气体分析系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种气体分析系统，它包括第一三通阀、压缩空气输送装置、气体分析仪，取样管道的样气出口与该第一三通阀的进口连接，该第一三通阀的第一出口经由粗过滤器、第一二通阀、分水过滤器、抽气泵、冷凝脱水器与气体分析仪的样气入口连接，该压缩空气输送装置的反吹风出口与该第一三通阀的第二出口连接，该第一三通阀、该第一二通阀、该抽气泵、该气体分析仪的控制端口分别与控制系统的相应控制端口连接。本实用新型成本低，运行稳定可靠，不会使气体分析仪内的仪表发生水损伤问题，维护成本低，使用寿命长，且取样、反吹扫、数据保持的执行时间可灵活调节控制，十分便捷。
【专利说明】气体分析系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种气体分析系统，具体地说，是涉及一种具有运行稳定可靠、气体分析仪内的仪表不会发生水损伤问题、使用寿命长等特点的气体分析系统。
【背景技术】
[0002]目前已有的气体分析系统一般包括气体预处理系统、气体分析仪和PLC控制器，其中的气体预处理系统包括反吹扫装置、粉尘过滤装置、冷凝脱水装置。具体来说，样气经由粉尘过滤装置、冷凝脱水装置后进入气体分析仪，由气体分析仪进行样气成分分析，当需要反吹扫时，反吹扫装置采用冷态反吹扫方式对样气入口进行反吹扫，而取样、反吹扫的启闭是通过PLC控制器对管道上安装的相应阀门的控制来实现的，气体分析仪中的数据何时进行保持是通过PLC控制器直接传输的控制信号来实现的。
[0003]虽然该气体分析系统可以较好地实现取样、处理及分析功能，但是，其存在以下几方面的缺陷:
[0004]其一，样气仅在冷凝脱水装置内进行冷凝脱水处理，这种单一压缩机制冷除水的方式不能做到完全除水，会使水分在气体分析仪内的某些仪表中聚积，造成水损伤，从而降低仪表精度并缩短其使用寿命。
[0005]其二，对于PLC控制器来说，需要在其内嵌入的程序中预先设置好取样、反吹扫、数据保持的执行时间，若要修改某执行时间，就必须要修改程序，再次对PLC控制器进行程序下载，因此，当工况复杂，需要经常调整执行时间时，势必给用户带来极大的不便。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于提供一种气体分析系统，该气体分析系统运行稳定可靠，不会使气体分析仪内的仪表发生水损伤问题，维护成本低，使用寿命长，且取样、反吹扫、数据保持的执行时间可灵活调节控制。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:
[0008]一种气体分析系统，其特征在于:它包括第一三通阀、压缩空气输送装置、气体分析仪，取样管道的样气出口与该第一三通阀的进口连接，该第一三通阀的第一出口经由粗过滤器、第一二通阀、分水过滤器、抽气泵、冷凝脱水器与气体分析仪的样气入口连接，该压缩空气输送装置的反吹风出口与该第一三通阀的第二出口连接，该第一三通阀、该第一二通阀、该抽气泵、该气体分析仪的控制端口分别与控制系统的相应控制端口连接。
[0009]所述抽气泵的进气口与出气口之间设有防护管道，该防护管道上连接有第一流量计。
[0010]所述冷凝脱水器的进气口连接有排气管道，该排气管道上连接有第二流量计。
[0011]针对上述本实用新型，所述控制系统包括第一定时器、第二定时器、按键组，所述第一三通阀、所述第一二通阀、所述抽气泵的控制端口分别与该第一定时器的相应信号输出端口连接，所述气体分析仪的控制端口与该第二定时器的信号输出端口连接，该第一定时器的定时数据端口与该第二定时器的定时数据端口连接，该第一定时器、该第二定时器的信号输入端口均与电源的输出端口连接，该第一定时器、该第二定时器的启动端口分别与该按键组的相应输出端口连接，该按键组的输入端口与电源的输出端口连接。
[0012]所述冷凝脱水器的排水口与储水罐的进水口连接，该储水罐的出水口连接有第二二通阀，该第二二通阀的控制端口与所述控制系统的相应控制端口连接。
