压力稳定采样装置制造方法
【专利摘要】本发明的压力稳定采样装置，包括采样管、压力稳定腔、控制系统及气体监测仪器，采样管连通于压力稳定腔的进气口，压力稳定腔的一路连接多分支管，每支管连通于气体监测仪器，采样管的进气端依次设有第一流量计和限流器，压力稳定腔通过通气管道与真空泵连接，通气管道上安装第二流量计和比例调节阀，本发明的压力稳定采样装置可以使进样压力保持为一个定值，保证进样重复性，通过压力稳定腔和调控装置可以调整仪器内部压力，使仪器内部压强保持为一个定值，航测飞行高度环境须其在低于这个值的情况下，不需要对其进行标定，从而实现飞行器因高度改变带来压力变化造成的不确定性，提高航测时的气体监测仪器的数据精确度。
【专利说明】压力稳定采样装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及了一种稳压采样装置，特别是一种用于航测时的稳压采样装置。
【背景技术】
[0002] 在航测中，通常运用分析仪器对气体样品的浓度进行气体监测，为了能够准确分 析和测量气体的浓度，必须保证进样过程具有很好的重复性（即多次采样气体监测结果重 复程度），而进样时的稳定压力是确保进样重复性的重要条件，但是在航测中，由于飞行高 度的变化，外界压力的实时改变给控制进样压力带来了困难。
[0003] 现有的用于地面的大气环境气体监测仪器，可以放置在一个特定环境中（在地面 上时一般设定为〇. 6个大气压），从而保证仪器内部压力始终不变，解决了标定的稳定问 题。但是在航测时，随着运输机高度变化时，应用现有的大气环境气体监测仪器还会存在以 下问题：
[0004] 1、航测时采样管进风口处的压力随运输机高度变化而变化，外界压力的实时改变 给控制进样压力带来了困难，从而导致进样重复性差，这样会对采样测量结果带来误差，从 而影响气体监测精度；
[0005] 2、大气环境气体监测仪器需要在一个稳定的气压环境下进行气体监测，而当仪器 压力变化不定时，内标定量无法确定，影响气体监测精度。
【发明内容】
[0006] 本申请的发明目的在于解决目前大气环境气体监测仪器在用于航测时进样压力 不稳定，仪器压力变化较大，无法标定的技术问题，而提供一种压力稳定采样装置。
[0007] 为了完成本申请的发明目的，本申请采用以下技术方案：
[0008] 本发明的压力稳定采样装置，包括采样管、压力稳定腔和气体监测仪器，所述采样 管连通于所述压力稳定腔的进气口，所述压力稳定腔的出气管连通于所述气体监测仪器， 所述采样管的进气端依次设有第一流量计和限流器，所述压力稳定腔还具有连接调控装置 的端口，所述调控装置包括第二流量计、比例调节阀、真空泵和PC机，所述压力稳定腔通过 通气管道与所述真空泵连接，所述通气管道上安装所述第二流量计和所述比例调节阀，所 述PC机分别与所述第一流量计、第二流量计、比例调节阀、限流器和真空泵连接。
[0009] 本发明所述限流器为比例调节阀，所述比例调节阀与所述PC机相连。
[0010] 本发明所述气体监测仪器的出气管连通于所述真空泵，所述气体监测仪器和真空 泵之间设有第三流量计和调节阀，所述第三流量计和调节阀分别与所述PC机相连。
[0011] 本发明所述第一流量计和限流器之间还安装有温度计、湿度计，所述压力稳定腔 上也连接有流量计、湿度计和温度计。
[0012] 本发明所述第二流量计和比例调节阀可用质量流量控制器替换。
[0013] 本发明所述PC机还连接有报警器。
[0014] 本发明所述限流器也可以是限流孔或质量流量控制器，所述质量流量控制器与所 述PC机相连。
[0015] 本发明的压力稳定采样装置，通过限流器可以使进样压力保持为一个定值，保证 进样重复性，通过压力稳定腔和控制系统可以调整仪器内部压力，使仪器内部压强保持为 一个定值，从而实现稳定的标定值，这样航测时气体监测的精度可以大大提高。
[0016] 此外，气体监测仪器的出气管连通于真空泵，可以通过真空泵来控制气体监测仪 器排出的流量，控制气体监测仪器内部气压，同时压力稳定采样装置多处设有流量计、湿度 计和温度计，可以起到实时监测内部气压的作用，然后将测得的结果发送给PC机，通过PC 机实时控制内部气压。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1为本发明的压力稳定采样装置的整体示意图。
【具体实施方式】
