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本發(fā)明涉及在線分析技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種可燃?xì)怏w分析儀。

背景技術(shù)：

在線分析系統(tǒng)應(yīng)用中，分析儀表的分析周期是一個(gè)非常重要的參考因素，特別是對(duì)于可燃性氣體的分析周期時(shí)間，需要盡可能的縮短，以滿足工控系統(tǒng)對(duì)于工藝管道內(nèi)的可燃?xì)怏wlel值的監(jiān)控及時(shí)并準(zhǔn)確，從而聯(lián)動(dòng)通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行來降低工藝管道內(nèi)部工藝氣體的lel值，避免工藝流程下游的設(shè)備發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。常規(guī)lel檢測(cè)的t90時(shí)間約為10-20秒，無法滿足工藝連鎖控制的時(shí)間間隔要求，從而不能引入連鎖控制系統(tǒng)中。

對(duì)此，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枺?.3公開了一種可燃?xì)怏w檢測(cè)儀，包括傳感器模塊、微處理電路和聲光報(bào)警電路，其特征在于：它還包括顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、供電電路、數(shù)據(jù)輸出電路，其中，傳感器模塊包括可燃?xì)怏w檢測(cè)傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器；微處理電路模塊包括微處理器和a/d轉(zhuǎn)換電路。該可燃性其他檢測(cè)儀可以隨可燃?xì)怏w檢測(cè)進(jìn)行校準(zhǔn)，提高可燃?xì)怏w檢測(cè)的準(zhǔn)確性以及可燃?xì)怏w危險(xiǎn)性判斷的科學(xué)合理性。是通過可燃?xì)怏w檢測(cè)傳感器來實(shí)現(xiàn)可燃?xì)怏w的檢測(cè)，能夠?qū)崿F(xiàn)可燃?xì)怏w的檢測(cè)。

然而其檢測(cè)時(shí)間超過10秒，無法滿足工藝連鎖控制的時(shí)間間隔要求，從而不能引入連鎖控制系統(tǒng)中，且與可燃?xì)怏w檢測(cè)傳感器配套的探頭為易損品，需要定期更換，增加檢測(cè)成本，因此亟需設(shè)計(jì)一種可燃?xì)怏w分析儀來解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可燃?xì)怏w分析儀，以解決上述背景技術(shù)中提出的現(xiàn)有的可燃?xì)怏w分析儀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝麻煩，檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，采用易損品檢測(cè)，需要定期更換，不易于維護(hù)的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種可燃?xì)怏w分析儀，包括外殼、樣品流路切換電磁閥、校準(zhǔn)氣流路切換電磁閥、火焰溫度傳感器、樣品限流器、噴射器、燃料氣限流器、燃料氣控壓閥、電子控制模塊與噴射器控壓閥，所述外殼的外表面焊接有螺栓一體化法蘭，所述螺栓一體化法蘭的內(nèi)側(cè)貫穿設(shè)置有采樣探針與樣品返回探針，且樣品返回探針設(shè)置于采樣探針的底端，所述采樣探針的右側(cè)通過管道連接有噴射器，所述噴射器的另一端通過管道連接有噴射器控壓閥，所述噴射器控壓閥的另一端通過管道連接有供風(fēng)口，所述噴射器的底端通過管道連接有樣品限流器，所述樣品限流器的另一端通過管道連接有燃燒室，所述燃燒室的底端通過管道連接有樣品流路切換電磁閥與燃料氣限流器，且燃料氣限流器設(shè)置于樣品流路切換電磁閥的右側(cè)，所述燃料氣限流器的底端通過管道連接有燃料氣控壓閥，所述燃料氣控壓閥的另一端通過管道連接有進(jìn)氣口，所述樣品流路切換電磁閥的底端通過管道連接有校準(zhǔn)氣流路切換電磁閥，所述校準(zhǔn)氣流路切換電磁閥的外表面通過管道連接有零點(diǎn)標(biāo)氣接口與量程標(biāo)氣接口，所述外殼的上表面通過螺絲連接有電子控制模塊，所述電子控制模塊的外表面內(nèi)嵌有數(shù)據(jù)接口。

