CN220983254U - 一种带压管道气体在线分析监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带压管道气体在线分析监测装置，预处理机构与监测机构进行配合，监测机构中的第一压力传感器设于标准气体瓶的瓶口，标准气体瓶的瓶口端与第一气体管道连通，第一气体管道上设有三通接头，三通接头的三个接口端分别与除湿器、第一电磁阀和第一单向阀一端连通，除湿器的另一端与第二电磁阀连通，第一电磁阀另一端与第一减压阀一端连通，第一单向阀的另一端与稳压阀连通，稳压阀一端分别与第二单向阀和气体传感器连通；第一气体管道与气道冲洗机构连通。实现带压管道气体自动实时在线监测，对敏感传感器进行清洗保护，定期或传感器异常时对相应的传感器自动进行标定校准，全过程均自动进行，真正保证监测装置长期稳定的运行。

Description

一种带压管道气体在线分析监测装置

技术领域

本实用新型涉及气体监测装置技术领域，尤其涉及一种带压管道气体在线分析监测装置。

背景技术

气体成分分析检测大多数采用电化学或光学原理，而电化学和光学传感器都不适合带压情况下进行长期使用，尤其是部分气体成分必须采用电化学原理进行检测，而电化学传感器容易受环境气体、湿度等影响精度与寿命；传感器的另一个缺陷就是检测精度随着时间的推移发生不规律的漂移。

因此，需要设计一种带压管道气体在线分析监测装置，既能对带压管道气体自动实时在线监测，同时对敏感传感器进行清洗保护，定期或传感器异常时对相应的传感器自动进行标定校准，是本领域技术人员需要进一步研发的方向。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种带压管道气体在线分析监测装置。

本实用新型提供如下技术方案：一种带压管道气体在线分析监测装置，其特征在于：包括预处理机构、监测机构和气道冲洗机构，所述预处理机构与监测机构连接，所述监测机构包括无线控制器、第一压力传感器、除湿器和气体传感器，所述第一压力传感器设于标准气体瓶的瓶口，所述标准气体瓶的瓶口端与第一气体管道连通，所述第一气体管道上设有三通接头，所述三通接头的三个接口端分别与除湿器、第一电磁阀和第一单向阀一端连通，所述除湿器的另一端与第二电磁阀连通，所述第一电磁阀另一端与第一减压阀一端连通，所述第一单向阀的另一端与稳压阀连通，所述稳压阀一端分别与第二单向阀和气体传感器连通；所述第一气体管道与气道冲洗机构连通。

优选地，所述气体传感器、第一电磁阀、第二电磁阀和第一压力传感器均与所述无线控制器双向电性连接。

优选地，所述预处理机构包括与第二气体管道连通的阻火器、第二减压阀和第二压力传感器，所述第二气体管道上通过接头分别连接有第二压力传感器和阻火器，所述阻火器的另一端设有第二减压阀，所述第二减压阀一端与所述第一气体管道连通；所述第二压力传感器与所述无线控制器双向电性连接。

优选地，所述第二气体管道的一端与所述第一气体管道连通。

优选地，所述气道冲洗机构包括冲洗管道、气泵和第三单向阀，外接的所述冲洗管道上设有气泵，所述气泵的输出端通过所述冲洗管道与第三单向阀连通，所述冲洗管道的另一端与第一气体管道连通。

优选地，所述冲洗管道的另一端与所述第二电磁阀与除湿器之间的第一气体管道连通。

优选地，所述第一减压阀另一端通过第一气体管道与所述标准气体瓶的瓶口连通。

与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型通过与预处理机构双向电性连接的监测机构进行配合，监测机构中的第一压力传感器设于标准气体瓶的瓶口，标准气体瓶的瓶口端与第一气体管道连通，第一气体管道上设有三通接头，三通接头的三个接口端分别与除湿器、第一电磁阀和第一单向阀一端连通，除湿器的另一端与第二电磁阀连通，第一电磁阀另一端与第一减压阀一端连通，第一单向阀的另一端与稳压阀连通，稳压阀一端分别与第二单向阀和气体传感器连通；第一气体管道与气道冲洗机构连通。本装置能实现带压管道气体自动实时在线监测，同时对敏感传感器进行清洗保护，定期或传感器异常时对相应的传感器自动进行标定校准，全过程均自动进行，真正保证监测装置长期稳定的运行。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的管道冲洗气道的示意图；

