CN217846249U - 一种气液预混合的气体酸度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气液预混合的气体酸度检测装置，包括集气系统、水处理系统和检测系统，还包括气液预混合装置和控制模块；所述气液预混合装置包括水进口、气体进口、混合腔体和出液口；所述集气系统用于对待检测气体进行采样；水处理装置用于将外界供水处理成能够用于检测的溶剂；气液预混合装置用于将待检测气体和水处理系统处理过后的水进行充分预先混合并得到待检测溶液；检测系统检测待检测溶液的相关参数；控制模块则对相关参数进行计算分析并得出检测结果即气体酸度。待检测气体与水经过气液预混合装置少量快速均匀混合，待检测气体溶解更为充分彻底，检测结果也更为准确。

Description

一种气液预混合的气体酸度检测装置

技术领域

本实用新型涉及气体检测领域，尤其涉及一种气液预混合的气体酸度检测装置。

背景技术

在工业生产过程气体中含有二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮以及多种其他种类的酸性气体，这部分酸性的气体溶解到水中之后，就使得水体也具有一定的酸性；随着当代社会的高速发展，在人们呼吸的空气中已经充满了过多的酸性气体，这些气体不仅对人们的生活造成了不好的影响，同时也对建筑等产生了一定的危害，因此对气体酸度的正视显得愈发重要。

现在人们在对气体酸度的检测的时候，一般的方法是通过取样之后，现场将待检测气体与溶剂混合得到待检测溶液，然后对上述溶液进行检测分析，从而测算出待检测气体的酸度，混合时通常是将待检测气体直接通入溶剂中，由于流量较大，待检测气体往往难以充分溶解，此外采样到检测之间需要经历储存、运输等环节，不仅过程繁琐且耗时较长，在存储运输环节中如果样本受到污染，或者某些较为活跃的气体在这一过程中因为保存不当发生逸出，影响到最终的检测结果。

实用新型内容

鉴于目前气体酸度检测仪器存在的上述不足，本实用新型提供一种气液预混合的气体酸度检测装置，能够达到对待检测气体在线采样、检测前预混合，使待检测气体溶解更充分，提高检测精度的效果。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一种气液预混合的气体酸度检测装置，包括集气系统、水处理系统和检测系统，还包括气液预混合装置和控制模块；所述气液预混合装置包括水进口、气体进口、混合腔体和出液口；所述集气系统用于对待检测气体进行采样；水处理装置用于将外界供水处理成能够用于检测的溶剂；气液预混合装置用于将待检测气体和水处理系统处理过后的水进行充分预先混合并得到待检测溶液；检测系统检测待检测溶液的相关参数；控制模块则对相关参数进行计算分析并得出检测结果即气体酸度。

所述集气系统连接至气体进口；水处理系统连接至水进口；所述出液口连接至检测系统；待检测气体经集气系统流向气液预混合装置，外界供水经水处理系统流向气液预混合装置并与待检测气体混合得到待检测溶液，所述待检测溶液流向检测系统，并由控制模块测算检测结果。

所述气液预混合装置还包括雾化泵、喷雾管和气体分散管；所述雾化泵与水进口相连；所述喷雾管设置于混合腔体中并与水进口连接；气体分散管设置于混合腔体中并与气体进口。

所述气液预混合装置外设置有降温层。

所述检测系统包括检测罐，所述检测罐中设置有PH检测器和电导率检测器；所述PH检测器与电导率检测器电性连接至控制模块。

所述集气系统包括采样管、气液分离器和气体流量计；待检测气体的流向为采样管、气液分离器、气体流量计至气液预混合装置。

所述气液分离器与气体流量计之间串联设置有储气罐；所述储气罐的进气端与气液分离器相连，储气罐的出气端与气体流量计相连。

所述水处理系统包括水处理装置和液体流量计；外界供水经水处理装置处理后得到去离子水，所述去离子水经液体流量计流入气液预混合装置。

本实用新型实施的优点：

采样与检测依次即时进行，避免了对待检测气体进行存储，运输的环节，实现对于气体酸度的在线检测，能快速准确得出检测结果，降低检测成本，提高检测快速性；待检测气体与去离子水在进入检测罐前经过预先混合，使得待检测气体的溶解更充分快速，检测结果也能更为准确。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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为本实用新型所述的一种气液预混合的气体酸度检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述气液预混合装置的结构示意图。

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。

如图1和图2所示，一种气液预混合的气体酸度检测装置，包括集气系统、水处理系统和检测系统3，还包括气液预混合装置4和控制模块5；所述气液预混合装置4包括水进口41、气体进口42、混合腔体43和出液口44；所述集气系统用于对待检测气体进行采样；水处理装置21用于将外界供水处理成能够用于检测的溶剂；气液预混合装置4用于将待检测气体和水处理系统处理过后的水进行充分预先混合并得到待检测溶液；检测系统3检测待检测溶液的相关参数；控制模块5则对相关参数进行计算分析并得出检测结果即气体酸度。

所述集气系统连接至气体进口42；水处理系统连接至水进口41；所述出液口44连接至检测系统3；待检测气体经集气系统流向气液预混合装置4，外界供水经水处理系统流向气液预混合装置4并与待检测气体混合得到待检测溶液，所述待检测溶液流向检测系统3，并由控制模块5测算检测结果。

所述检测系统3包括检测罐31，所述检测罐31中设置有PH检测器32和电导率检测器33；所述PH检测器32与电导率检测器33电性连接至控制模块5。

所述集气系统包括采样管11、气液分离器12和气体流量计13；待检测气体的流向为采样管11、气液分离器12、气体流量计13至气液预混合装置4；所述气液分离器12用于去除采样管11采集得到的气体中的水分，得到干燥充分的待检测气体。