優(yōu)選的，所述采樣探針的內(nèi)腔通過管道與噴射器的內(nèi)腔連通，且采樣探針的另一端呈封閉狀，所述采樣探針的表面上開設(shè)有通孔。

優(yōu)選的，所述螺栓一體化法蘭的左側(cè)通過螺栓連接有預(yù)留管口，所述預(yù)留管口的左側(cè)焊接有工藝管道，所述采樣探針與樣品返回探針皆插設(shè)于工藝管道的內(nèi)側(cè)。

優(yōu)選的，所述樣品流路切換電磁閥的一端與樣品返回探針連接，所述樣品返回探針的內(nèi)腔與樣品流路切換電磁閥的內(nèi)腔連通，所述樣品流路切換電磁閥的另一端通過管道與燃燒室的內(nèi)腔連通，所述樣品流路切換電磁閥的底端通過管道與校準(zhǔn)氣流路切換電磁閥的內(nèi)腔連通。

優(yōu)選的，所述校準(zhǔn)氣流路切換電磁閥的右側(cè)通過管道與零點(diǎn)標(biāo)氣接口的內(nèi)腔連通，所述校準(zhǔn)氣流路切換電磁閥的底端通過管道與量程標(biāo)氣接口的內(nèi)腔連通，所述零點(diǎn)標(biāo)氣接口與量程標(biāo)氣接口皆安裝于外殼的外壁上。

優(yōu)選的，所述樣品限流器包括控流盒、限流板、密封墊、套倉(cāng)與微型電推桿，所述噴射器的底端通過管道與控流盒的內(nèi)腔連通，所述控流盒的內(nèi)側(cè)開設(shè)有套倉(cāng)，所述套倉(cāng)的內(nèi)側(cè)設(shè)有限流板，所述限流板呈“l(fā)”形結(jié)構(gòu)，所述限流板的另一端設(shè)置有微型電推桿。

優(yōu)選的，所述微型電推桿的輸出端與限流板連接固定，所述限流板的兩側(cè)外表面皆設(shè)有密封墊，且密封墊內(nèi)嵌于套倉(cāng)的內(nèi)壁上，所述限流板的兩側(cè)外表面皆于密封墊抵觸。

優(yōu)選的，所述燃燒室包括固定盒、燃燒腔與燃燒頭新型氣體報(bào)警器，所述固定盒通過螺絲固定于外殼的內(nèi)側(cè)，所述燃燒腔通過螺絲固定于固定盒的內(nèi)側(cè)，所述燃燒頭通過螺絲固定于燃燒腔的內(nèi)側(cè)，所述燃燒腔的底端通過管道與燃料氣限流器連通，所述燃燒腔的側(cè)面通過管道與樣品流路切換電磁閥連通。

優(yōu)選的，所述火焰溫度傳感器的后端插設(shè)于燃燒腔的內(nèi)側(cè)，所述燃燒腔的頂端通過管道與樣品限流器連通。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該可燃?xì)怏w分析儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在線原位安裝，不占用空間，極短的測(cè)量t90時(shí)間，易于維護(hù)。

設(shè)置有采樣探針、螺栓一體化法蘭、燃燒室與樣品返回探針，通過將采樣探針與樣品返回探針插入檢測(cè)管道內(nèi)，再通過螺栓一體化法蘭與檢測(cè)管道法蘭連接固定，使檢測(cè)管道內(nèi)的氣體能夠通過采樣探針進(jìn)入燃燒腔內(nèi)，當(dāng)采樣探針抽取的氣體內(nèi)含有可燃?xì)怏w，會(huì)使燃燒腔內(nèi)的可燃?xì)怏w含量增加，即可使燃燒頭的頂端燃燒火焰增大，即可提升燃燒腔內(nèi)的溫度，通過火焰溫度傳感器實(shí)時(shí)捕捉燃燒腔內(nèi)的溫度變化，再通過軟件分析，即可瞬間測(cè)出檢測(cè)管道內(nèi)的可燃?xì)怏w含量，燃燒產(chǎn)生的廢氣能夠通過樣品返回探針再排入檢測(cè)管道內(nèi)，打破了常規(guī)在線測(cè)量lel值的模式，無需區(qū)分不同種類的可燃性氣體，一臺(tái)儀表可以測(cè)量所有種類的可燃性氣體，并且將常規(guī)的lel檢測(cè)器的t響應(yīng)時(shí)間縮短至秒以內(nèi)，完全符合安全控制的需求，特別是對(duì)于環(huán)保設(shè)備rto和rco燃燒爐進(jìn)氣端lel檢測(cè)，與其風(fēng)控系統(tǒng)形成連鎖控制后，可以大大降低相關(guān)稀釋用風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的工作時(shí)間，從而降低能耗。可燃?xì)怏w分析儀的連續(xù)譜圖式數(shù)據(jù)輸出，可以提供工況變化的曲線，從而使rtp和rco的能源分配得到更精確的參考數(shù)據(jù)，大大降低設(shè)備的啟用功率和時(shí)間，有效工廠的能耗，并延長(zhǎng)rto和rco設(shè)備的使用壽命。可燃?xì)怏w分析儀的t響應(yīng)時(shí)間小于秒鐘，使其可以使用在對(duì)于安全要求更高的工藝工況中。與傳統(tǒng)的lel檢測(cè)器不同，可燃?xì)怏w分析儀本身沒有耗材，無需像lel檢測(cè)器一樣按周期更換檢測(cè)探頭，并且不擔(dān)心樣品潔凈程度帶來的污染問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)正視示意圖；

圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)正視安裝示意圖；

圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)正視安裝剖視示意圖；

圖4為本發(fā)明的圖3中燃燒室的結(jié)構(gòu)正視剖視示意圖；

圖5為本發(fā)明的圖3中樣品限流器的結(jié)構(gòu)正視剖視示意圖；

圖6為本發(fā)明的圖1中采樣探針的結(jié)構(gòu)正視剖視示意圖；

圖7為本發(fā)明的工作流程示意圖。

圖中：1、外殼；2、采樣探針；3、螺栓一體化法蘭；4、樣品流路切換電磁閥；5、校準(zhǔn)氣流路切換電磁閥；6、火焰溫度傳感器；7、樣品限流器；71、控流盒；72、限流板；73、密封墊；74、套倉(cāng)；75、微型電推桿；8、噴射器；9、燃料氣限流器；10、燃料氣控壓閥；11、燃燒室；111、固定盒；112、燃燒腔；113、燃燒頭；12、噴射器控壓閥；13、電子控制模塊；14、預(yù)留管口；15、工藝管道；16、進(jìn)氣口；17、零點(diǎn)標(biāo)氣接口；18、量程標(biāo)氣接口；19、數(shù)據(jù)接口；20、樣品返回探針；21、供風(fēng)口；22、通孔。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1-7，本發(fā)明提供的一種實(shí)施例：

一種可燃?xì)怏w分析儀，包括外殼1、樣品流路切換電磁閥4、校準(zhǔn)氣流路切換電磁閥5、火焰溫度傳感器6、樣品限流器7、噴射器8、燃料氣限流器9、燃料氣控壓閥10、電子控制模塊13與噴射器控壓閥12，外殼1的外表面焊接有螺栓一體化法蘭3，螺栓一體化法蘭3的內(nèi)側(cè)貫穿設(shè)置有采樣探針2與樣品返回探針20，且樣品返回探針20設(shè)置于采樣探針2的底端，采樣探針2的內(nèi)腔通過管道與噴射器8的內(nèi)腔連通，且采樣探針2的另一端呈封閉狀，采樣探針2的表面上開設(shè)有通孔22，采樣探針2采用316不銹鋼材質(zhì)制成，如圖6所示，樣品返回探針20的材質(zhì)與采樣探針2相同，采樣探針2的外徑為10mm，壁厚1mm，通孔22的開設(shè)位置是距離采樣探針2末端10mm處甲烷檢測(cè)儀，通孔22的內(nèi)壁寬為2mm，長(zhǎng)為7mm，樣品返回探針20的上表面開設(shè)有與采樣探針2上相同規(guī)格的通孔22。

螺栓一體化法蘭3的左側(cè)通過螺栓連接有預(yù)留管口14，預(yù)留管口14的左側(cè)焊接有工藝管道15，采樣探針2與樣品返回探針20皆插設(shè)于工藝管道15的內(nèi)側(cè)，在安裝采樣探針2時(shí)，如圖3所示，工藝管道15內(nèi)的氣體流向需要是由下而上，確保通孔22的朝向?yàn)槌?，可有效避免微型顆粒物通過通孔22進(jìn)入采樣探針，螺栓一體化法蘭3的具體尺寸可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝管纜提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行類型、材質(zhì)或尺寸的更換。

