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原文传递用于气体检测分析的气体取样机构及其工作方法

专利名称：	用于气体检测分析的气体取样机构及其工作方法
摘要：	本发明公开了一种用于气体检测分析的气体取样机构，包括样本采集外筒，所述样本采集外筒前端设置有螺纹外缘；还包括半球状的过滤罩，所述过滤罩的半球形开口侧沿轮廓一体化设置有内螺纹套，所述内螺纹套与所述螺纹外缘螺纹密封配合；本发明的结构简单，采用热风加热换热管壁从而实现阻止冷凝的方式使样本储存筒内的气体与高温排气管内流动的气体完全一致，提高气体分析的真实性，而且利用风道内的风动叶片使样本自发的流入样本气体通道中，从而实现高还原度的高温气体采集工作。
专利类型：	发明专利
申请人：	张小娟
发明人：	张小娟
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T16:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T15:00:00+0805
申请号：	CN202010045391.4
公开号：	CN111157302A
分类号：	G01N1/24;G;G01;G01N;G01N1;G01N1/24
申请人地址：	213000 江苏省常州市新北区太湖东路13号(近晋陵路)B区71栋
主权项：	1.用于气体检测分析的气体取样机构，其特征在于：包括样本采集外筒(20)，所述样本采集外筒(20)前端设置有螺纹外缘(19)；还包括半球状的过滤罩(9)，所述过滤罩(9)的半球形开口侧沿轮廓一体化设置有内螺纹套(18)，所述内螺纹套(18)与所述螺纹外缘(19)螺纹密封配合；所述过滤罩(9)的内侧为半球形的进气罩腔(8)；所述过滤罩(9)的半球形壁体上均布镂空有若干固体颗粒过滤孔(21)；各所述固体颗粒过滤孔(21)连通所述进气罩腔(8)。 2.根据权利要求1所述的用于气体检测分析的气体取样机构，其特征在于：所述样本采集外筒(20)的内部同轴心设置有换热管(22)，所述换热管(22)与所述样本采集外筒(20)之间形成环柱形的第一换热通道(15)，所述换热管(22)的外壁上一体化呈螺旋状盘旋设置有引流换热片(16)，各所述引流换热片(16)的螺纹外缘与所述样本采集外筒(20)内壁间隙配合，所述引流换热片(16)将所述第一换热通道(15)分割成螺旋通道；所述第一换热通道(15)的前端封堵设置有隔盘(80)，所述第一换热通道(15)远离隔盘(80)的一端为连通外部的热空气排出口(15.1)。 3.根据权利要求2所述的用于气体检测分析的气体取样机构，其特征在于：所述换热管(22)的内部同轴心设置有内管(6)，所述内管(6)与所述换热管(22)之间形成样本气体通道(23)，所述内管(6)的内侧为柱状的第二换热通道(17)；样本气体通道(23)远离过滤罩(9)的一端为连通外界的样本气体排出口(23.1)；所述进气罩腔(8)内的轴心处同轴心设置气体分流筒(7)，所述气体分流筒(7)的内部为气体分流腔(11)，所述气体分流筒(7)的前端通过封堵盘(07)封堵；所述进气罩腔(8)内以气体分流筒(7)为中心呈圆周阵列固定设置有若干换热弯管(10)，各所述换热弯管(10)的两端分别连通所述气体分流腔(11)和第一换热通道(15)的前端；所述气体分流筒(7)的尾端内缘一体化同轴心连接有第一轴承套(1)；所述内管(6)的前端内缘一体化同轴心连接有第二轴承套(5)；所述气体分流筒(7)与所述内管(6)之间同轴心设置有旋转筒(14)，所述旋转筒(14)的两端内壁分别通过第一密封轴承(2)和第二密封轴承(4)与所述第一轴承套(1)和第二轴承套(5)旋转套接；所述旋转筒(14)的内侧为前后贯通的气动通道(12)，所述气动通道(12)将所述气体分流腔(11)与所述第二换热通道(17)前端相互连通；所述旋转筒(14)外壁与所述换热管(22)前端内壁之间形成风力通道(13)，所述风力通道(13)将所述进气罩腔(8)与样本气体通道(23)之间相互连通。 4.根据权利要求3所述的用于气体检测分析的气体取样机构，其特征在于：所述换热管(22)、引流换热片(16)和换热弯管(10)均为金属铜材质。 5.根据权利要求3所述的用于气体检测分析的气体取样机构，其特征在于：所述旋转筒(14)的外壁上成圆周阵列均布有若干风动叶片(3)，旋转筒(14)的顺时针旋转使各风动叶片(3)带动风力通道(13)内的气体向后涌动，从而将进气罩腔(8)内的气体通过风力通道(13)源源不断的吸入样本气体通道(23)中；所述旋转筒(14)的筒内同轴心设置有轴流叶片轴(50)，所述轴流叶片轴(50)的上成圆周阵列设置有若干轴流叶片(51)，各所述轴流叶片(51)的外缘均与所述旋转筒(14)的内壁一体化固定连接；所述气动通道(12)内向前涌动的气体能带动若干所述轴流叶片(51)使旋转筒(14)顺时针旋转。 6.根据权利要求3所述的用于气体检测分析的气体取样机构，其特征在于：所述内管(6)的尾端垂直连通连接有热风导入管(35)，还包括离心送风机(38)，所述离心送风机(38)的出风端连通连接所述热风导入管(35)的进气端，所述热风导入管(35)上还安装有气体加热器(36)，所述气体加热器(36)能对流过热风导入管(35)内的气体加热。 