專利名稱：負壓管道瓦斯取氣測量裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種檢測負壓管道瓦斯?jié)舛鹊娜鉁y量裝置。
背景技術：
目前，負壓管道瓦斯?jié)舛鹊臋z測是先通過取氣裝置抽取氣樣后，再配合常 壓瓦斯?jié)舛葯z測儀來完成檢測任務?，F(xiàn)用的取氣裝置主要有手動機械氣筒式和 電動真空泵式兩種，雖然取氣方式不同，但從整個負壓管道瓦斯檢測過程上講 都是將負壓管道中含有瓦斯的氣體強行抽出，使其壓力變?yōu)槌汉螅僮⑷氤?壓瓦斯?jié)舛葯z測儀器中進行檢測。取氣過程中，取氣裝置的移動或者其氣密性
不良都會造成環(huán)境空氣進入所取氣樣中，導致測量結果不真實，測量精度降低； 另外，常壓瓦斯?jié)舛葯z測儀所檢測的瓦斯?jié)舛戎狄仓辉诔合率菧蚀_的，并不 能真正地反映出負壓條件下的瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)；其次，現(xiàn)有取氣裝置從高負壓管 道中強行抽氣，取氣裝置承受的氣壓差非常大，取氣裝置易造成損壞，真空泵 的損壞率尤其高。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種負壓管道瓦斯取氣測量裝置，以便能夠在抽取負 壓管道瓦斯氣樣的同時獲取該負壓條件下的瓦斯檢測信號。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案負壓管道瓦斯取氣測量裝置， 包括串聯(lián)的進氣管路和回氣管路，所述進氣管路和回氣管路通過氣體抽放動力 裝置串接連通在一起，在進氣管路或者回氣管路上還串接有用于獲得瓦斯信號 的傳感器。
所述進氣管路和回氣管路并行設置，在進氣管路和回氣管路的末尾段外密 封套裝有取樣護柄。
所述傳感器設置在取樣護柄內的進氣管路上。
進氣管路和回氣管路在取樣護柄和氣體抽放動力裝置之間的路段外圍套 設有保護套管。
進氣管路和回氣管路的尾端從取樣護柄底端穿出。進氣管路的尾端低于回 氣管路的尾端
所述氣體抽放動力裝置為防爆氣泵或者風扇，防爆氣泵或者風扇的進氣口 和出氣口分別與進氣管路和回氣管路密封連通。
所述用于獲得瓦斯信號的傳感器是能夠同時獲得甲烷濃度測量信號和氣壓 測量信號的氣壓補償紅外甲垸傳感器。所述氣壓補償紅外甲烷傳感器由紅外甲烷傳感器和氣壓傳感探頭構成，氣 壓傳感探頭設置在紅外甲烷傳感器的測量氣室內。
所述測量氣室是具有一個透氣室壁的封閉腔體，透氣室壁的外表面敷貼有 阻水透氣膜，氣體通過阻水透氣膜、透氣室壁進出腔體。
將本發(fā)明的進氣管路和回氣管路的末尾端插入取樣管道，在啟動氣體抽放 動力裝置后，取樣管道中的瓦斯氣體就會在進氣管路、氣體抽放動力裝置和回
氣管路構成的封閉氣路中形成循環(huán)氣流；當氣流流經(jīng)瓦斯信號傳感器時，傳感
器便會輸出所測得的瓦斯測量信號，在這些信號被送至后續(xù)的主機系統(tǒng)處理計 算后，就可以得到負壓管道瓦斯?jié)舛鹊木_數(shù)值。在整個取氣過程中，來自取 樣管道中的氣體在一個氣密性良好的全封閉氣路中流動，環(huán)境空氣不易進入氣 路，使氣路中的氣體成分及壓力與取樣管道中的氣體成分及壓力始終保持一 致，并且瓦斯?jié)舛群蜌怏w壓力的電信號也是直接在氣路中測得的，取氣、測量 同步進行，這樣測得的電信號在經(jīng)過后續(xù)電路處理計算后就能夠獲取取樣管道 中真實、準確的瓦斯含量數(shù)據(jù)。另外，由于整個裝置的氣路內部均處在負壓環(huán) 境中，氣體抽放動力裝置兩側的氣壓是基本相等的，壓差極小，與現(xiàn)有取氣裝 置相比，本發(fā)明中的氣體抽放動力裝置不易受損，使用壽命得以延長。 在本取氣測量裝置上設置取樣護柄，既可以保護進氣管路和回氣管路不受