图3为本实用新型的气体检测分析气道的示意图；

图4为本实用新型的传感器自动标定气道的示意图。

具体实施方式

如图1至图4所示，一种带压管道气体在线分析监测装置，包括无线控制器1、第一压力传感器2、除湿器3、气体传感器4、标准气体瓶5、第一气体管道6、第一电磁阀7、第一单向阀8、第二电磁阀9、第一减压阀10、稳压阀11、第二单向阀12、第二气体管道13、阻火器14、第二减压阀15、第二压力传感器16、冲洗管道17、气泵18、第三单向阀19和三通接头20。

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。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。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实用新型中的具体含义。

如图1至图4所示，预处理机构与监测机构双向电性连接，具体地，预处理机构包括与第二气体管道13连通的阻火器14、第二减压阀15和第二压力传感器16，第二气体管道13上通过接头分别连接有第二压力传感器16和阻火器14，阻火器14的另一端设有第二减压阀15，第二气体管道13的一端与第一气体管道6连通。带压管道引出气体后布置压力变送器输出到第二气体管道13，即时对第二气体管道13的压力进行监测，第二气体管道13上再设置阻火器14，阻火器14后端设置第二减压阀15对带压气体进行减压，减压到理想压力值。

监测机构包括无线控制器1、第一压力传感器2、除湿器3和气体传感器4，第一压力传感器2设于标准气体瓶5的瓶口，标准气体瓶5的瓶口端与第一气体管道6连通，第一气体管道6组上设有三通接头20，三通接头20的三个接口端分别与除湿器3、第一电磁阀7和第一单向阀8一端连通，除湿器3的另一端与第二电磁阀9连通，第一电磁阀7另一端与第一减压阀10一端连通，第一减压阀10另一端通过第一气体管道6与标准气体瓶5的瓶口连通；第一单向阀8的另一端与稳压阀11连通，稳压阀11一端分别与第二单向阀12和气体传感器4连通；第一气体管道6与气道冲洗机构连通。通过设置第一电磁阀7、第一单向阀8、第二电磁阀9、第二单向阀12和第三单向阀19的互相配合对气体管路进行切换控制；通过在末端设置第三单向阀19，防止停测期间空气或其他气体进入第一压力传感器2，对第一压力传感器2寿命等造成影响；通过设置第一减压阀10、稳压阀11和第二减压阀15对进入气体传感器4的气室气体进行稳压限流，确保气体传感器4检测环境的稳定。

气道冲洗机构包括冲洗管道17、气泵18和第三单向阀19，外接的冲洗管道17上设有气泵18，气泵18的输出端通过冲洗管道17与第三单向阀19连通，冲洗管道17的另一端与第一气体管道6连通，具体地，冲洗管道17的另一端与第二电磁阀9与除湿器3之间的第一气体管道6连通，通过除湿器3对未知气体进行干燥除湿，确保第一压力传感器2测量不受水分干扰。

本实用新型的工作原理为：预处理机构中对带压气体进行减压，减压到理想值后通过第二气体管道13引入监测机构。监测机构和气道冲洗机构组合可以形成3条内部气体通道，3条气体通道的启闭由第一电磁阀7或第二电磁阀9通断控制。

3条气体通道分别为：管道冲洗气道、气体检测分析气道和传感器自动标定气道。

气体检测分析气道的工作原理为：经过预处理后的带压气体经由第二气体管道13引入后经过第二电磁阀9，此时第一电磁阀7是关闭状态，带压气体经由除湿器3进行除湿干燥，带压气体再经过第一单向阀8和稳压阀11进行稳压处理，稳压处理后的带压气体进入气体传感器4的气舱进行检测，检测完毕的带压气体再经第二单向阀12排向后端处理装置，整个气体检测分析完成。

气体检测完成后，管道冲洗气道开启，利用快速空气对第一气体管道6和气体传感器4进行冲洗，避免残留对后续测量的影响和目标气体长期残留对传感器寿命的影响。具体地，空气经气泵18加压通过第三单向阀19，此时第二电磁阀9为关闭状态，空气经过除湿器3和稳压阀11再进入气体传感器4的气室，最后经第二单向阀12进行排放。