所述气液分离器12与气体流量计13之间串联设置有储气罐14；所述储气罐14的进气端与气液分离器12相连，储气罐14的出气端与气体流量计13相连；由于采样与检测过程都需要一定的时间，且常常不是同时进行的，储气罐14用于暂时储存待检测气体，使待检测气体保持一定的量，维持稳定的气压，使检测进行时待检测气体能稳定匀速向气液混合装置中输送，同时储气罐14也具有一定的缓冲作用，可以有效避免当采样管11气体流量短时间大幅增大，气压增大，引发系统气路故障，损坏管路或者设备，造成检测结果出现异常甚至出现安全事故。

可选地，储气罐14上设置有泄压出口，当储气罐14中气压达到安全阈值时，气体能够从所述泄压出口排出，维持储气罐14中气压稳定。

水处理系统包括水处理装置21和液体流量计22；外界供水经水处理装置21处理后得到去离子水，所述去离子水经液体流量计22流入气液预混合装置4。

所述气液预混合装置4还包括雾化泵411、喷雾管431和气体分散管432；所述雾化泵411与水进口41相连；所述喷雾管431设置于混合腔体43中并与水进口41连接；气体分散管432设置于混合腔体43中并与气体进口42。

在实际应用中，所述雾化管可为直细管，一端与水进口41连接，一端密封，所述细管上开设有若干细小的孔；所述气体分散管432为Z型或者螺旋型，其一端与与进气管相连，一端密封或者不密封；气体分散管432的位置位于雾化管的下方并且低于出液口44位置；检测时，去离子水经雾化泵411驱动成为细小液滴，通过雾化管上的小孔均匀分散在混合腔体43中，待检测气体通过气体分散管432被分散成若干小股气流，并与雾化后的去离子水相接触，由于去离子水被雾化，且待检测气体被分散成小气流，两者接触面积变大，加上混合腔体43体积相对较小，也就意味着参与溶解混合的待检测气体与去离子水的量相对较少，可以通过调节去离子水与待检测气体的流速达到最佳的溶解效果；当混合腔体43中累积的待检测溶液达到出液口44位置时将流向检测罐31，而气体分散管432将浸没在待检测溶液中，由于采用Z型或者螺旋型，且表面设有小孔，增大了待检测气体与溶液的接触面积，便于待检测气体快速溶解；未能及时溶解的少量待检测气体经过管道进入检测罐31中，与待检测溶液继续混合，进一步溶解。

所述气液预混合装置4外设置有降温层，维持气液预混合装置4内的较低温，使得待检测气体保持相对较高的溶解度，能够溶解得更为充分，对于提高检测结果的精确性更有利。

检测时，待检测气体和去离子水经气液经气液预混合装置4混合得到待检测溶液；所述待检测溶液由气液预混合装置4流向检测系统3，PH检测器32和电导率检测器33分别检测处溶液的PH值与电导率，再由控制模块5测依据溶解的气体体积、去离子水体积、待检测溶液的PH值、电导率等参数并根据气体酸度与气体溶解后溶液PH值与电导率的函数关系测算出检测结果即气体酸度；

所述函数关系的确定方法为，使用一种已知酸度的气体作为标定气体，向系统中通入一定量的标定气体，与一定量的去离子水混合，得到一定量的待检测溶液，测量其PH值与电导率，改变标定气体的量，多次重复该操作，便能得到其他参数固定的情况下，气体酸度与溶液PH值和电导率的关系式。

本实用新型实施的优点：

采样与检测依次即时进行，避免了对待检测气体进行存储，运输的环节，实现对于气体酸度的在线检测，能快速准确得出检测结果，降低检测成本，提高检测快速性；待检测气体与去离子水在进入检测罐前经过预先混合，使得待检测气体的溶解更充分快速，检测结果也能更为准确。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种气液预混合的气体酸度检测装置，包括集气系统、水处理系统和检测系统，其特征在于，还包括气液预混合装置和控制模块；所述气液预混合装置包括水进口、气体进口、混合腔体和出液口；所述集气系统连接至气体进口；水处理系统连接至水进口；所述出液口连接至检测系统；待检测气体经集气系统流向气液预混合装置，外界供水经水处理系统流向气液预混合装置并与待检测气体混合得到待检测溶液，所述待检测溶液流向检测系统，并由控制模块测算检测结果。

2.根据权利要求1所述的气液预混合的气体酸度检测装置，其特征在于，所述气液预混合装置还包括雾化泵、喷雾管和气体分散管；所述雾化泵与水进口相连；所述喷雾管设置于混合腔体中并与水进口连接；气体分散管设置于混合腔体中并与气体进口。

3.根据权利要求2所述的气液预混合的气体酸度检测装置，其特征在于，所述气液预混合装置外设置有降温层。

4.根据权利要求1所述的气液预混合的气体酸度检测装置，其特征在于，所述检测系统包括检测罐，所述检测罐中设置有PH检测器和电导率检测器；所述PH检测器与电导率检测器电性连接至控制模块。

5.根据权利要求1所述的气液预混合的气体酸度检测装置，其特征在于，所述集气系统包括采样管、气液分离器和气体流量计；待检测气体的流向为采样管、气液分离器、气体流量计至气液预混合装置。

6.根据权利要求5所述的气液预混合的气体酸度检测装置，其特征在于，所述气液分离器与气体流量计之间串联设置有储气罐；所述储气罐的进气端与气液分离器相连，储气罐的出气端与气体流量计相连。

7.根据权利要求1所述的气液预混合的气体酸度检测装置，其特征在于，所述水处理系统包括水处理装置和液体流量计；外界供水经水处理装置处理后得到去离子水，所述去离子水经液体流量计流入气液预混合装置。

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