[0018] 如图1所示，本实施例的压力稳定采样装置，包括采样管1、压力稳定腔2和气体监 测仪器3,采样管1连通于压力稳定腔2的进气口，压力稳定腔2的出气管通过多分支管连 通于气体监测仪器3,每一分支管连通某一种气体监测仪器3,采样管1的进气端依次设有 第一流量计4和限流器5,压力稳定腔2还具有连接调控装置6的端口，调控装置6包括第 二流量计7、比例调节阀8、真空泵9和PC机10,压力稳定腔2通过通气管道与所述真空泵 9连接，通气管道上安装第二流量计7和比例调节阀8, PC机10分别与第一流量计4、第二 流量计7、比例调节阀8和真空泵9连接，气体监测仪器3的出气管连通于真空泵9,气体监 测仪器3和真空泵9之间设有第三流量计11和调节阀12,所述第三流量计11和调节阀12 分别与所述PC机10相连。
[0019] 本实施例中的限流器5可以是限流孔或质量流量控制器，限流器5与PC机10相 连，第一流量计4和限流器5之间还安装有温度计、湿度计，压力稳定腔2上也连接有流量 计、湿度计和温度计。
[0020] 本发明所述PC机10还连接有报警器，当第二流量计7测得的压强明显大于第一 流量计4的数值时，PC机10会启动报警器，警醒工作人员检修气体监测采样装置。
[0021] 本实施例的第二流量计7和比例调节阀8可用质量流量控制器替换。
[0022] 上述压力稳定采样装置的使用方法为：进行航测时，将采样管的进风口正对气流， 随着运输机的运行，进样口风速增大，气流流量增大，限流器5处的压力不断提高，但当风 速提高到一定程度时，限流器5处的压力会停止上升而处于一个定值，这样进样压力保持 不变，在气流通过限流器5后会进入压力稳定腔，可以通过压力稳定腔2减小进样压力变化 时对气体监测仪器气体监测精度的影响，保证了进样重复性，提高气体监测精度。此外，可 以通过调控装置调整采样装置内部压强，具体方法如下：
[0023] 在运输机运行前，将大气环境气体监测仪器内部气压设定为标定值，一般设定为 〇. 6个大气压，当运输机运行时，随着运输机升高，采样管1进样口风速增大，气流流量增 大，限流器处的压力不断提高，但当风速提高到一定程度时，根据文丘里定理可知，限流器5 处的压力会停止上升而处于一个定值，同时，采样管进样口处的第一流量计4、温度计和湿 度计，第二流量计7、第三流量计11，压力稳定腔2上的流量计、湿度计和温度计将测得的数 值时时传输给PC机10, PC机10根据测得的数值控制真空泵9泄压、控制限流器5控制进 样口压强，使采样装置内部的压强、采样管1进样口处的压强与标定值相等，从而保证气体 监测精确度。
[0024] 以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范 围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方 案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1. 一种压力稳定采样装置，包括采样管（1)、压力稳定腔（2)和气体监测仪器（3)，所 述采样管（1)连通于所述压力稳定腔（2)的进气口，其特征在于：所述压力稳定腔（2)的出 气管通过多分支管连通于所述气体监测仪器（3)，所述采样管（1)的进气端依次设有第一 流量计（4)和限流器（5)，所述压力稳定腔（2)还具有连接调控装置（6)的端口，所述调控 装置（6)包括第二流量计（7)、比例调节阀（8)、真空泵（9)和PC机（10)，所述压力稳定腔 (2)通过通气管道与所述真空泵（9)连接，所述通气管道上安装所述第二流量计（7)和所述 比例调节阀（8)，所述PC机（10)分别与所述第一流量计（4)、第二流量计（7)、比例调节阀 ⑶、限流器（5)和真空泵（9)连接。
2. 如权利要求1所述的压力稳定采样装置，其特征在于：所述气体监测仪器（3)的出 气管通过多分支管连通于所述真空泵（9)，所述气体监测仪器（3)和真空泵（9)之间设有第 三流量计（11)和调节阀（12)，所述第三流量计（11)和调节阀（12)分别与所述PC机（10) 相连。
3. 如权利要求2所述的压力稳定采样装置，其特征在于：所述第一流量计（4)和限流 器（5)之间还安装有温度计、湿度计，所述压力稳定腔（2)上也连接有流量计、湿度计和温 度计。
4. 如权利要求3所述的压力稳定采样装置，其特征在于：所述第二流量计（7)和比例 调节阀（8)可用质量流量控制器替换。
5. 如权利要求4所述的压力稳定采样装置，其特征在于：所述PC机（10)还连接有报 警器。
6. 如权利要求1所述的压力稳定采样装置，其特征在于：所述限流器（5)为限流孔或 质量流量控制器，所述质量流量控制器与所述PC机（10)相连。
【文档编号】G01N1/24GK104122122SQ201410373312
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】白志鹏, 王歆华, 杨文 , 张文杰, 韩斌, 耿春梅, 张蕊 申请人:中国环境科学研究院