气体采样杆及设备的制造方法
【专利摘要】本发明公开了气体采样杆及设备。其中，气体采样杆包括采样管、第一滤芯、防尘罩和反吹气管。采样管的第一端伸入气体管道中。第一滤芯设置在采样管第一端的。防尘罩设置在第一滤芯外。反吹气管伸入气体管道中并适于吹扫第一滤芯的。
【专利说明】
气体采样杆及设备
技术领域
[0001]本发明涉及气体监测技术领域，尤其涉及气体采样杆及设备。
【背景技术】
[0002]在煤矿、石油化工、冶金和环保等行业，气体检测设备被用于对例如烟道等环境的气体成分进行检测。其中，对待检测气体的采样是进行气体检测的重要环节。
[0003]目前，在例如烟气检测等应用场景中，采样杆通常只是从烟囱等环境中取出样气，然后由外部设备对样气进行加热、过滤和检测等操作。然而，外部设备对样气加热需要耗费较多的能源，并且加热温度很难达到样气被采样之前的原温度。这样，样气容易结晶并可能阻塞采样杆。
[0004]为此，本发明提出了一种新的气体采样技术方案。
【发明内容】
[0005]为此，本发明提供一种新的气体采样技术方案，有效的解决了上述中至少一个问题。
[0006]根据本发明的一个方面，提供一种气体采样杆，包括采样管、第一滤芯、防尘罩和反吹气管。采样管的第一端伸入气体管道中。第一滤芯设置在采样管第一端的。防尘罩设置在第一滤芯外。反吹气管伸入气体管道中并适于吹扫第一滤芯的。
[0007]可选地，在根据本发明的气体采样杆中，第一滤芯与采样管之间进一步设置有第二滤芯。防尘罩为其柱面上具有开口的圆筒结构，该开口背向所述气体管道中气流。
[0008]可选地，在根据本发明的气体米样杆中，防尘罩为瓦片状结构。反吹气管的一部分环绕在所述采样管上。反吹气管的第一端与气体管道的第一端连通，第二端与气源连接。第一滤芯为碳化硅覆膜滤芯或陶瓷滤芯。
[0009]可选地，在根据本发明的气体采样杆中，采样管的第二端进一步套设有套筒式加热器。气体管道的侧壁上具有供采样管伸入的通孔。加热器进一步设置有外罩，其密封加热器与该通孔之间缝隙。
[0010]可选地，在根据本发明的气体采样杆中，采样管的第二端进一步连接有伴热管。加热器套在所述伴热管与采样管的接口处。采样管的第二端进一步设置有适于将采样管固定于气体管道的法兰结构。
[0011]可选地，在根据本发明的气体采样杆中，气体管道为烟囱，采样管为刚性材质。
[0012]根据本发明的又一个方面，提供一种气体采样设备，包括上述中任一种气体采样杆、混合箱和取样栗。混合箱具有适于存储待检测气体的气室。该气室通过伴热管与气体采样杆连接。取样栗与气室连通，适于将气体采样杆中气体吸入气室。
[0013]综上，根据本发明的气体采样杆通过将滤芯部署在伸入到气体管道(例如烟囱)中的一端，可以直接利用气体管道中心的高温环境进行过滤。进一步，本发明的气体采样杆还设置有防止气流中粉尘直接冲击滤芯的防尘罩。进一步，本发明的气体采样杆设置有利用气体管道中高温进行预热的反吹气管，以对滤芯进行吹扫并且不会明显降低滤芯的环境温度。其中，反吹气管环绕采样管的方式可以极大提高预热效果。另外，本发明的气体采样杆设置有套筒式加热器，可以方便地部署于气体采样杆第二端，以保证气体采样杆中样气全程保持高温。特别要强调的是，本发明的气体采样杆可以避免传统采样杆结构中面临的样气冷却而引起的结晶问题和待检测气体被吸附的问题，也可以避免需要对已冷却样气进行二次加热的麻烦(特别是，二次加热也很难达到气体管道中心的温度)。
【附图说明】
[0014]为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。
[0015]图1A示出了根据本发明一个实施例的气体采样杆100的示意图；
[0016]图1B示出了图1A中气体采样杆100的局部剖面示意图；
[0017]图2A示出了根据本发明又一个实施例的气体采样杆200的示意图；
[0018]图2B示出了图2A中气体采样杆200的一个局部剖面图；以及
[0019]图2C示出了图2A中气体采样杆200的又一个局部剖面图。
【具体实施方式】
