CN219104478U - 一种温室气体采样系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种温室气体采样系统，包括采样进气管路、采样出气管路、以及气瓶；采样进气管路上设有第一电磁阀，用于控制采样进气管路的通断；采样出气管路上设有第二电磁阀，用于控制采样出气管路的通断；气瓶进气口上连接进气管、出气口上连接出气管，进气管上设有第一密封阀和气瓶压力表，出气管上设有第二密封阀，进气管的进气端与采样进气管路连接，出气管的出气端与采样出气管路连接。该采样系统利用气瓶进行气体收集，能够实现样品压缩，能够实现气瓶清洗以消除使用前后的污染。

Description

一种温室气体采样系统

技术领域

本实用新型涉及气体采样技术领域，尤其涉及一种温室气体采样系统。

背景技术

当前大气样品的采集多采用气袋、注射器抽取、苏玛罐（VOCs类样品）等方式。但因为温室气体在大气中是痕量存在的，并且其成分除了CO₂、CH₄等还有部分卤代温室气体，因此需要克服三个难题：①样品压缩，增大采样量；②样品贮存装置应为惰性密封装置，具有较好的化学稳定性；③样品采集装置应可以采用气体清洗、恒温热脱附等方式进行处理，消除使用前后的污染。

当前的气袋、注射器抽取、苏玛罐等采样装置无法进行样品压缩及热脱附处理，因此并不适用于温室气体的采样。

本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

实用新型内容

针对背景技术中指出的问题，本实用新型提出一种温室气体采样系统，利用气瓶进行气体收集，能够实现样品压缩，能够实现气瓶清洗以消除使用前后的污染。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：

本实用新型提供一种温室气体采样系统，包括：

采样进气管路，其上设有第一电磁阀，用于控制所述采样进气管路的通断；

采样出气管路，其上设有第二电磁阀，用于控制所述采样出气管路的通断；

气瓶，其进气口上连接进气管、出气口上连接出气管，所述进气管上设有第一密封阀和气瓶压力表，所述出气管上设有第二密封阀，所述进气管的进气端与所述采样进气管路连接，所述出气管的出气端与所述采样出气管路连接。

本申请一些实施例中，所述采样进气管路上设有过滤器、电子冷阱、采样泵、采样压力表、以及安全阀。

本申请一些实施例中，所述采样出气管路上设有压力传感器、温湿度传感器、以及流量计。

本申请一些实施例中，所述进气管的进气端设有用于与所述采样进气管路连接的入口快插接头，所述出气管的出气端设有用于与所述采样出气管路连接的出口快插接头。

本申请一些实施例中，所述气瓶为不锈钢气瓶或玻璃气瓶，所述气瓶放置于气瓶座上。

本申请一些实施例中，所述气瓶座包括底座和弧形背板，所述弧形背板自所述底座向上延伸，所述弧形背板的前侧敞口，所述底座上设有沉槽，所述沉槽的前侧以及底部敞口；

放置所述不锈钢气瓶时，所述不锈钢气瓶的底部放置于所述沉槽内，所述出气管从所述沉槽的底部敞口伸出；

放置所述玻璃气瓶时，所述玻璃气瓶的底部坐落于所述底座上。

本申请一些实施例中，所述弧形背板上设有可拆卸的辅助支架，放置所述不锈钢气瓶时，通过绑带将所述不锈钢气瓶的顶部固定至所述辅助支架上；

放置所述玻璃气瓶时，通过绑带将所述玻璃气瓶固定至所述弧形背板上。

本申请一些实施例中，所述玻璃气瓶的外侧套设防护套。

本申请一些实施例中，还包括数据处理单元，所述数据处理单元通过4G模块、GPS模块与终端平台通讯。

本申请一些实施例中，所述数据处理单元与气象自动站通讯。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：

本申请所公开的温室气体采样系统在正式采样前先同时打开采样进气管路和采样出气管路，使现场空气流经气瓶后从采样出气管路排出，利用现场空气对气瓶进行清洗，以消除使用前后的污染；

正式采样时关闭采样出气管路，通过气瓶进行气体采样，实现样品压缩；

为一种能够兼容不锈钢气瓶和玻璃气瓶的采样系统，适用性更广；

通过快插接头将气瓶串接到采样气路中，实现气瓶的快速取放；

具有远程数据传输功能，可实现现场无人值守情况下的实时采样。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据实施例的温室气体采样系统的功能示意图；