[0013]针对上述本实用新型，所述控制系统包括第一定时器、第二定时器、按键组，所述第一三通阀、所述第一二通阀、所述抽气泵、所述第二二通阀的控制端口分别与该第一定时器的相应信号输出端口连接，所述气体分析仪的控制端口与该第二定时器的信号输出端口连接，该第一定时器的定时数据端口与该第二定时器的定时数据端口连接，该第一定时器、该第二定时器的信号输入端口均与电源的输出端口连接，该第一定时器、该第二定时器的启动端口分别与该按键组的相应输出端口连接，该按键组的输入端口与电源的输出端口连接。
[0014]所述冷凝脱水器的出气口与所述气体分析仪的样气入口之间连接有标气控制三通阀，该标气控制三通阀的出口与所述气体分析仪的样气入口连接，该标气控制三通阀的第一入口与所述冷凝脱水器的出气口连接，该标气控制三通阀的第二入口经由标气控制二通阀与标气储气罐的出气口连接，该标气控制三通阀、该标气控制二通阀的控制端口分别与所述控制系统的相应控制端口连接。所述标气控制三通阀的出口与所述气体分析仪的样气入口之间连接有第三流量计。
[0015]针对上述本实用新型，所述控制系统包括第一定时器、第二定时器、按键组，所述第一三通阀、所述第一二通阀、所述抽气泵的控制端口分别与该第一定时器的相应信号输出端口连接，所述气体分析仪的控制端口与该第二定时器的信号输出端口连接，该第一定时器的定时数据端口与该第二定时器的定时数据端口连接，该第一定时器、该第二定时器的信号输入端口均与电源的输出端口连接，该第一定时器的启动端口、该第二定时器的启动端口、所述标气控制三通阀的控制端口、所述标气控制二通阀的控制端口分别与该按键组的相应输出端口连接，该按键组的输入端口与电源的输出端口连接。
[0016]本实用新型的优点是:
[0017]本实用新型成本低，运行稳定可靠，不会使气体分析仪内的仪表发生水损伤问题，维护成本低，使用寿命长，且取样、反吹扫、数据保持的执行时间可灵活调节控制，十分便捷。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的组成示意图。
【具体实施方式】
[0019]如图1，本实用新型气体分析系统包括第一三通阀11、压缩空气输送装置40、气体分析仪18，取样管道19的样气出口与该第一三通阀11的进口连接，该第一三通阀11的第一出口经由粗过滤器12、第一二通阀13、分水过滤器14、抽气泵15、冷凝脱水器16与气体分析仪18的样气入口连接，该压缩空气输送装置40的反吹风出口与该第一三通阀11的第二出口连接，该第一三通阀11、该第一二通阀13、该抽气泵15、该气体分析仪18的控制端口分别与控制系统的相应控制端口连接。
[0020]如图1，为了保护抽气泵，抽气泵15的进气口与出气口之间可连接有防护管道21，该防护管道21与抽气泵15所在管道之间形成一个气体流通回路，该防护管道21上可连接有第一流量计22。
[0021]如图1，为了使冷凝脱水器16更好的运行，冷凝脱水器16的进气口可连接有排气管道23，该排气管道23上连接有第二流量计24。
[0022]在实际设计中，冷凝脱水器16的排水口可与储水罐25的进水口连接，该储水罐25的出水口连接有第二二通阀26，该第二二通阀26的控制端口与控制系统的相应控制端口连接。
[0023]如图1，冷凝脱水器16的出气口与气体分析仪18的样气入口之间可连接有标气控制三通阀31，该标气控制三通阀31的出口与气体分析仪18的样气入口连接，该标气控制三通阀31的第一入口与冷凝脱水器16的出气口连接，该标气控制三通阀31的第二入口经由标气控制二通阀32与标气储气罐34的出气口连接，如图，图中示出了两罐标气储气罐34，该标气控制三通阀31、该标气控制二通阀32的控制端口分别与控制系统的相应控制端口连接。标气控制三通阀31的出口与气体分析仪18的样气入口之间可连接有第三流量计17。
[0024]下面以图1中示出的本实用新型来介绍控制系统的构成，当然，控制系统也可有其它构成形式，并不局限于下述。