装置在正常运用一定周期后、或者是气体传感器4出现自诊异常情况下才启动传感器自动标定气道对气体传感器4进行自动标定校准。具体地，标准气体瓶5中罐装有标准浓度气体，标准气体瓶5的瓶口设置压力传感器监测气瓶压力，感知气体余量，标准气体经第一减压阀10和稳压阀11到达气体传感器4的气室，通过气体传感器4的感知值与已知浓度标准气体差值关系对气体传感器4进行标定校准，最后标准气体经过第二单向阀12排向后端处理装置，标定完成。

本实用新型整体逻辑控制与气道控制均有无线控制器1控制，无线控制器1与相应的元件通过有线连接供电与数据传输；无线控制器1对监测的气体情况进行预处理和无线传输对应的数据至后台端进行分析、统计、展示等。

在本实施例中，气体传感器4、第一电磁阀7、第二电磁阀9、第一压力传感器2和第二压力传感器16均与无线控制器1双向电性连接。3条气体通道的切换使用均通过无线控制器1对相关电磁阀或传感器进行控制。需要解释的是，本实用新型中使用的无线控制器1及气体传感器4、第一电磁阀7、第二电磁阀9、第一压力传感器2和第二压力传感器16均为市面上常见的能自行购买到的型号，其控制连接方式也是本领域工作人员在现有技术中能轻易实现的，非本实用新型的创新点，故图中未标识出具体控制连接方式且未详细展开描述。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，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，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种带压管道气体在线分析监测装置，其特征在于：包括预处理机构、监测机构和气道冲洗机构，所述预处理机构与监测机构连接，所述监测机构包括无线控制器(1)、第一压力传感器(2)、除湿器(3)和气体传感器(4)，所述第一压力传感器(2)设于标准气体瓶(5)的瓶口，所述标准气体瓶(5)的瓶口端与第一气体管道(6)连通，所述第一气体管道(6)组上设有三通接头(20)，所述三通接头(20)的三个接口端分别与除湿器(3)、第一电磁阀(7)和第一单向阀(8)一端连通，所述除湿器(3)的另一端与第二电磁阀(9)连通，所述第一电磁阀(7)另一端与第一减压阀(10)一端连通，所述第一单向阀(8)的另一端与稳压阀(11)连通，所述稳压阀(11)一端分别与第二单向阀(12)和气体传感器(4)连通；所述第一气体管道(6)与气道冲洗机构连通。

2.根据权利要求1所述的一种带压管道气体在线分析监测装置，其特征在于：所述气体传感器(4)、第一电磁阀(7)、第二电磁阀(9)和第一压力传感器(2)均与所述无线控制器(1)双向电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种带压管道气体在线分析监测装置，其特征在于：所述预处理机构包括与第二气体管道(13)连通的阻火器(14)、第二减压阀(15)和第二压力传感器(16)，所述第二气体管道(13)上通过接头分别连接有第二压力传感器(16)和阻火器(14)，所述阻火器(14)的另一端设有第二减压阀(15)，所述第二减压阀(15)一端与所述第一气体管道(6)连通；所述第二压力传感器(16)与所述无线控制器(1)双向电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种带压管道气体在线分析监测装置，其特征在于：所述第二气体管道(13)的一端与所述第一气体管道(6)连通。

5.根据权利要求3或4所述的一种带压管道气体在线分析监测装置，其特征在于：所述气道冲洗机构包括冲洗管道(17)、气泵(18)和第三单向阀(19)，外接的所述冲洗管道(17)上设有气泵(18)，所述气泵(18)的输出端通过所述冲洗管道(17)与第三单向阀(19)连通，所述冲洗管道(17)的另一端与第一气体管道(6)连通。

6.根据权利要求5所述的一种带压管道气体在线分析监测装置，其特征在于：所述冲洗管道(17)的另一端与所述第二电磁阀(9)与除湿器(3)之间的第一气体管道(6)连通。

7.根据权利要求3所述的一种带压管道气体在线分析监测装置，其特征在于：所述第一减压阀(10)另一端通过第一气体管道(6)与所述标准气体瓶(5)的瓶口连通。