图2为根据实施例的温室气体采样系统的气路原理图；

图3为根据实施例的不锈钢气瓶与气瓶座的装配示意图；

图4为根据实施例的玻璃气瓶与气瓶座的装配示意图；

附图标记：

100-采样进气管路，110-第一电磁阀，120-进气接口，130-过滤器，140-电子冷阱，150-采样泵，160-采样压力表，170-安全阀；

200-采样出气管路，210-第二电磁阀，220-压力传感器，230-温湿度传感器，240-流量计，250-排空口；

300-气瓶，310-进气管，320-出气管，330-第一密封阀，340-第二密封阀，350-气瓶压力表，360-入口快插接头，370-出口快插接头，380-不锈钢气瓶，390-玻璃气瓶；

400-气瓶座，410-底座，411-沉槽，420-弧形背板，430-辅助支架，440-绑带。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本实施例公开一种温室气体采样系统，参照图1，其主要包括采样单元、数据处理单元、终端平台等组成。采样单元用于气体采样，数据处理单元用于控制采样单元的运行、以及与终端平台之间进行数据交换。

采样单元的气路参照图2，其主要包括采样进气管路100、采样出气管路200、以及气瓶300等组成。

采样进气管路100上设有第一电磁阀110，用于控制采样进气管路100的通断，采样进气管路100的进气接口120与外部采样高塔引入的采样管连接。

采样出气管路200上设有第二电磁阀210，用于控制采样出气管路200的通断，采样出气管路200的出气端为排空口250。

采样进气管路100和采样出气管路200采样惰性材质的聚四氟乙烯管和经过钝化处理的不锈钢管。

参照图3和图4，气瓶300的进气口上连接进气管310、出气口上连接出气管320，进气管310上设有第一密封阀330和气瓶压力表350，出气管320上设有第二密封阀340，进气管310的进气端与采样进气管路100连接，出气管320的出气端与采样出气管路200连接。

密封阀设置在气瓶300的进、出气口处，待采样完成取出气瓶前，要先拧紧第一密封阀330和第二密封阀340，保证密封阀处于关闭状态。

气瓶压力表350用于监测气瓶300内的样气量和密封状态。

该温室气体采样系统的采样过程包括气瓶安装、气瓶清洗、以及气瓶采样三部分。

气瓶安装：将气瓶300的进气管310的进气端与采样进气管路10连接，将气瓶300的出气管320的出气端与采样出气管路200连接，第一密封阀330和第二密封阀340处于打开状态；

气瓶清洗：打开第一电磁阀110和第二电磁阀210，采样进气管路100和采样出气出路200均处于打开状态，现场空气经采样进气管路100进入气瓶300内，对气瓶300进行充分清洗，以消除使用前后的污染，空气然后从采样出气管路200的排空口250排出；

气瓶采样：气瓶300清洗完毕后，关闭第二电磁阀210，第一电磁阀110继续处于打开状态，现场空气被压入气瓶300内，气瓶300内的压力达到预定压力后，装置自动暂停，完成采样。

本实施例中的温室气体采样系统，在正式采样前先利用现场空气对气瓶300进行清洗，以消除使用前后的污染；通过气瓶300进行气体采样，能够实现样品压缩。

本申请一些实施例中，参照图2，采样进气管路100上设有过滤器130、电子冷阱140、采样泵150、采样压力表160、以及安全阀170，采样出气管200路上设有压力传感器220、温湿度传感器230、以及流量计240。

过滤器130用于过滤气体中的颗粒物，防止脏污颗粒进入采样系统内部。

电子冷阱140设置露点温度为4℃，用于将样品气体中的水分冷凝排出,得到干燥气体。

采样泵150为无油惰性隔膜泵，采样流量为0-15L/min，负载正压力大于5bar。

采样压力表160用于实时观察采样系统压力。

安全阀170起到保护采样气路的作用，防止因压力传感器220损坏，系统压力超过预设压力值，损坏采样气瓶及其他器件。

压力传感器220用于检测气路压力，可及时正确的反馈至中央数据处理单元，以控制气路压力。

流量计240用于实时检测气路中的气体流量。

本申请一些实施例中，参照图3和图4，进气管310的进气端设有用于与采样进气管路100连接的入口快插接头360，出气管320的出气端设有用于与采样出气管路200连接的出口快插接头370。