[0025]如图1,控制系统可包括第一定时器51、第二定时器52、按键组53,第一三通阀11、第一二通阀13、抽气泵15、第二二通阀26的控制端口分别与该第一定时器51的相应信号输出端口连接，气体分析仪18的控制端口与该第二定时器52的信号输出端口连接，该第一定时器51的定时数据端口与该第二定时器52的定时数据端口连接,该第一定时器51、该第二定时器52的信号输入端口均与电源(图中未示出，如220V电源)的输出端口连接，该第一定时器51的启动端口、该第二定时器52的启动端口、标气控制三通阀31的控制端口、标气控制二通阀32的控制端口分别与该按键组53的相应输出端口连接，该按键组53的输入端口与电源的输出端口连接。需要提及的是，为了便于清楚理解本实用新型的工作流程，一些器件间的连接线未在图1中示出。
[0026]在本实用新型中，压缩空气输送装置40、粗过滤器12、分水过滤器14、抽气泵15、冷凝脱水器16、第一定时器51、第二定时器52、按键组53、气体分析仪18等均为本领域的熟知产品，第一二通阀13 (常开二通阀)、第二二通阀26 (常闭二通阀)、标气控制二通阀32(常闭二通阀)为二通阀，第一三通阀11、标气控制三通阀31为三通阀，第一流量计22、第二流量计24、第三流量计17为流量计，均为本领域的熟知产品，故它们的具体结构不在这里详述。
[0027]本实用新型的工作过程为:
[0028]预先通过第一定时器51上的旋钮设置好取样时间和反吹扫时间，通过第二定时器52上的旋钮设置好数据保持时间。
[0029]然后，通过按键组53启动第一定时器51、第二定时器52工作，即按键组53中与第一定时器51、第二定时器52连接的按键被按下,使得第一定时器51、第二定时器52的启动端口均与电源接通。[0030]当由第一定时器51启动取样作业时，第一定时器51中与抽气泵15连接的触点动作，使抽气泵15的控制端口与电源接通，收到启动指令，进行抽气。此时，第一二通阀13为打开状态，第二二通阀26、标气控制二通阀32为关闭状态，第一三通阀11的进口与第一出口连通，标气控制三通阀31的出口与第一入口连通。于是，样气经由取样管道19的样气入口进入，经由第一三通阀11进入粗过滤器12进行除水，然后经由第一二通阀13进入分水过滤器14进行常温除水和粉尘过滤，然后进入冷凝脱水器16进行冷凝脱水，而后进入气体分析仪18进行样气成分分析，而后从气体分析仪18的样气出口排出。需要提及的是，在抽气泵15的动力带动下，部分含水样气经由排气管道23排出，以确保冷凝脱水器16的高工作效率。
[0031]当取样时间到达时，由第一定时器51启动反吹扫作业，在进行反吹扫作业的同时，排水作业同时启动。此时，第一定时器51中与第一三通阀11、第一二通阀13、第二二通阀26连接的触点动作，使第一三通阀11、第一二通阀13、第二二通阀26的控制端口与电源接通，第一定时器51中与抽气泵15连接的触点动作，使抽气泵15的控制端口与电源断开，抽气结束。此时，第一二通阀13、标气控制二通阀32为关闭状态，第二二通阀26为打开状态，第一三通阀11的进口与第二出口连通。于是，压缩空气输送装置40送出的压缩空气经由第一三通阀11送到取样管道19的样气入口处，进行反吹扫作业，同时，接收从冷凝脱水器16的排水口流出水分的储水罐25经由第二二通阀26向外进行排水。
[0032]当反吹扫作业启动时，第一定时器51向第二定时器52发送信号,第二定时器52中的触点动作，使气体分析仪18的控制端口与电源接通，从而启动数据保持作业，气体分析仪18使分析得到的气体成分数据处于保持状态。
[0033]当需要校准时，按下按键组53中与标气控制三通阀31、标气控制二通阀32连接的按键，使得标气控制三通阀31、标气控制二通阀32的控制端口均与电源接通，于是，标气控制三通阀31动作，其出口与第二入口连通，标气控制二通阀32为打开状态，标气储气罐34中的标气送入气体分析仪18进行标定作业。
[0034]在实际应用中，当取样点工况条件一般、取样管道19长度一般时，取样时间可设定为2小时，反吹扫时间设定为8秒，数据保持时间设定为4分钟。当取样点工况条件较好、取样管道19长度不长时，取样时间可设定为3小时，反吹扫时间设定为6秒，数据保持时间设定为2分钟。当取样点工况条件差、取样管道19长度短时，取样时间可设定为I小时，反吹扫时间设定为12秒，数据保持时间设定为6分钟。
[0035]本实用新型的优点是:
[0036]1、本实用新型设计有三级除水步骤，因此不会使气体分析仪内的仪表发生水损伤问题，降低了维护成本，延长了使用寿命。
