一种气体分析仪及其气体分析仪壳体的制作方法

本实用新型涉及一种气体分析仪及其气体分析仪壳体。

背景技术：

目前，气体分析仪通常用于对某一种气体含量有特别要求的工作环境，在进行气体分析之前，一般需要先对气体进行取样然后再利用气体传感器对气体进行分析。

授权公告号为CN206146910U、授权公告日为2017.05.03的实用新型专利公开了一种氢中氧、氧中氢检测装置，包括氢氧纯度变送器、纯度传感器，还包括传感器座、连接器、锁紧螺母，传感器座上设有用于放置纯度传感器的传感器取样腔，通过连接器将氢氧纯度变送器与传感器取样腔连通，并且锁紧螺母的设置实现连接器与传感器座的可拆连接，在需要维修时，可以将纯度传感器取出进行更换，但是，上述装置在运送或移动位置时，传感器会在取样腔内晃动，有可能会造成传感器的损坏会取样腔的内腔壁的磨损。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种气体分析仪壳体，以解决现有技术中传感器在取样腔内晃动的问题；另外，本实用新型的目的还在于提供一种使用该壳体的气体分析仪。

为实现上述目的，本实用新型的气体分析仪壳体的技术方案是：

气体分析仪壳体，壳体内设有用于配置传感器的取样腔，所述取样腔内设有用于顶装传感器的弹性件。

本实用新型的有益效果是：通过弹性件将传感器顶装在取样腔内，解决了现有技术中传感器在取样腔内晃动的问题。

进一步地，为了提高壳体的通用性，所述弹性件为设置在取样腔内的弹簧，由于弹簧的可压缩量较大，使弹性件能够适配不同厚度的传感器。

进一步地，为了方便弹性件的安装，所述弹性件设置在取样腔设置进气口的一侧，避免弹簧与置于传感器进气口侧的用于信号连接传感器的壳体插接件干涉。

进一步地，为了便于实际操作，所述取样腔上还设有供探头的信号线伸出取样腔的取样孔，所述取样孔处灌封有用于密封取样孔的密封体，便于信号线与传感器座外部的其他设备连通。

进一步地，为了提高密封的稳定性，所述取样孔的孔壁上设有挡止凹槽，且挡止凹槽的槽侧壁在取样孔的轴线方向上与密封体挡止配合，避免密封体从取样口脱出取样腔。

进一步地，为了避免传感器在取样腔内的晃动，所述取样腔内还设有用于使取样腔的腔壁与传感器的侧壁间隔设置的限位结构，通过限位结构避免传感器的侧壁与取样腔的腔壁之间的碰撞，避免传感器的损坏及取样腔的腔壁的磨损。

进一步地，为了提高对传感器的保护，所述限位结构包括设置在取样腔的腔壁上的限位弹性件，避免限位结构与传感器或取样腔的腔壁之间的刚性接触，并在传感器向取样腔的腔壁移动时通过限位弹性件来缓冲传感器对取样腔的腔壁的冲击。

进一步地，为了避免弹性件的脱离安装位置，所述限位弹性件为用于套装在传感器的侧壁上的弹性固定圈，所述限位结构还包括设置在取样腔的腔壁上用于装配弹性固定圈的固定圈槽，通过设置固定圈槽来固定弹性固定圈，避免弹性固定圈上下窜动。

进一步地，为了方便传感器的信号输出，所述壳体上设有用于与传感器沿弹性件顶压传感器的顶压方向插接配合的壳体接触件，通过壳体接触件将传感器测得的信号向外输出，方便传感器的安装。

进一步地，为了提高传感器与壳体接触件之间的接触效果，所述取样腔的腔壁上设有用于与传感器支撑配合的支撑台阶，所述弹性件设置在支撑台阶内，当在弹簧压缩到一定程度时，传感器与支撑台阶接触，壳体接触件中的探针逐渐插装在传感器的对应接触位置，使传感器与壳体接触件接触良好，并且压缩后的弹簧会使壳体接触件保持一定压力插接在传感器的对应接触位置，提高传感器与壳体接触件的接触效果。

本实用新型的气体分析仪的技术方案是：

气体分析仪包括传感器和气体分析仪壳体，壳体内设有用于配置传感器的取样腔，所述取样腔内设有用于顶装传感器的弹性件。

本实用新型的有益效果是：通过弹性件将传感器顶装在取样腔内，解决了现有技术中传感器在取样腔内晃动的问题。

进一步地，为了提高壳体的通用性，所述弹性件为设置在取样腔内的弹簧，由于弹簧的可压缩量较大，使弹性件能够适配不同厚度的传感器。

进一步地，为了方便弹性件的安装，所述弹性件设置在取样腔设置进气口的一侧，避免弹簧与置于传感器进气口侧的用于信号连接传感器的壳体插接件干涉。

进一步地，为了便于实际操作，所述取样腔上还设有供探头的信号线伸出取样腔的取样孔，所述取样孔处灌封有用于密封取样孔的密封体，便于信号线与传感器座外部的其他设备连通。