通过快插接头将气瓶300串接到采样气路中，实现气瓶300的快速取放。

本申请一些实施例中，采样气路中可以串接一个或多个气瓶300，提高采样效率。

气瓶300为不锈钢气瓶或玻璃气瓶，该温室气体采样系统为一种兼容不锈钢气瓶和玻璃气瓶的采样系统，适用性更广。

不锈钢气瓶380的内表面采用硅烷化处理，容量为2L，耐压大于4Mpa。玻璃气瓶390的容量为2L,耐压大于0.4Mpa。

通过气瓶座400来放置固定气瓶300，避免气瓶300在采样过程中倾倒。

本申请一些实施例中，参照图3和图4，气瓶座400既可以放置不锈钢气瓶380，有可以放置玻璃气瓶390。

气瓶座400包括底座410和弧形背板420，弧形背板420自底座410向上延伸，弧形背板420的前侧敞口，便于气瓶300的放入，底座410上设有沉槽411，沉槽411的前侧以及底部敞口。

放置不锈钢气瓶380时，不锈钢气瓶380的底部放置于沉槽411内，出气管320从沉槽411的底部敞口伸出，对不锈钢气瓶380的底部进行限位固定。由于不锈钢气瓶380的高度一般较高，所以在弧形背板420上设置可拆卸的辅助支架430，放置不锈钢气瓶380时，通过绑带340将不锈钢气瓶380的顶部固定至辅助支架430上。这样，不锈钢气瓶380的底部和顶部都得到了可靠限位，提高不锈钢气瓶380的放置稳固性。

放置玻璃气瓶390时，玻璃气瓶390的底部坐落于底座410上，由于玻璃气瓶390的高度一般较矮，通过绑带440将玻璃气瓶390固定至弧形背板420上，接口保证玻璃气瓶390的放置稳固性。玻璃气瓶390的外侧套设防护套（未标示），防护套的外层材质为牛津布，内衬有防撞棉，防止因瓶内压力过大或者碰撞导致破碎伤人。

该气瓶座400可以同时兼容不锈钢气瓶和玻璃气瓶的放置，安装方便。

不锈钢气瓶380和玻璃气瓶390放置在系统机壳内部，可以避免受阳光直射，保证气瓶内的样气组分不受影响，满足不同场合的采样需求。

本申请一些实施例中，参照图1，数据处理单元通过4G模块、GPS模块与终端平台通讯，分别进行数据远程操控和装置定位，保证在现场无人值守的情况下，实现温室气体的远程采样。

本申请一些实施例中，数据处理单元与气象自动站通讯，实时监测和获取现场各项气象数据。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上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，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，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权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种温室气体采样系统，其特征在于，包括：

采样进气管路，其上设有第一电磁阀，用于控制所述采样进气管路的通断；

采样出气管路，其上设有第二电磁阀，用于控制所述采样出气管路的通断；

气瓶，其进气口上连接进气管、出气口上连接出气管，所述进气管上设有第一密封阀和气瓶压力表，所述出气管上设有第二密封阀，所述进气管的进气端与所述采样进气管路连接，所述出气管的出气端与所述采样出气管路连接。

2.根据权利要求1所述的温室气体采样系统，其特征在于，

所述采样进气管路上设有过滤器、电子冷阱、采样泵、采样压力表、以及安全阀。

3.根据权利要求1所述的温室气体采样系统，其特征在于，

所述采样出气管路上设有压力传感器、温湿度传感器、以及流量计。

4.根据权利要求1所述的温室气体采样系统，其特征在于，

所述进气管的进气端设有用于与所述采样进气管路连接的入口快插接头，所述出气管的出气端设有用于与所述采样出气管路连接的出口快插接头。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的温室气体采样系统，其特征在于，

所述气瓶为不锈钢气瓶或玻璃气瓶，所述气瓶放置于气瓶座上。

6.根据权利要求5所述的温室气体采样系统，其特征在于，

所述气瓶座包括底座和弧形背板，所述弧形背板自所述底座向上延伸，所述弧形背板的前侧敞口，所述底座上设有沉槽，所述沉槽的前侧以及底部敞口；

放置所述不锈钢气瓶时，所述不锈钢气瓶的底部放置于所述沉槽内，所述出气管从所述沉槽的底部敞口伸出；

放置所述玻璃气瓶时，所述玻璃气瓶的底部坐落于所述底座上。

7.根据权利要求6所述的温室气体采样系统，其特征在于，

所述弧形背板上设有可拆卸的辅助支架，放置所述不锈钢气瓶时，通过绑带将所述不锈钢气瓶的顶部固定至所述辅助支架上；

放置所述玻璃气瓶时，通过绑带将所述玻璃气瓶固定至所述弧形背板上。

8.根据权利要求6所述的温室气体采样系统，其特征在于，

所述玻璃气瓶的外侧套设防护套。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的温室气体采样系统，其特征在于，

还包括数据处理单元，所述数据处理单元通过4G模块、GPS模块与终端平台通讯。

10.根据权利要求9所述的温室气体采样系统，其特征在于，

所述数据处理单元与气象自动站通讯。

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