氧含量检测仪的制作方法

本发明涉及气体分析设备技术领域，具体涉及一种氧含量检测仪。

背景技术：

测量气体成分的流程分析仪表。在很多生产过程中，特别是在存在化学反应的生产过程中，仅仅根据温度、压力、流量等物理参数进行自动控制常常是不够的。由于被分析气体的千差万别和分析原理的多种多样，气体分析仪的种类繁多。常用的有热导式气体分析仪、电化学式气体分析仪和红外线吸收式分析仪等。

由于离心机所处理的物料种类繁多，而且许多是易燃易爆的，这就易引起燃烧爆炸事故的发生。离心机中氧气不方便检测、氧含量超标不安全，现有的预处理为简单的泵配合脱脂棉，无法去除物料污染物、无法自动控制补充氮气，将高浓度氧气置换、无法自动在危险情况下停止离心机。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种氧含量检测仪，包括：

箱体，设置于离心机附近墙面或安装支架上；

取样探头，设置于具有代表性的工艺管道内，用于采集气体样品，所述取样探头内部设置有过滤装置，用于对样气中的尘粒子进行大批量的过滤；

储水过滤器，设置于所述箱体内部，通过管路与所述取样探头相连接，将样气中的水分以及油脂和样气进行分离过滤；

气体隔膜泵，设置于所述箱体内部，且位于所述取样探头与所述储水过滤器之间的管路上，用于抽取样气，使其进入所述储水过滤器；

冷凝器，设置于所述箱体内部，通过管路与所述储水过滤器相连接，将样气中的水汽凝结成液态水；

采样流量计，设置于所述箱体内部，通过管路与所述冷凝器相连接，用于控制采样流量；

放空流量计，设置于所述箱体内部，通过管路与所述采样流量计相连接，用于放空多余的样气；

精过滤器，设置于所述箱体内部，通过管路与采样流量计相连接，用于对定量的样气进行再次过滤；

氧气检测仪，设置于所述箱体内部，通过管路与所述精过滤器相连接，进行氧含量分析；

控制器，设置于所述箱体内部，与所述氧气检测仪数据连接；

离心机变频器，与所述控制器相连接，用于控制离心机的开关；

电磁阀，设置于氮气气源管口处，与所述控制器相连接，用于控制氮气的通断，将离心机内的高能度氧气置换。

作为优选，所述氧气分析仪还与报警器相连接，当样气中含氧量高于设定值时，所述报警器启动。

作为优选，所述储水过滤器，包括醇洗罐、水洗罐和气液分离器，样气通过管路依次经过所述醇洗罐、所述水洗罐和气液分离器，所述醇洗罐内设置有乙醇溶液，用于过滤甲苯介质，所述水洗罐内设置水溶液，用于过滤样气中的乙醇溶液，所述气液分离器包括，筒体，还包括一管道；所述管道的一端以贯穿所述筒体的顶部的方式插入所述筒体内并与所述筒体的内部连通，使得所述管道形成为出气管道；在所述筒体上部的侧壁上设置有与所述筒体的内部连通的进气管；并且在所述筒体的内壁上位于所述进气管与所述筒体的连通处还设置有一沿圆周方向倾斜的挡板，使得经所述进气管进入所述筒体内的压缩空气能够沿所述筒体内壁产生旋转；在所述筒体的底部设置有与所述筒体的内部连通的排水管；并且在所述筒体的底部位于所述排水管与所述筒体的连通处还设置有挡水机构，以防止上升的压缩空气将少量的液态水带入所述出气管道，所述挡水机构包括支撑部和挡水部；所述支撑部的底端连接在所述筒体的底部，并且在所述支撑部上形成有排水结构；所述挡水部设置于所述支撑部的顶端，并且所述挡水部的边缘沿所述筒体的径向形成有突出部，所述支撑部为一两端开口的圆筒；所述排水结构为设置于所述圆筒上的排水孔。

作为优选，所述挡板与所述进气管的进气方向形成的夹角α为30度至60度。

作为优选，所述氧气检测仪包括氧传感器腔体，所述氧传感器腔体内密封有电化学氧传感器，所述电化学氧传感器包括浸没在koh的溶液中高活性的氧电极和铅电极，koh溶液与外界有一层高分子薄膜隔开。

作为优选，所述氧电极包括金属铂pt、钌ru、铱ir、金au、钯pd、或银ag，选自铂pt、钌ru、铱ir、金au、钯pd、或银ag的金属氧化物，以及所述金属及金属氧化物的混合物，或碳黑、石墨、碳纳米管、碳纤维、活性炭及它们的混合物，一种或一种以上所述金属氧化物的添加剂添加部分的含量为5％～10％。