进一步地，为了提高密封的稳定性，所述取样孔的孔壁上设有挡止凹槽，且挡止凹槽的槽侧壁在取样孔的轴线方向上与密封体挡止配合，避免密封体从取样口脱出取样腔。

进一步地，为了避免传感器在取样腔内的晃动，所述取样腔内还设有用于使取样腔的腔壁与传感器的侧壁间隔设置的限位结构，通过限位结构避免传感器的侧壁与取样腔的腔壁之间的碰撞，避免传感器的损坏及取样腔的腔壁的磨损。

进一步地，为了提高对传感器的保护，所述限位结构包括设置在取样腔的腔壁上的限位弹性件，避免限位结构与传感器或取样腔的腔壁之间的刚性接触，并在传感器向取样腔的腔壁移动时通过限位弹性件来缓冲传感器对取样腔的腔壁的冲击。

进一步地，为了避免弹性件的脱离安装位置，所述限位弹性件为用于套装在传感器的侧壁上的弹性固定圈，所述限位结构还包括设置在取样腔的腔壁上用于装配弹性固定圈的固定圈槽，通过设置固定圈槽来固定弹性固定圈，避免弹性固定圈上下窜动。

进一步地，为了方便传感器的信号输出，所述壳体上设有用于与传感器沿弹性件顶压传感器的顶压方向插接配合的壳体接触件，通过壳体接触件将传感器测得的信号向外输出，方便传感器的安装。

进一步地，为了提高传感器与壳体接触件之间的接触效果，所述取样腔的腔壁上设有用于与传感器支撑配合的支撑台阶，所述弹性件设置在支撑台阶内，当在弹簧压缩到一定程度时，传感器与支撑台阶接触，壳体接触件中的探针逐渐插装在传感器的对应接触位置，使传感器与壳体接触件接触良好，并且压缩后的弹簧会使壳体接触件保持一定压力插接在传感器的对应接触位置，提高传感器与壳体接触件的接触效果。

附图说明

图1为本实用新型的气体分析仪的具体实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型的气体分析仪的具体实施例1的传感器上座的结构示意图；

图3为图2的仰视图；

图4为图3的沿A-A线剖视图；

图5为本实用新型的气体分析仪的具体实施例1的传感器下座的结构示意图；

图6为图5的俯视图；

图7为图5的主视图；

图8为图7的沿A-A线剖视图；

图9为本实用新型的气体分析仪的具体实施例1的锁紧螺母的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的气体分析仪的具体实施例1，如图1至图9所示，气体分析仪包括传感器13和用于配置传感器13并对待测气体进行取样的气体分析仪壳体，本实施例中，传感器13采用比较常用的电化学传感器，气体分析仪壳体内设有供传感器13配置的取样腔，为了方便在传感器13损坏时更换传感器13，因此壳体为分体式结构，包括第一壳体1和第二壳体2，第二壳体2上设有与取样腔连通的进气口5和出气口4，第一壳体1和第二壳体2的连接处设有用于将第一壳体1和第二壳体2固定到一起的锁紧螺母3，当需要更换传感器13时，直接旋转锁紧螺母3将取样腔打开即可更换传感器13。同时，在采用该气体分析仪对于一些有害气体进行检测时泄漏的危险及考虑到取样腔的气密性对于传感器13的测试结果的影响，因此第一壳体1与第二壳体2的贴合面上设有密封圈槽12，密封圈槽12内安装有密封圈以使取样腔密封。当然，在其他实施例中，壳体也可以为一体式结构。

本实施例中所采用的电化学传感器中的膜在两侧压力不对等的情况下容易造成电化学传感器的损坏，因此，为了平衡传感器13两侧的压力，取样腔被置于其中的传感器13分为上下两个部分，其中，置于传感器13上侧即传感器13的进气口侧的部分为第一平衡部分7，置于传感器13下侧即传感器13的出气口侧的部分为第二平衡部分6，并且本实施例中传感器13与取样腔的内腔壁之间间隔设置形成将第二平衡部分6和第一平衡部分7连通的取样通道，使待测气体在经过取样通道时气体的过流面积减少以使进入第一平衡部分7内的气体的压力降低，避免第一平衡部分7内的气体压力过大对传感器13的冲击。当然，在其他实施例中，传感器13的侧壁可以与取样腔的内腔壁之间间隙配合或者过渡配合，并且在取样腔的内腔壁上开设将第二平衡部分6和第一平衡部分7连通的通道，来实现向第一平衡部分7供应气体的目的。