采樣探針2的右側(cè)通過管道連接有噴射器8，噴射器8又稱射流真空泵。采用通常儀表安裝的工藝，能夠使管道內(nèi)壓力為微正壓或者微負(fù)壓可燃?xì)怏w分析儀，來引起樣品在管道內(nèi)流動(dòng)。

噴射器8的另一端通過管道連接有噴射器控壓閥12，噴射器控壓閥12的另一端通過管道連接有供風(fēng)口21，噴射器8的底端通過管道連接有樣品限流器7，樣品限流器7的另一端通過管道連接有燃燒室11，樣品限流器7包括控流盒71、限流板72、密封墊73、套倉(cāng)74與微型電推桿75，噴射器8的底端通過管道與控流盒71的內(nèi)腔連通，控流盒71的內(nèi)側(cè)開設(shè)有套倉(cāng)74，套倉(cāng)74的內(nèi)側(cè)設(shè)有限流板72，限流板72呈“l(fā)”形結(jié)構(gòu)，限流板72的另一端設(shè)置有微型電推桿75，微型電推桿75的輸出端與限流板72連接固定，限流板72的兩側(cè)外表面皆設(shè)有密封墊73，且密封墊73內(nèi)嵌于套倉(cāng)74的內(nèi)壁上，限流板72的兩側(cè)外表面皆于密封墊73抵觸，如圖5所示，通過微型電推桿75驅(qū)動(dòng)限流板72在套倉(cāng)74內(nèi)伸縮，能夠調(diào)節(jié)控流盒71內(nèi)的通氣孔徑大小，進(jìn)而控制氣體流量，即可精確限制樣品氣進(jìn)入燃燒室11內(nèi)的流速。

燃燒室11的底端通過管道連接有樣品流路切換電磁閥4與燃料氣限流器9，且燃料氣限流器9設(shè)置于樣品流路切換電磁閥4的右側(cè)，燃料氣限流器9的底端通過管道連接有燃料氣控壓閥10，燃料氣控壓閥10的另一端通過管道連接有進(jìn)氣口16，樣品流路切換電磁閥4的底端通過管道連接有校準(zhǔn)氣流路切換電磁閥5，樣品流路切換電磁閥4的一端與樣品返回探針20連接，樣品返回探針20的內(nèi)腔與樣品流路切換電磁閥4的內(nèi)腔連通，樣品流路切換電磁閥4的另一端通過管道與燃燒室11的內(nèi)腔連通，樣品流路切換電磁閥4的底端通過管道與校準(zhǔn)氣流路切換電磁閥5的內(nèi)腔連通，如圖3所示，樣品流路切換電磁閥4采用nptf接口，二位三通防爆電磁閥可燃?xì)怏w分析儀，驅(qū)動(dòng)電壓為24vdc，用于控制樣品流量與標(biāo)氣流路之間的切換。

燃燒室11包括固定盒111、燃燒腔112與燃燒頭113，固定盒111通過螺絲固定于外殼1的內(nèi)側(cè)，燃燒腔112通過螺絲固定于固定盒111的內(nèi)側(cè)，燃燒頭113通過螺絲固定于燃燒腔112的內(nèi)側(cè)，燃燒腔112的底端通過管道與燃料氣限流器9連通，燃燒腔112的側(cè)面通過管道與樣品流路切換電磁閥4連通，火焰溫度傳感器6的后端插設(shè)于燃燒腔112的內(nèi)側(cè)，燃燒腔112的頂端通過管道與樣品限流器7連通，燃燒腔112內(nèi)是樣品氣和燃料氣燃燒及火焰溫度測(cè)量的腔室，燃燒頭113能夠采用電子打火。