作为优选，所述控制器包括控制芯片、电连接在所述控制芯片上的贮存器、电连接在所述控制芯片上的a/d转换模块，所述a/d转换模块通过放大补偿模块与所述电化学氧传感器电连接，所述控制器还与设置在所述箱体上的显示器相连接。

作为优选，所述采样流量计包括气体流量计本体，所述气体流量计本体的两端均固定连接有法兰，所述气体流量计本体的顶部固定连接有仪表盘，所述气体流量计本体的顶部开设有与仪表盘相对应的连接槽，所述仪表盘的一侧设置有连接杆，所述连接杆的底部与气体流量计本体的顶部固定相连，所述连接杆通过转轴转动连接有与连接槽相匹配的防护罩，所述防护罩远离连接杆的一侧固定连接有固定装置，所述固定装置包括空心的固定块，所述固定块与防护罩的一侧固定相连，所述固定块的内部转动连接有水平设置的螺纹杆，所述螺纹杆上固定套接有第一锥齿轮，所述固定块的顶部设置有旋钮，所述旋钮的一端贯穿固定块且延伸至固定块的内部，所述旋钮与固定块转动相连，所述旋钮位于固定块内的末端固定连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮相啮合，所述固定块的底部开设有滑槽，所述固定块的底部设置有两个相对应的夹板，两个所述夹板均贯穿滑槽且与滑槽滑动相连，两个所述夹板位于固定块内的一端均开设有螺纹孔，两个所述螺纹孔的内螺纹方向相反，两个所述螺纹孔的内壁与螺纹杆螺纹相连。

作为优选，两个所述夹板相对的一面均固定连接有橡胶垫，所述防护罩的一侧为透明的亚克力板，所述连接槽的内壁固定连接有阻尼垫，两个所述夹板的夹持部分均设置为与气体流量计本体相匹配的圆弧状。

本发明处理后的样气干燥稳定，测量精准，本发明可自动反馈控制，安全可靠。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明一个实施例中氧含量检测仪结构示意图；

图2为本发明一个实施例中储水过滤器的结构示意图；

图3为本发明一个实施例中气液分离器的结构示意图；

图4为本发明一个实施例中气液分离器中挡板的安装状态示意图；

图5为本发明一个实施例中气液分离器中挡水机构的结构示意图；

图6为本发明一个实施例中控制器结构示意图；

图7为本发明一个实施例中采样流量计的结构示意图；

图8为本发明一个实施例中图7的a-a向截面图；

图9为本发明一个实施例中固定装置的结构示意图；

图10为本发明一个实施例中防护罩与连接槽的连接结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图3所示，本发明实施例提供了一种氧含量检测仪，包括：

箱体1，设置于离心机附近墙面或安装支架上；

取样探头2，设置于具有代表性的工艺管道内，用于采集气体样品，所述取样探头2内部设置有过滤装置，用于对样气中的尘粒子进行大批量的过滤；

储水过滤器3，设置于所述箱体内部，通过管路与所述取样探头2相连接，将样气中的水分以及油脂和样气进行分离过滤；

气体隔膜泵4，设置于所述箱体1内部，且位于所述取样探头2与所述储水过滤器3之间的管路上，用于抽取样气，使其进入所述储水过滤器3；

冷凝器15，设置于所述箱体1内部，通过管路与所述储水过滤器3相连接，将样气中的水汽凝结成液态水；

采样流量计5，设置于所述箱体1内部，通过管路与所述冷凝器4相连接，用于控制采样流量；

放空流量计6，设置于所述箱体1内部，通过管路与所述采样流量计5相连接，用于放空多余的样气；

精过滤器7，设置于所述箱体1内部，通过管路与采样流量计5相连接，用于对定量的样气进行再次过滤；

氧气检测仪8，设置于所述箱体1内部，通过管路与所述精过滤器7相连接，进行氧含量分析，所述氧气分析仪8还与报警器16相连接，当样气中含氧量高于设定值时，所述报警器16启动；

控制器9，设置于所述箱体1内部，与所述氧气检测仪8数据连接；

离心机变频器10，与所述控制器9相连接，用于控制离心机的开关；

电磁阀11，设置于氮气气源管口处，与所述控制器9相连接，用于控制氮气的通断，将离心机内的高能度氧气置换；

所述氧气分析仪8还与报警器16相连接，当样气中含氧量高于设定值时，所述报警器16启动。

本实施例的工作原理及有益效果为：

在使用时，样气通过气体隔膜泵抽取，通过取样探头进入管路，取样探头内设置过滤装置，对样气进行初步过滤，过滤掉其中的尘粒子，而后通过储水过滤器将样气中的水分以及油脂和样气进行分离过滤，然后通过冷凝器将样气中的水汽凝结成液态水，多余样气从放空流量计排掉，采样流量计将控制适量样气进入精过滤器进行二次干燥过滤，干燥的样气通入氧气检测仪进行氧含量分析，氧气检测仪，将检测信号传递给控制器，控制离心机变频器和电磁阀，用于控制氮气的补充及离心机的开关.当检测到氧气含量高于设定值，会发出报警并且自动控制补充氮气，置换氧气。如氧气持续增高到达危险情况，则自动控制离心机停止，保证安全。