为了进一步的对待测气体进行缓冲，取样腔的底部设有与传感器13支撑配合以使传感器13的下侧形成第二平衡部分6的支撑台阶，支撑台阶为环形，第二平衡部分6的腔壁上设有与取样通道连通的缓冲槽601，本实施例中，缓冲槽601设有四个并沿周向均匀布置，通过使第二平衡部分6进入第一平衡部分7中的气体的过流面积减小以使进入取样通道内的气体压力进一步降低。其中，缓冲槽601构成用于连通第一平衡部分7和第二平衡部分6的缓冲通道，当然，在其他实施例中，缓冲槽601的设置数量是任意的，可以设置一个，也可以设置两个、三个等任意数量。

本实施例中，由于传感器13的侧壁与取样腔的腔壁之间间隔设置，因此在气体分析仪进行运输时，传感器13会在取样腔内晃动，因此为了避免传感器13在取样腔内晃动致使传感器13的侧壁与取样腔的腔壁之间的碰撞造成传感器13和取样腔的腔壁的磨损，第一壳体1的取样腔的腔壁上设有固定圈槽11，固定圈槽11内安装有用于套设在传感器13的侧壁上的O型密封圈10，在传感器13向取样腔的腔壁移动时，通过O型密封圈10的挤压变形避免传感器13与取样腔的内侧壁之间的碰撞同时缓冲掉传感器13对取样腔的腔壁的冲击。本实施例中O型密封圈10的设置实际上使取样通道和第一平衡部分7之间封闭，因此本实施例中固定圈槽11包括两部分，一部分为与O型密封圈10限位配合的固定圈配合段111，另一部分为连通第一平衡部分7和第二平衡部分6的固定圈连通段112，固定圈连通段112的槽深和槽宽分别大于固定圈配合段111的槽深和槽宽，并且，本实施例中，固定圈连通段112设有四个并沿周向均匀布置。同时，固定圈连通段112不仅能够起到连通第一平衡部分7和第二平衡部分6的作用，而且还可以使取样通道进入第一平衡部分7的气体的过流面积减小以使进入第一平衡部分7内的气体压力进一步降低，避免传感器13的损坏。考虑到固定圈连通段112的加工难度，本实施例中，固定圈连通段112与第一壳体1和第二壳体2的贴合面连通，采用立铣刀即可对固定圈连通段112进行加工。其中，固定圈连通段112构成用于连通取样通道的平衡通道，平衡通道、取样通道和缓冲通道构成用于将第二平衡部分6和第一平衡部分7连通的保护气路，O型密封圈10构成弹性固定圈，弹性固定构成限位弹性件，固定圈槽11和O型密封圈10构成用于使取样腔的腔壁与传感器13的侧壁间隔设置的限位结构。当然，在其他实施例中，弹性限位件可以是设置在取样腔的腔壁上的弹性橡胶限位块；限位结构也可以为设置在传感器13的侧壁上的环形凸起，并且弹性固定圈也可以为普通密封圈；固定圈槽11也可以设置在第二壳体2的取样腔的腔壁上。

本实施例中，为了防止传感器13在取样腔内晃动，支撑台阶内还设有弹簧14，弹簧14设置在传感器13上侧与密封树脂8之间，传感器13在弹簧14的顶推下固定在取样腔内，防止传感器13的上下晃动。而且，在装配该气体分析仪时，随着第一壳体1与第二壳体2之间的间隔逐渐缩小，弹簧14逐渐压缩，当弹簧14的长度刚好等于支撑台阶的高度时，传感器13接触到支撑台阶的上表面与支撑台阶支撑配合，弹簧14停止压缩，随着第一壳体1与第二壳体2之间的间隔继续缩小，设置在第一壳体1内的壳体接触件开始与传感器13之间发生相对运动，壳体接触件开始逐渐插接在传感器13中，当第一壳体1和第二壳体2完全固定连接在一起之后，壳体插接件与传感器13插接到位，同时，弹簧也可以使壳体插接件保持一定的压力插接在传感器13上，保证壳体接触件与传感器13的良好接触。在其中，弹簧14构成顶装传感器13的弹性件。当然，弹性件也可以为橡胶块，弹簧14也可设置在传感器13的上侧或左右两侧。