[0020]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0021]图1A示出了根据本发明一个实施例的气体采样杆100的示意图。图1B示出了图1A中气体采样杆100的局部剖面示意图。如图1A和IB所示，气体采样杆100包括采样管110、第一滤芯120、防尘罩130和反吹气管140。
[0022]其中，采样管110第一端适于伸入到气体管道(未示出)中。典型地，气体管道例如是烟囱。烟囱的侧壁上具有便于采样管110伸入的通孔。第一滤芯120设置在采样管110的第一端。换言之，第一滤芯120是设置在气体管道内部的(现有技术中，滤芯设置在气体管道外部的设备上)。第一滤芯120用于过滤粉尘。这样，经过第一滤芯120过滤的样气可以通过采样管110到达气体管道外。第一滤芯120例如为碳化硅覆膜滤芯或陶瓷滤芯。但不限于此，第一滤芯120也可以其他多种公知的滤芯。为了对第一滤芯120进行保护，防尘罩130可以罩在第一滤芯120的外部。图1A示出的防尘罩130呈圆筒结构，并且其柱面上具有开口。开口通常布置为背向气体管道中的气流。这样，防尘罩130可以避免气流中粉尘直接冲击第一滤芯120。另外，本发明的防尘罩也可以是例如瓦片状结构等，本发明对此不做过多限制。
[0023]图1A中示出的反吹气管140的一部分环绕在采样管110上。反吹气管140的第一端与采样管110的第一端连通，第二端连接气体管道外的气源(未示出)。这样，反吹气管140可以对第一滤芯进行吹扫，以清除第一滤芯上附着的颗粒物。需要说明的是，本发明的气体采样杆100可以被用于氨气等气体采样。由于第一滤芯120设置在气体管道中，从而不需要额外加热而工作在高温环境(例如烟道中心位置温度为300摄氏度左右，但不限于此)。另外，本发明的反吹气管140环绕在采样管110的部分可以增加气流行程。这样，反吹气管140中气流可以充分利用气体管道中高温环境进行预热。进一步，反吹气管140可以利用经过充分预热的气流对第一滤芯120进行吹扫，从而避免影响第一滤芯120所处环境的温度。应当理解，第一滤芯120工作在高温环境可以极大降低氨气等类型的气体结晶和被吸附的可能性。另夕卜，本发明的反吹气管140并不限于图1中示出的结构，其可以被设置为各种公知的可以让反吹气管中气流预热的结构(例如，U型或W型反吹气管)都可以应用在本发明中。
[0024]图2A示出了根据本发明又一个实施例的气体采样杆200的示意图。图2B示出了图2A中气体采样杆200的一个局部剖面图。图2C示出了图2A中气体采样杆200的又一个局部剖面图。
[0025]图2A中气体采样杆200是基于图1A中气体采样杆100的改进结构。气体采样杆200进一步包括第二滤芯150、法兰结构160、套筒式加热器170和外罩180和伴热管190。
[0026]如图2B所示，第二滤芯150设置在第一滤芯120与采样管110之间，以进一步对经过第第一滤芯120的样气进行过滤。法兰结构160设置在采样管110的第二端，以便将气体采样杆200安装在气体管道壁上。
[0027]需要说明的是，在气体采样杆200安装在气体管道上时，采样管110第一端处于气体管道中心区域(高温环境)，靠近气体管道(例如烟囱)壁的第二端处于较低温度环境。为了避免样气经过采样管110第二端时被冷却，套筒式加热器170套设在采样管110的第二端。另外，与采样管110第二端连接的伴热管190可以让从采样管110流入其中的样气继续保持高温状态。这样，本发明的气体采样杆200可以保证所采集的样气保持全程高温状态，以避免样气中部分成分(例如氨气等)结晶和阻塞管道。特别说明的是，加热器170套在采样管110与伴热管190的接口 191处，可以保证接口 191有较高的环境温度，从而避免接口 191容易被结晶阻塞的问题。另外，外罩180可以对加热器170进行保护，并且可以密封加热器170与气体管道上通孔之间的间隙。
[0028]另外，根据本发明的气体采样杆可以被应用在根据本发明的气体采集设备(未示出)上。除了气体采样杆(100或200)以外，气体采集设备还可以包括混合箱和取样栗。混合箱具有适于存储待检测气体的气室。该气室通过伴热管与气体采样杆连接。取样栗与气室连通，适于将气体采样杆中气体吸入气室。显然，本发明的气体采集设备相对于传统的方案，可以省略对流出气体采样杆的烟气进行加热的部件。
