腔的另一端向外贯穿底座的侧壁后形成为采气口；在该上盖内设置有一排气腔，该排气腔的一端向外贯穿朝向底座的第二端面，该排气腔的另一端向外贯穿底座的背离底座的一端后形成为净气出口；

在底座和上盖之间密封地夹持有一PVDF过滤膜，该PVDF过滤膜将进气腔和排气腔分割，使进气腔内的气体仅能够经PVDF过滤膜进入到排气腔内；

该净气出口经管道连接到采样器的样气入口上。

6.根据权利要求5所述的微量水分检测装置，其特征在于，

在底座和上盖之间夹持有一O型密封圈，该O型密封圈压持在该PVDF过滤膜上。

7.根据权利要求5所述的微量水分检测装置，其特征在于，

在上盖朝向底座的一侧设置有至少两道同心环，相邻的两道同心环之间形成一环形槽，PVDF过滤膜支撑在各同心环上。

8.根据权利要求5所述的微量水分检测装置，其特征在于，

在该底座内设置一进气管，该进气管垂直于该第二轴线方向，该进气管的两端分别贯穿该底座的侧壁后形成为采气口和备用口，堵头可拆卸地旋拧在该备用口内；该进气管经过连通管连通进气腔。

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