本实施例中，考虑到设置取样口9对壳体密封效果的影响，取样口9处灌封有密封树脂8，为了防止密封树脂8从取样口9中脱出，因此第一壳体1的取样口9处设有挡止凹槽15，所述挡止凹槽15的槽侧壁的内边沿的直径小于密封体的外边沿的直径，当密封树脂8向取样口方向脱出时，挡止凹槽15的槽侧壁与密封树脂8挡止配合，避免密封树脂8的脱出。其中，密封树脂8构成用于密封取样口9的密封体，当然，在其他实施例中，密封体也可以为塞装在取样口9处的橡胶塞，橡胶塞上设有供信号线穿过的信号线穿孔，且信号线穿孔的直径小于信号线的直径，通过橡胶塞的塞装实现取样腔的密封。

在使用该气体分析仪进行气体分析时，待测气体从进气口5进入第二平衡部分6，依次通过缓冲槽601、取样通道、固定圈槽连通段112进入第一平衡部分7内，使传感器13两侧的压力相等，避免传感器13的损坏。

本实用新型的气体分析仪可以用在对氢气、氧气的分析中，也可用在对甲烷、乙炔等气体的分析中，当需要对不同的气体进行检测时，只需将传感器13更换为以待测气体对应的传感器13即可。

上述具体实施例1为本实用新型的气体分析仪的最优实施方式，其他实施例中，可以根据需要对相应的结构进行调整或简化：

本实用新型的气体分析仪的具体实施例2，本实施例中简化了气体分析仪结构，气体分析仪包括传感器和气体分析仪壳体，壳体内设有配置传感器的取样腔，所述取样腔内设有顶装传感器的弹性件。通过弹性件将传感器固定在取样腔内，解决了现有技术中传感器在取样腔内晃动的问题。

具体实施例3，作为对具体实施例2的进一步优化，所述弹性件为设置在取样腔内的弹簧。当然，在其他实施例中，弹性件也可以为橡胶块等弹性质的块状零件。

具体实施例4，作为对具体实施例3的进一步优化，所述弹性件设置在取样腔设置进气口的一侧。当然，在其他实施例中，弹性件也可设置在取样腔的任意一侧。

具体实施例5，作为对具体实施例2或3或4的进一步优化，所述取样腔上还设有供探头的信号线伸出取样腔的取样孔，所述取样孔处灌封有用于密封取样孔的密封体。本实施例中，密封体可以为灌封在取样口处的密封树脂，也可以为塞装在取样口处的橡胶塞，橡胶塞上设有供信号线穿装的信号线穿孔，并且信号线穿孔的孔径小于信号线的外径。

具体实施例6，作为对具体实施例5的进一步优化，所述取样孔的孔壁上设有挡止凹槽，且挡止凹槽的槽侧壁在取样孔的轴线方向上与密封体挡止配合当然，在其他实施例中，也可使取样孔的孔径小于取样腔的水平截面的直径，进而密封体的脱出。

具体实施例7，作为对具体实施例2或3或4的进一步优化，所述取样腔内还设有使取样腔的腔壁与传感器的侧壁间隔设置的限位结构。当然，在其他实施例中，壳体上也可以不设置限位结构。

具体实施例8，作为对具体实施例7的进一步优化，所述限位结构包括设置在取样腔的腔壁上的限位弹性件。当然，在其他实施例中，限位结构也可以为刚性构件。

具体实施例9，作为对具体实施例8的进一步优化，所述限位弹性件为用于套装在传感器的侧壁上的弹性固定圈，所述限位结构还包括设置在取样腔的腔壁上用于装配弹性固定圈的固定圈槽。当然，在其他实施例中，也可不设置固定圈槽，通过弹性固定圈实现传感器的限位。

具体实施例10，作为对具体实施2或3或4的进一步优化，所述壳体上设有与传感器沿弹性件顶压传感器的顶压方向插接配合的壳体接触件。当然，在其他实施例中，也可靠传感器自身的触头实现传感器的信号输出。

具体实施例11，作为对具体实施例10的进一步优化，所述取样腔的腔壁上设有与传感器支撑配合的支撑台阶，所述弹性件设置在支撑台阶内。当然，在其他实施例中，也可不设置支撑台阶，可以靠随着弹簧不断压缩而增大的弹簧弹力来使壳体接触件插接在传感器中。

本实用新型的气体分析仪壳体的具体实施例，所述气体分析仪壳体与本实用新型的气体分析仪的具体实施例1-11所述的气体分析仪壳体相同，不再赘述。