专利名称：负压管道瓦斯取气测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测负压管道瓦斯浓度的取气测量装置。
背景技术：
目前，负压管道瓦斯浓度的检测是先通过取气装置抽取气样后，再配合常 压瓦斯浓度检测仪来完成检测任务。现用的取气装置主要有手动机械气筒式和 电动真空泵式两种，虽然取气方式不同，但从整个负压管道瓦斯检测过程上讲 都是将负压管道中含有瓦斯的气体强行抽出，使其压力变为常压后，再注入常 压瓦斯浓度检测仪器中进行检测。取气过程中，取气装置的移动或者其气密性 不良都会造成环境空气进入所取气样中，导致测量结果不真实，测量精度降低； 另外，常压瓦斯浓度检测仪所检测的瓦斯浓度值也只在常压下是准确的，并不 能真正地反映出负压条件下的瓦斯浓度数据；其次，现有取气装置从高负压管 道中强行抽气，取气装置承受的气压差非常大，取气装置易造成损坏，真空泵 的损坏率尤其高。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种负压管道瓦斯取气测量装置，以便能够在抽 取负压管道瓦斯气样的同时获取该负压条件下的瓦斯检测信号。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案负压管道瓦斯取气测量 装置，包括串联的进气管路和回气管路，所述进气管路和回气管路通过气体抽 放动力装置串接连通在一起，在进气管路或者回气管路上还串接有用于获得瓦 斯信号的传感器。
所述进气管路和回气管路并行设置，在进气管路和回气管路的末尾段外密 封套装有取样护柄。
所述传感器设置在取样护柄内的进气管路上。
进气管路和回气管路在取样护柄和气体抽放动力装置之间的路段外围套 设有保护套管。
进气管路和回气管路的尾端从取样护柄底端穿出。进气管路的尾端低于回 气管路的尾端
所述气体抽放动力装置为防爆气泵或者风扇，防爆气泵或者风扇的进气口 和出气口分别与进气管路和回气管路密封连通。
所述用于获得瓦斯信号的传感器是能够同时获得甲垸浓度测量信号和气压 测量信号的气压补偿红外甲垸传感器。所述气压补偿红外甲垸传感器由红外甲烷传感器和气压传感探头构成，气 压传感探头设置在红外甲烷传感器的测量气室内。
所述测量气室是具有一个透气室壁的封闭腔体，透气室壁的外表面敷贴有 阻水透气膜，气体通过阻水透气膜、透气室壁进出腔体。
将本实用新型的进气管路和回气管路的末尾端插入取样管道，在启动气体 抽放动力装置后，取样管道中的瓦斯气体就会在进气管路、气体抽放动力装置 和回气管路构成的封闭气路中形成循环气流；当气流流经瓦斯信号传感器时， 传感器便会输出所测得的瓦斯测量信号，在这些信号被送至后续的主机系统处 理计算后，就可以得到负压管道瓦斯浓度的精确数值。在整个取气过程中，来 自取样管道中的气体在一个气密性良好的全封闭气路中流动，环境空气不易进 入气路，使气路中的气体成分及压力与取样管道中的气体成分及压力始终保持 一致，并且瓦斯浓度和气体压力的电信号也是直接在气路中测得的，取气、测 量同步进行，这样测得的电信号在经过后续电路处理计算后就能够获取取样管 道中真实、准确的瓦斯含量数据。另外，由于整个装置的气路内部均处在负压
环境中，气体抽放动力装置两侧的气压是基本相等的，压差极小，与现有取气 装置相比，本实用新型中的气体抽放动力装置不易受损，使用寿命得以延长。 在本取气测量装置上设置取样护柄，既可以保护进气管路和回气管路不受
损伤，又可以很方便地在取样管道上进行插拔操作；进气管路和回气管路从取 样护柄低端伸出，并且进气管路的尾端低于回气管路的尾端，使得所抽取的是 取样管道中的新鲜气样，避免了回气管路中排出的气体再回流到进气管中。红
外甲垸传感器和气压传感器设置成一体结构，既保证了传感器的各项测试功
能，又减小了传感器的安装数量，方便安装，占用空间小。在透气壁上敷贴阻
水透气膜，气体经过阻水透气膜、透气壁两道过滤进入腔体内，保护措施更完 善。
图l是本实用新型的结构原理图2是本实用新型中气压补偿红外甲烷传感器的结构示意图。
具体实施方式
图1所示的负压管道瓦斯取气测量装置，包括串接连通的进气管路3和回 气管路8，进气管路3和回气管路8并行布置，两管路在其并行的一端通过气 体抽放动力装置7串接连通在一起，在进气管路和回气管路的末尾段外密封套 装有取样护柄2，进气管路和回气管路在取样护柄2和气体抽放动力装置7之 间的路段外围套设有保护套管6，保护套管6由金属软管制成。进气管路3和回气管路8的尾端从取样护柄的底端穿出，并且进气管路的尾端低于回气管路 的尾端，两管路与取样护柄2底端之间的配合为密封配合，这样，当取样护柄
2的下端径向密封插入瓦斯负压取样管道5中时，既能保证管路顺利进气、排 气，抽取管路中的新鲜气样，取样管道5中的瓦斯气体又不会进入到取样护柄 内，现场操作更加安全。实施时，气体抽放动力装置7可以根据实际情况选用 防爆气泵或者风扇，防爆气泵或者风扇的进气口和出气口分别与进气管路和回 气管路密封连通。为了防止取样护柄2在插入取样管道5后发生倾斜晃动，并 保证与取样管道5之间的密封，在取样管道5的插孔处设置护柄固定座4。