本发明相比现有技术，具有以下有益效果：1.经过本发明处理后的样气干燥稳定。2.经过本发明处理后的样气测量精准。3.本发明可自动反馈控制。

如图2和图5所示，在一个实施例中，

所述储水过滤器3，包括醇洗罐12、水洗罐13和气液分离器14，样气通过管路依次经过所述醇洗罐12、所述水洗罐13和气液分离器14，所述醇洗罐12内设置有乙醇溶液，用于过滤甲苯介质，所述水洗罐13内设置水溶液，用于过滤样气中的乙醇溶液，所述气液分离器14包括，筒体14-1，还包括一管道14-2；所述管道14-2的一端以贯穿所述筒体14-1的顶部的方式插入所述筒体14-1内并与所述筒体14-1的内部连通，使得所述管道14-2形成为出气管道；在所述筒体14-1上部的侧壁上设置有与所述筒体14-1的内部连通的进气管14-11；并且在所述筒体14-1的内壁上位于所述进气管14-11与所述筒体14-1的连通处还设置有一沿圆周方向倾斜的挡板14-3，使得经所述进气管14-11进入所述筒体14-1内的压缩空气能够沿所述筒体14-1内壁产生旋转；在所述筒体14-1的底部设置有与所述筒体14-1的内部连通的排水管14-12；并且在所述筒体14-1的底部位于所述排水管14-12与所述筒体14-1的连通处还设置有挡水机构14-4，以防止上升的压缩空气将少量的液态水带入所述出气管道，所述挡水机构14-4包括支撑部14-41和挡水部14-42；所述支撑部14-41的底端连接在所述筒体14-1的底部，并且在所述支撑部14-41上形成有排水结构14-411；所述挡水部14-42设置于所述支撑部14-41的顶端，并且所述挡水部14-42的边缘沿所述筒体14-1的径向形成有突出部14-421，所述支撑部14-41为一两端开口的圆筒；所述排水结构14-411为设置于所述圆筒上的排水孔。

所述挡板14-3与所述进气管14-11的进气方向形成的夹角α为30度至60度。

所述支撑部14-41为一两端开口的圆筒；所述排水结构14-411为设置于所述圆筒上的排水孔或者所述支撑部14-41为多根支撑柱；多根所述支撑柱呈圆形间隔排列，使得相邻两所述支撑柱之间的间隙形成为所述排水结构14-411。

所述挡水部14-42呈漏斗状，其倒置设置于所述支撑部14-41的顶端或者所述挡水部14-42呈球冠状，其底部设置于所述支撑部14-41的顶端，使得所述挡水机构41-4呈蘑菇状。

本实施例的工作原理及有益效果为：

本实施例的气液分离器通过在筒体的内壁上位于进气管与筒体的连通处设置一沿圆周方向倾斜的挡板，使压缩空气的进入方式改为切向进气，从而使得经进气管进入筒体内的压缩空气能够沿筒体内壁产生旋转，混在压缩空气中的液态水也会随着压缩空气一起在筒体内旋转，从而产生离心力，在离心力和重力的共同作用下，液态水沿筒体内壁流向连接在筒体底部的排水管；并且通过在筒体的底部位于排水管与筒体的连通处还设置有挡水机构，通过挡水机构可以防止上升的压缩空气将少量的液态水带入出气管道，从而最大限度的使出气管道中的空气干燥。

如图6所示，在一个实施例中，

所述氧气检测仪8包括氧传感器腔体，所述氧传感器腔体内密封有电化学氧传感器17，所述电化学氧传感器17包括浸没在koh的溶液中高活性的氧电极和铅电极，koh溶液与外界有一层高分子薄膜隔开。

所述氧电极包括金属铂pt、钌ru、铱ir、金au、钯pd、或银ag，选自铂pt、钌ru、铱ir、金au、钯pd、或银ag的金属氧化物，以及所述金属及金属氧化物的混合物，或碳黑、石墨、碳纳米管、碳纤维、活性炭及它们的混合物，一种或一种以上所述金属氧化物的添加剂添加部分的含量为5％～10％。

所述控制器9包括控制芯片9-1、电连接在所述控制芯片9-1上的贮存器9-2、电连接在所述控制芯片9-1上的a/d转换模块9-3，所述a/d转换模块9-3通过放大补偿模块18与所述电化学氧传感器17电连接，所述控制器9还与设置在所述箱体1上的显示器19相连接。