損傷，又可以很方便地在取樣管道上進行插拔操作；進氣管路和回氣管路從取 樣護柄低端伸出，并且進氣管路的尾端低于回氣管路的尾端，使得所抽取的是 取樣管道中的新鮮氣樣，避免了回氣管路中排出的氣體再回流到進氣管中。紅 外甲烷傳感器和氣壓傳感器設置成一體結構，既保證了傳感器的各項測試功 能，又減小了傳感器的安裝數(shù)量，方便安裝，占用空間小。在透氣壁上敷貼阻 水透氣膜，氣體經(jīng)過阻水透氣膜、透氣壁兩道過濾進入腔體內，保護措施更完 善。


圖l是本發(fā)明的結構原理圖2是本發(fā)明中氣壓補償紅外甲烷傳感器的結構示意圖。
具體實施例方式
圖1所示的負壓管道瓦斯取氣測量裝置，包括串接連通的進氣管路3和回 氣管路8，進氣管路3和回氣管路8并行布置，兩管路在其并行的一端通過氣 體抽放動力裝置7串接連通在一起，在進氣管路和回氣管路的末尾段外密封套 裝有取樣護柄2，進氣管路和回氣管路在取樣護柄2和氣體抽放動力裝置7之 間的路段外圍套設有保護套管6，保護套管6由金屬軟管制成。進氣管路3和回氣管路8的尾端從取樣護柄的底端穿出，并且進氣管路的尾端低于回氣管路 的尾端，兩管路與取樣護柄2底端之間的配合為密封配合，這樣，當取樣護柄
2的下端徑向密封插入瓦斯負壓取樣管道5中時，既能保證管路順利進氣、排 氣，抽取管路中的新鮮氣樣，取樣管道5中的瓦斯氣體又不會進入到取樣護柄 內，現(xiàn)場操作更加安全。實施時，氣體抽放動力裝置7可以根據(jù)實際情況選用 防爆氣泵或者風扇，防爆氣泵或者風扇的進氣口和出氣口分別與進氣管路和回 氣管路密封連通。為了防止取樣護柄2在插入取樣管道5后發(fā)生傾斜晃動，并 保證與取樣管道5之間的密封，在取樣管道5的插孔處設置護柄固定座4。
上述裝置中，在取樣護柄內的進氣管路上串接有用于獲得瓦斯信號的傳感 器1，該傳感器1是能夠同時獲得甲烷濃度測量信號和氣壓測量信號的氣壓補 償紅外甲烷傳感器。在本實施例中，氣壓補償紅外甲烷傳感器采用圖2所示的 結構，該結構的氣壓補償紅外甲烷傳感器由紅外甲烷傳感器和氣壓傳感探頭14 構成，氣壓傳感探頭14設置在紅外甲浣傳感器的測量氣室10內，該測量氣室 是一個頂壁為透氣室壁11的封閉腔體，透氣室壁11的外表面敷貼有阻水透氣 膜12，該阻水透氣膜12采用丙綸透氣膜，氣體通過阻水透氣膜12、透氣室壁 ll進出腔體，圖2中，13是LED光源，15是甲烷測量元件，16甲垸參考元件， 17是溫度傳感探頭。使用時，只要將該傳感器的透氣室壁置入進氣管中與氣路 聯(lián)通即可，但需要保證傳感器與管路是密封連接，以防止氣體泄漏。當然，上 述傳感器也可以采用其他結構形式的傳感器來替代，比如帶有進氣口和出氣口 的甲垸、氣壓一體式傳感器，或者采用兩個分立的用于獲得甲烷濃度測量信號 的紅外甲垸傳感器和用于獲得氣壓測量信號的氣壓傳感器組合來替代，這時只 要將傳感器與管路的安裝方式做些變動即可，盡管方案很多，但圖2所示傳感 器因其占用空間較小、安裝方便、過濾效果好而更具優(yōu)越性。在選擇傳感器在 氣路中的安裝位置時，除上述位置外，還可以設置在回氣管路或者進氣管路的 其他位置上，也同樣能夠獲得所需要的參數(shù)信號。
具體實施時，紅外甲烷傳感器可以選用光力科技公司出品的QJW0004紅 外甲垸傳感器，量程0 100%CH4，精度為甲垸濃度真值的±2%，響應時間 《20s;氣壓傳感探頭可以選用Honeywell公司出品的ASDX030氣壓傳感器， 量程0 30PSI，精度2% Vfss，響應時間《8ms。