上述装置中，在取样护柄内的进气管路上串接有用于获得瓦斯信号的传感 器1，该传感器1是能够同时获得甲垸浓度测量信号和气压测量信号的气压补 偿红外甲烷传感器。在本实施例中，气压补偿红外甲烷传感器采用图2所示的 结构，该结构的气压补偿红外甲垸传感器由红外甲烷传感器和气压传感探头14 构成，气压传感探头14设置在红外甲烷传感器的测量气室10内，该测量气室 是一个顶壁为透气室壁11的封闭腔体，透气室壁11的外表面敷贴有阻水透气 膜12，该阻水透气膜12采用丙纶透气膜，气体通过阻水透气膜12、透气室壁 ll进出腔体，图2中，13是LED光源，15是甲烷测量元件，16甲垸参考元件， 17是温度传感探头。使用时，只要将该传感器的透气室壁置入进气管中与气路 联通即可，但需要保证传感器与管路是密封连接，以防止气体泄漏。当然，上 述传感器也可以采用其他结构形式的传感器来替代，比如带有进气口和出气口 的甲烷、气压一体式传感器，或者采用两个分立的用于获得甲垸浓度测量信号 的红外甲烷传感器和用于获得气压测量信号的气压传感器组合来替代，这时只 要将传感器与管路的安装方式做些变动即可，尽管方案很多，但图2所示传感 器因其占用空间较小、安装方便、过滤效果好而更具优越性。在选择传感器在 气路中的安装位置时，除上述位置外，还可以设置在回气管路或者进气管路的 其他位置上，也同样能够获得所需要的参数信号。
具体实施时，红外甲垸传感器可以选用光力科技公司出品的QJW0004红 外甲垸传感器，量程0 100%CH4，精度为甲烷浓度真值的±2%，响应时间 《20s;气压传感探头可以选用Honeywell公司出品的ASDX030气压传感器， 量程0 30PSI，精度2% Vfss，响应时间《8ms。
上述取气测量装置在应用时需要与外部的用于控制和处理信号的主机配合 使用，当将本实用新型的取样护柄2插入瓦斯负压取样管道5后，进气管路3、 气体抽放动力装置7和回气管路8便形成了一个封闭气路，外部主机给气压补偿红外甲垸传感器l、气体抽放动力装置7及后续的处理电路供电；气体抽放动力 装置7启动后，取样管道5中的部分瓦斯气体即在封闭气路中形成气流，而后再 流回到取样管道5中，当气流流经传感器1时，气压补偿红外甲烷传感器测得的 瓦斯浓度电信号和管道气压电信号即被送入主机中的后续信号处理电路中进行 处理计算。后续信号处理电路不属于本实用新型的保护范围，在此不予详述。
权利要求1. 负压管道瓦斯取气测量装置，其特征在于包括串联的进气管路和回气管路，所述进气管路和回气管路通过气体抽放动力装置串接连通在一起，在进气管路或者回气管路上还串接有用于获得瓦斯信号的传感器。
2. 根据权利要求1所述的负压管道瓦斯取气测量装置，其特征在于 所述进气管路和回气管路并行设置，在进气管路和回气管路的末尾段外密封套 装有取样护柄。
3. 根据权利要求2所述的负压管道瓦斯取气测量装置，其特征在于 所述传感器设置在取样护柄内的进气管路上。
4. 根据权利要求3所述的负压管道瓦斯取气测量装置，其特征在于 进气管路和回气管路在取样护柄和气体抽放动力装置之间的路段外围套设有 保护套管。
5. 根据权利要求2或3或4所述的负压管道瓦斯取气测量装置，其特征在于进气管路和回气管路的尾端从取样护柄底端穿出。
6. 根据权利要求5所述的负压管道瓦斯取气测量装置，其特征在于 进气管路的尾端低于回气管路的尾端。
7. 根据权利要求1-4中任一权利要求所述的负压管道瓦斯取气测量装置，其特征在于所述气体抽放动力装置为防爆气泵或者风扇，防爆气泵或者 风扇的进气口和出气口分别与进气管路和回气管路密封连通。
8. 根据权利要求1-4中任一权利要求所述的负压管道瓦斯取气测量装置，其特征在于所述用于获得瓦斯信号的传感器是能够同时获得甲垸浓度测 量信号和气压测量信号的气压补偿红外甲烷传感器。
9. 根据权利要求8所述的负压管道瓦斯取气测量装置，其特征在于所 述气压补偿红外甲垸传感器由红外甲垸传感器和气压传感探头构成，气压传感 探头设置在红外甲烷传感器的测量气室内。
10. 根据权利要求9所述的负压管道瓦斯取气测量装置，其特征在于所 述测量气室是具有一个透气室壁的封闭腔体，透气室壁的外表面敷贴有阻水透 气膜，气体通过阻水透气膜、透气室壁进出腔体。
专利摘要本实用新型涉及一种负压管道瓦斯取气测量装置，包括串联的进气管路和回气管路，所述进气管路和回气管路通过气体抽放动力装置串接连通在一起，在进气管路或者回气管路上还串接有用于获得瓦斯信号的传感器。所述进气管路和回气管路并行设置，在进气管路和回气管路的末尾段外密封套装有取样护柄。所述传感器是能够同时获得甲烷浓度测量信号和气压测量信号的气压补偿红外甲烷传感器。本装置实现了取气、测量同步进行，并且能够同时获取管道气体压力电信号，这样经过后续电路的处理计算后就能够真实、准确地反映出取样管道中的瓦斯含量。另外，气体抽放动力装置两侧的气压基本相等，压差极小，不易受损，使用寿命得以延长。
文档编号G01N21/00GK201229293SQ20082014762
公开日2009年4月29日 申请日期2008年6月24日 优先权日2008年6月24日
发明者尹宗保, 波 李, 赵彤宇 申请人:郑州市光力科技发展有限公司