[0029]A10、如AS所述的气体采样杆，其中，所述采样管的第二端进一步连接有伴热管;所述加热器套在所述伴热管与所述采样管的接口处。All、如A1-A9中任一项所述的气体采样杆，其中，所述采样管的第二端进一步设置有适于将采样管固定于所述气体管道的法兰结构。A12、如Al-AlO中任一项所述的气体采样杆，其中，所述气体管道为烟囱，所述采样管为刚性材质。
[0030]在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
[0031]类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循【具体实施方式】的权利要求书由此明确地并入该【具体实施方式】，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
[0032]本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元或组件可以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。
[0033]本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
[0034]此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
[0035]此外，所述实施例中的一些在此被描述成可以由计算机系统的处理器或者由执行所述功能的其它装置实施的方法或方法元素的组合。因此，具有用于实施所述方法或方法元素的必要指令的处理器形成用于实施该方法或方法元素的装置。此外，装置实施例的在此所述的元素是如下装置的例子:该装置用于实施由为了实施该发明的目的的元素所执行的功能。
[0036]如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。
[0037]尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。
【主权项】
1.一种气体米样杆，包括: 第一端伸入气体管道中的采样管； 设置在采样管第一端的第一滤芯； 设置在第一滤芯外的防尘罩；以及 伸入气体管道中并适于吹扫第一滤芯的反吹气管。2.如权利要求1所述的气体采样杆，其中，所述第一滤芯与所述采样管之间进一步设置有第二滤芯。3.如权利要求1或2所述的气体采样杆，其中，所述防尘罩为其柱面上具有开口的圆筒结构，该开口背向所述气体管道中气流。4.如权利要求1或2所述的气体采样杆，其中，所述防尘罩为瓦片状结构。5.如权利要求1-4中任一项所述的气体采样杆，其中，所述反吹气管的一部分环绕在所述采样管上。6.如权利要求5所述的气体采样杆，其中，所述反吹气管的第一端与气体管道的第一端连通，第二端与气源连接。7.如权利要求1-6中任一项所述的气体采样杆，其中，所述第一滤芯为碳化硅覆膜滤芯或陶瓷滤芯。8.如权利要求1-7中任一项所述的气体采样杆，其中所述采样管的第二端进一步套设有套筒式加热器。9.如权利要求8所述的气体采样杆，其中，所述气体管道的侧壁上具有供所述采样管伸入的通孔； 所述加热器进一步设置有外罩，其密封所述加热器与该通孔之间缝隙。10.一种气体米样设备，包括: 如权利要求1-9中任一项所述的气体采样杆； 混合箱，具有适于存储待检测气体的气室，该气室通过伴热管与气体采样杆连接；以及 取样栗，与该气室连通，适于将气体采样杆中气体吸入气室。
【文档编号】G01N1/24GK106092674SQ201610654009
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月10日 公开号201610654009.3, CN 106092674 A, CN 106092674A, CN 201610654009, CN-A-106092674, CN106092674 A, CN106092674A, CN201610654009, CN201610654009.3
【发明人】韩敏艳, 范廷举, 骆德全, 郁良, 周欣
【申请人】北京大方科技有限责任公司