上述取氣測量裝置在應用時需要與外部的用于控制和處理信號的主機配合 使用，當將本發(fā)明的取樣護柄2插入瓦斯負壓取樣管道5后，進氣管路3、氣體 抽放動力裝置7和回氣管路8便形成了一個封閉氣路，外部主機給氣壓補償紅外甲烷傳感器l、氣體抽放動力裝置7及后續(xù)的處理電路供電；氣體抽放動力裝置
7啟動后，取樣管道5中的部分瓦斯氣體即在封閉氣路中形成氣流，而后再流回 到取樣管道5中，當氣流流經(jīng)傳感器1時，氣壓補償紅外甲垸傳感器測得的瓦斯
濃度電信號和管道氣壓電信號即被送入主機中的后續(xù)信號處理電路中進行處理 計算。后續(xù)信號處理電路不屬于本發(fā)明的保護范圍，在此不予詳述。
權利要求
1.負壓管道瓦斯取氣測量裝置，其特征在于包括串聯(lián)的進氣管路和回氣管路，所述進氣管路和回氣管路通過氣體抽放動力裝置串接連通在一起，在進氣管路或者回氣管路上還串接有用于獲得瓦斯信號的傳感器。
2. 根據(jù)權利要求1所述的負壓管道瓦斯取氣測量裝置，其特征在于 所述進氣管路和回氣管路并行設置，在進氣管路和回氣管路的末尾段外密封套 裝有取樣護柄。
3. 根據(jù)權利要求2所述的負壓管道瓦斯取氣測量裝置，其特征在于 所述傳感器設置在取樣護柄內的進氣管路上。
4. 根據(jù)權利要求3所述的負壓管道瓦斯取氣測量裝置，其特征在于 進氣管路和回氣管路在取樣護柄和氣體抽放動力裝置之間的路段外圍套設有 保護套管。
5. 根據(jù)權利要求2或3或4所述的負壓管道瓦斯取氣測量裝置，其特征在于進氣管路和回氣管路的尾端從取樣護柄底端穿出。
6. 根據(jù)權利要求5所述的負壓管道瓦斯取氣測量裝置，其特征在于 進氣管路的尾端低于回氣管路的尾端。
7. 根據(jù)權利要求1-4中任一權利要求所述的負壓管道瓦斯取氣測量裝置，其特征在于所述氣體抽放動力裝置為防爆氣泵或者風扇，防爆氣泵或者 風扇的進氣口和出氣口分別與進氣管路和回氣管路密封連通。
8. 根據(jù)權利要求1-4中任一權利要求所述的負壓管道瓦斯取氣測量裝置，其特征在于所述用于獲得瓦斯信號的傳感器是能夠同時獲得甲垸濃度測 量信號和氣壓測量信號的氣壓補償紅外甲烷傳感器。
9. 根據(jù)權利要求8所述的負壓管道瓦斯取氣測量裝置，其特征在于所述氣壓補償紅外甲垸傳感器由紅外甲烷傳感器和氣壓傳感探頭構成，氣壓傳感 探頭設置在紅外甲垸傳感器的測量氣室內。
10. 根據(jù)權利要求9所述的負壓管道瓦斯取氣測量裝置，其特征在于所 述測量氣室是具有一個透氣室壁的封閉腔體，透氣室壁的外表面敷貼有阻水透 氣膜，氣體通過阻水透氣膜、透氣室壁進出腔體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種負壓管道瓦斯取氣測量裝置，包括串聯(lián)的進氣管路和回氣管路，所述進氣管路和回氣管路通過氣體抽放動力裝置串接連通在一起，在進氣管路或者回氣管路上還串接有用于獲得瓦斯信號的傳感器。所述進氣管路和回氣管路并行設置，在進氣管路和回氣管路的末尾段外密封套裝有取樣護柄。所述傳感器是能夠同時獲得甲烷濃度測量信號和氣壓測量信號的氣壓補償紅外甲烷傳感器。本裝置實現(xiàn)了取氣、測量同步進行，并且能夠同時獲取管道氣體壓力電信號，這樣經(jīng)過后續(xù)電路的處理計算后就能夠真實、準確地反映出取樣管道中的瓦斯含量。另外，氣體抽放動力裝置兩側的氣壓基本相等，壓差極小，不易受損，使用壽命得以延長。
文檔編號G01N21/00GK101614650SQ20081005012
公開日2009年12月30日 申請日期2008年6月24日 優(yōu)先權日2008年6月24日
發(fā)明者尹宗保, 波 李, 趙彤宇 申請人:鄭州市光力科技發(fā)展有限公司