校準(zhǔn)氣流路切換電磁閥5的外表面通過管道連接有零點(diǎn)標(biāo)氣接口17與量程標(biāo)氣接口18，校準(zhǔn)氣流路切換電磁閥5的右側(cè)通過管道與零點(diǎn)標(biāo)氣接口17的內(nèi)腔連通，校準(zhǔn)氣流路切換電磁閥5的底端通過管道與量程標(biāo)氣接口18的內(nèi)腔連通，零點(diǎn)標(biāo)氣接口17與量程標(biāo)氣接口18皆安裝于外殼1的外壁上，零點(diǎn)標(biāo)氣接口17能夠外接氮?dú)夤┙o管道，作零標(biāo)氣，量程標(biāo)氣接口18能夠排放標(biāo)氣，來監(jiān)測(cè)量程，校準(zhǔn)氣流路切換電磁閥5采用nptf接口，二位三通防爆電磁閥，驅(qū)動(dòng)電壓為24vdc，用于控制零點(diǎn)標(biāo)氣及量程氣之間的切換。

外殼1的上表面通過螺絲連接有電子控制模塊13，電子控制模塊13的外表面內(nèi)嵌有數(shù)據(jù)接口19，電子控制模塊13接受熱電偶數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算，得出樣品氣的lel值，能夠控制儀表校準(zhǔn)用流路電磁閥，通過數(shù)據(jù)接口19輸出測(cè)量數(shù)據(jù)，控制燃燒室11內(nèi)火焰開啟及關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)本地或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)顯示及整個(gè)儀表的控制，電子控制模塊13具備模擬信號(hào)、干節(jié)點(diǎn)信號(hào)、modbus485及modbustcp/ip的輸出能力，并且可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，上述電子控制模塊13的功能皆為現(xiàn)有技術(shù)，再次不作贅述。

工作原理：使用時(shí)，通過將采樣探針2與樣品返回探針20插入預(yù)留管口14內(nèi)，通過螺栓一體化法蘭3與預(yù)留管口14連接固定，通過噴射器8的抽吸作用下，能夠?qū)⒐に嚬艿?5內(nèi)的氣體通過通孔22收入進(jìn)入采樣探針2內(nèi)，再通過與采樣探針2連接的管道送入噴射器8內(nèi)，同時(shí)外部空氣能夠通過供風(fēng)口21進(jìn)入噴射器控壓閥12可燃?xì)怏w分析儀，再通過與噴射器控壓閥12連接的管道送入噴射器8內(nèi)，使空氣與樣品氣體一同通過樣品限流器7后進(jìn)入燃燒室11內(nèi)；

通過微型電推桿75驅(qū)動(dòng)限流板72在套倉(cāng)74內(nèi)伸縮，能夠調(diào)節(jié)控流盒71內(nèi)的通氣孔徑大小，進(jìn)而控制氣體流量；

通過將進(jìn)氣口16與外部可燃?xì)怏w供給管連接，使外部可燃?xì)怏w通過燃料氣控壓閥10控壓后，再通過燃料氣限流器9控制流量，最后進(jìn)入燃燒頭113內(nèi)燃燒，使燃燒腔112內(nèi)的溫度處于一個(gè)起始溫度，這個(gè)熱量將被火焰溫度傳感器6捕捉并將數(shù)據(jù)通過導(dǎo)線傳輸給電子控制模塊13分析形成譜圖；

當(dāng)樣品氣體進(jìn)入燃燒室11內(nèi)后，如果樣品氣中含有可燃性氣體，那么將被火焰點(diǎn)燃，釋放出更多的熱量，這些熱量將使原有燃料氣的熱量譜圖產(chǎn)生變化，從而形成不同的譜圖峰值。樣品氣中的可燃?xì)怏w含量跟其燃燒產(chǎn)生的熱量將成正比，故而使譜圖峰值隨著樣品氣中可燃?xì)怏w含量的變化而變化。燃燒后的廢氣通過樣品返回探針20返回到工藝管道15中去，不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染；

電子控制模塊13將對(duì)火焰溫度傳感器6提供的溫度變化進(jìn)行記錄和計(jì)算，從而得出樣品氣中可燃?xì)怏w的lel值，電子控制模塊13上裝配有數(shù)據(jù)接口19，通過數(shù)據(jù)接口19能夠與外部計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)連接，使電子控制模塊13分析的數(shù)據(jù)能夠通過數(shù)據(jù)接口19傳輸出去，再通過數(shù)據(jù)導(dǎo)線傳輸給外部計(jì)算機(jī)，使外部計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制外部風(fēng)控系統(tǒng)。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

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