本实施例的工作原理及有益效果为：

本实施例控制器包括嵌入式atmega64l控制芯片、电连接在嵌入式atmega64l控制芯片上的flashrom贮存器、电连接在嵌入式atmega64l处理器上的a/d转换模块，控制器与lcd显示器电连接，控制器上的a/d转换模块通过放大补偿模块与电化学氧传感器电连接。

本实施例中电化学氧传感器由高活性的氧电极和铅电极构成，浸没在koh的溶液中。在阴极氧被还原成氢氧根离子，而在阳极铅被氧化。

o2+2h2o+4e→40h^-

pb+20h^-→pb(oh)2+2e

koh溶液与外界有一层高分子薄膜隔开，样气不直接进入传感器，因而溶液与铅电极不需定期清洗或更换。样气中的氧分子通过高分子薄膜扩散到氧电极中进行电化学反应，电化学反应中产生的电流决定于扩散到氧电极的氧分子数，而氧的扩散速率又正比于样气中的氧含量，这样，该传感器输出信号大小只与样气中的氧含量相关，而与通过传感器的气体总量无关。通过外部电路的连接，反应中的电荷转移即电流的大小与参加反应的氧成正比例关系。

采用本实施例进行测氧，可以不受被测气体中还原性气体的影响，免去了许多的样气处理系统。它比老式“金网-铅”原电池测氧更快速，不需要漫长的开机吹除过程，“金网-铅”原电池样气直接进入溶液中，导致仪器的维护量很大，而燃料电池法样气不直接进入溶液中，传感器可以非常稳定可靠的工作很长时间，可做到完全免维护。

本实施例进行测氧时，被测气体的温度不需要过高或过低，常温下0～35℃即可，无需加热；测量时无需通入参比气体，因而测量气路简单。反应较快，不像氧化锆式需要较长时间预热；测量范围；0～100％o2，不受co2，co，h2s，nox，h2影响。

如图7至图10所示，在一个实施例中，

所述采样流量计5包括气体流量计本体5-1，所述气体流量计本体5-1的两端均固定连接有法兰5-3，所述气体流量计本体5-1的顶部固定连接有仪表盘5-8，所述气体流量计本体5-1的顶部开设有与仪表盘5-8相对应的连接槽5-2，所述仪表盘5-8的一侧设置有连接杆5-9，所述连接杆5-9的底部与气体流量计本体5-1的顶部固定相连，所述连接杆5-9通过转轴5-14转动连接有与连接槽5-2相匹配的防护罩5-7，所述防护罩5-7远离连接杆5-9的一侧固定连接有固定装置，所述固定装置包括空心的固定块5-5，所述固定块5-5与防护罩5-7的一侧固定相连，所述固定块5-5的内部转动连接有水平设置的螺纹杆5-12，所述螺纹杆5-12上固定套接有第一锥齿轮5-13，所述固定块5-5的顶部设置有旋钮5-6，所述旋钮5-6的一端贯穿固定块5-5且延伸至固定块5-5的内部，所述旋钮5-6与固定块5-5转动相连，所述旋钮5-6位于固定块5-5内的末端固定连接有第二锥齿轮5-11，所述第二锥齿轮5-11与第一锥齿轮5-13相啮合，所述固定块5-5的底部开设有滑槽5-16，所述固定块5-5的底部设置有两个相对应的夹板5-4，两个所述夹板5-4均贯穿滑槽5-16且与滑槽5-16滑动相连，两个所述夹板5-4位于固定块5-5内的一端均开设有螺纹孔5-15，两个所述螺纹孔5-15的内螺纹方向相反，两个所述螺纹孔5-15的内壁与螺纹杆5-12螺纹相连。

两个所述夹板5-4相对的一面均固定连接有橡胶垫5-10，所述防护罩5-7的一侧为透明的亚克力板，所述连接槽5-2的内壁固定连接有阻尼垫，两个所述夹板5-4的夹持部分均设置为与气体流量计本体5-1相匹配的圆弧状。

本实施例的工作原理及有益效果为：

该采样流量计，通过连接杆和转轴的设置，能使防护罩通过连接杆和转轴旋转卡在连接槽内，从而扣住仪表盘，使仪表盘不会直接与物体发生碰撞，减少仪表盘被碰坏的可能性，通过防护罩和固定装置的设置，防护罩卡在连接槽内时，旋转旋钮带动第二锥齿轮旋转，第二锥齿轮带动相啮合的第一锥齿轮旋转，从而能使螺纹杆随着旋钮的旋转而旋转，通过两个螺纹孔内螺纹方向不同的设置，在螺纹杆转动时，两个夹板能分别向着相反的方向移动，从而能使两个夹板夹紧或松开气体流量计本体，便于防护罩的打开或关闭。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明结构简单，操作方便，利用防护罩罩在仪表盘上来实现避免采样流量计上的仪表盘被碰坏的目的。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。