[0037]2、本实用新型采取定时器、按键组的方式来控制调节取样、反吹扫、数据保持的执行时间，十分方便，省时省力，工作效率高，满足了不同工况的监测需要。
[0038]3、本实用新型成本低，运行稳定可靠。
[0039]以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。
【权利要求】
1.一种气体分析系统，其特征在于:它包括第一三通阀、压缩空气输送装置、气体分析仪，取样管道的样气出口与该第一三通阀的进口连接，该第一三通阀的第一出口经由粗过滤器、第一二通阀、分水过滤器、抽气泵、冷凝脱水器与气体分析仪的样气入口连接，该压缩空气输送装置的反吹风出口与该第一三通阀的第二出口连接，该第一三通阀、该第一二通阀、该抽气泵、该气体分析仪的控制端口分别与控制系统的相应控制端口连接。
2.如权利要求1所述的气体分析系统，其特征在于: 所述抽气泵的进气口与出气口之间设有防护管道，该防护管道上连接有第一流量计。
3.如权利要求1所述的气体分析系统，其特征在于: 所述冷凝脱水器的进气口连接有排气管道，该排气管道上连接有第二流量计。
4.如权利要求1所述的气体分析系统，其特征在于: 所述冷凝脱水器的排水口与储水罐的进水口连接，该储水罐的出水口连接有第二二通阀，该第二二通阀的控制端口与所述控制系统的相应控制端口连接。
5.如权利要求1所述的气体分析系统，其特征在于: 所述冷凝脱水器的出气口与所述气体分析仪的样气入口之间连接有标气控制三通阀，该标气控制三通阀的出口与所述气体分析仪的样气入口连接，该标气控制三通阀的第一入口与所述冷凝脱水器的出气口连接，该标气控制三通阀的第二入口经由标气控制二通阀与标气储气罐的出气口连接，该标气控制三通阀、该标气控制二通阀的控制端口分别与所述控制系统的相应控制端口连接。
6.如权利要求5所述的气体分析系统,其特征在于:` 所述标气控制三通阀的出口与所述气体分析仪的样气入口之间连接有第三流量计。
7.如权利要求1或2或3所述的气体分析系统，其特征在于: 所述控制系统包括第一定时器、第二定时器、按键组，所述第一三通阀、所述第一二通阀、所述抽气泵的控制端口分别与该第一定时器的相应信号输出端口连接，所述气体分析仪的控制端口与该第二定时器的信号输出端口连接，该第一定时器的定时数据端口与该第二定时器的定时数据端口连接，该第一定时器、该第二定时器的信号输入端口均与电源的输出端口连接，该第一定时器、该第二定时器的启动端口分别与该按键组的相应输出端口连接，该按键组的输入端口与电源的输出端口连接。
8.如权利要求4所述的气体分析系统，其特征在于: 所述控制系统包括第一定时器、第二定时器、按键组，所述第一三通阀、所述第一二通阀、所述抽气泵、所述第二二通阀的控制端口分别与该第一定时器的相应信号输出端口连接，所述气体分析仪的控制端口与该第二定时器的信号输出端口连接，该第一定时器的定时数据端口与该第二定时器的定时数据端口连接，该第一定时器、该第二定时器的信号输入端口均与电源的输出端口连接，该第一定时器、该第二定时器的启动端口分别与该按键组的相应输出端口连接，该按键组的输入端口与电源的输出端口连接。
9.如权利要求5或6所述的气体分析系统，其特征在于: 所述控制系统包括第一定时器、第二定时器、按键组，所述第一三通阀、所述第一二通阀、所述抽气泵的控制端口分别与该第一定时器的相应信号输出端口连接，所述气体分析仪的控制端口与该第二定时器的信号输出端口连接，该第一定时器的定时数据端口与该第二定时器的定时数据端口连接，该第一定时器、该第二定时器的信号输入端口均与电源的输出端口连接，该第一定时器的启动端口、该第二定时器的启动端口、所述标气控制三通阀的控制端口、所述标气控制二通阀的控制端口分别与该按键组的相应输出端口连接，该按键组的输入端口与电源的输出端口 连接。
【文档编号】G01N33/00GK203385708SQ201320490581
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年8月12日 优先权日:2013年8月12日
【发明者】刘剑 申请人:西克麦哈克（北京）仪器有限公司