7.根据权利要求6所述的用于气体检测分析的气体取样机构，其特征在于：所述样本采集外筒(20)的侧壁上还一体化垂直连接有外螺纹取气座(31)，所述外螺纹取气座(31)轴心处同轴心设置有取气通道(32)，所述取气通道(32)的内部延伸至垂直连通所述样本气体通道(23)；还还包括样本储气筒(27)，所述样本储气筒(27)的部为储气腔(28)，所述储气腔(28)内设置活动有活塞(45)，所述样本储气筒(27)的前端顶壁(27.1)上同轴心设置有取气管(30)，所述样本储气筒(27)的前端顶壁(27.1)上还一体化同轴心设置有内螺纹套(29)，所述内螺纹套(29)螺纹连接在所述外螺纹取气座(31)，所述取气管(30)同轴心插入所述取气通道(32)内，且所述取气管(30)将所述样本气体通道(23)与所述储气腔(28)之间相互连通；所述取气管(30)内设置有防止储气腔(28)内的气体通过取气管(30)流出的单向阀(36)；所述样本储气筒(27)的侧部还设置有连通所述储气腔(28)的气体导出管(24)，所述气体导出管(24)上设置有手动开闭阀(25)。 8.根据权利要求7所述的用于气体检测分析的气体取样机构，其特征在于：还包括直线推杆电机(40)，所述直线推杆电机(40)的推杆(39)末端同轴心固定连接所述活塞(45)，所述直线推杆电机(40)能通过所述推杆(39)带动所述活塞(45)运行；还包括结构支撑架(37)，所述结构支撑架(37)同时固定支撑连接所述离心送风机(38)、样本采集外筒(20)和直线推杆电机(40)；所述直线推杆电机(40)的尾端固定连接有持握部(41)。 9.根据权利要求8所述的用于气体检测分析的气体取样机构的取样方法，其特征在于：包括如下步骤：初始状态下，先打开气体导出管(24)上的手动开闭阀(25)，启动直线推杆电机(40)使推杆(39)逐渐伸长，从而推杆(39)推动活塞(45)使储气腔(28)内的空气全部通过气体导出管(24)排空；然后控制离心送风机(38)和气体加热器(36)运行，此时热风导入管(35)将被加热的热空气源源不断的涌入第二换热通道(17)中，第二换热通道(17)中的热空气在离心送风机(38)施加的风压作用下向前涌动，并进而使被加热的热空气源源不断的依次经过第二换热通道(17)、气动通道(12)、若干换热弯管(10)和第一换热通道(15)，最终通过第一换热通道(15)尾端的热空气排出口(15.1)排出外界；热空气在流过第二换热通道(17)和第一换热通道(15)的过程中会分别对内管(6)和换热管(22)进行加热，从而使环柱状的样本气体通道(23)内外壁都处于发热状态，从而保证了流过样本气体通道(23)的高温样本气体不会发生冷凝现象；与此同时高温热空气在流过若干换热弯管(10)的过程中，会使若干换热弯管(10)均处于发热状态；进而若干换热弯管(10)使进气罩腔(8)内形成了持续的发热状态，避免后续过滤罩(9)遇到高温样本气体后发生冷凝；待离心送风机(38)和气体加热器(36)运行一端时间后进气罩腔(8)和样本气体通道(23)已经被升温至足够的温度；还包括正在排放高温热废气的废气管(33)，高温热废气的废气管(33)的排放口(34)正在向外排放高温废气；此时手持持握部(41)，在维持离心送风机(38)和气体加热器(36)运行的情况下将样本采集外筒(20)前端的过滤罩(9)探入高温热废气的废气管(33)的排放口(34)的内部，使过滤罩(9)完全浸没在高温废气的环境中；由于过滤罩(9)的内之前已经被加热到足够的温度，此时过滤罩(9)处不会发生冷凝的现象；与此同时，气动通道(12)内向前涌动的高温热空气能带动若干轴流叶片(51)使旋转筒(14)顺时针旋转，旋转筒(14)的顺时针旋转使各风动叶片(3)带动风力通道(13)内的气体向后涌动，从而将进气罩腔(8)内的气体通过风力通道(13)源源不断的吸入样本气体通道(23)中，进而使进气罩腔(8)内产生持续的负压，从而完全浸没在高温废气的环境中的过滤罩(9)上的过滤孔(21)持续吸走排放口(34)的内部的高温气体，最终持续吸入样本气体通道(23)中的气体在风动叶片(3)的推动下源源不断的向尾端流动，最终通过样本气体通道(23)尾端的样本气体排出口(23.1)排出到外界，从而使样本气体通道(23)内源源不断的流过未冷凝的高温废气，持续一段时间后样本气体通道(23)内原本的空气被完全排出，此时样本气体通道(23)内流动的气体与废气管(33)内流动的高温气体完全一致，此时启动直线推杆电机(40)使推杆(39)逐渐缩短，从而推杆(39)带动活塞(45)使储气腔(28)体积逐渐变大形成负压，从而使取气管(30)源源不断的吸走样本气体通道(23)内流动的气体，进而进入储气腔(28)内的气体与废气管(33)内流动的高温气体完全一致；此时完成了高还原度的样本采集工作，然后启动样本储气筒(27)上的保温加热装置，使样本储气筒(27)处于保温状态；将该装置带回实验室后，打开气体导出管(24)上的手动开闭阀(25)，然后推动活塞(45)使储气腔(28)内收集的高还原气体样本排出供实验室气体分析。
所属类别：	发明专利