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原文传递用于热废气实验室检测的取样装置及其取样方法

专利名称：	用于热废气实验室检测的取样装置及其取样方法
摘要：	本发明公开了一种用于热废气实验室检测的取样装置，包括截面成方形的硬质的采样管，所述采样管的前端一体化连接有采样头，所述采样头上设置有采样口，采样口能吸走气体样本；所述采样管的内部沿长度方向设置有第一换热隔板和第二换热隔板，第一换热隔板与第二换热隔板之间形成沿采样管长度方向延伸的样本气体通道，从采样口吸走的气体样本会流进样本气体通道中；本发明的结构简单，能采集到还原度真实的气体样本。
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：	1900-01-20T21:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T19:00:00+0805
申请号：	CN202010106207.2
公开号：	CN111175097A
分类号：	G01N1/24;G01N1/44;G;G01;G01N;G01N1;G01N1/24;G01N1/44
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.用于热废气实验室检测的取样装置，其特征在于：包括截面成方形的硬质的采样管(2)，所述采样管(2)的前端一体化连接有采样头(4)，所述采样头(4)上设置有采样口(20)，采样口(20)能吸走气体样本；所述采样管(2)的内部沿长度方向设置有第一换热隔板(28)和第二换热隔板(29)，第一换热隔板(28)与第二换热隔板(29)之间形成沿采样管(2)长度方向延伸的样本气体通道(14)，从采样口(20)吸走的气体样本会流进样本气体通道(14)中；所述第一换热隔板(28)与采样管(2)的上侧壁(2.1)之间形成沿采样管(2)长度方向延伸的第一热空气通道(24)，所述第二换热隔板(29)与采样管(2)的下侧壁(2.2)之间形成沿采样管(2)长度方向延伸的第二热空气通道(25)；所述第一热空气通道(24)和第二热空气通道(25)中流过的热空气在热传导作用下使第一换热隔板(28)和第二换热隔板(29)持续发热，从而使样本气体通道(14)内流过的高温样本气体不发生冷凝。 2.根据权利要求1所述的用于热废气实验室检测的取样装置，其特征在于：所述第一换热隔板(28)和第二换热隔板(29)均为截面成折线形的导热金属薄壁结构。 3.根据权利要求1所述的用于热废气实验室检测的取样装置，其特征在于：所述采样头(4)与采样管(2)的前端一体化连接，所述采样头(4)为横截面成半圆的柱形壳体，所述采样头(4)的柱形壳体轴线与所述采样管(2)的长度方向垂直；所述采样头(4)横截面的逆时针端与所述采样管(2)前端的上侧壁(2.1)一体化相切连接；所述采样头(4)横截面的顺时针端与所述采样管(2)前端的下侧壁(2.2)一体化相切连接；所述样本气体通道(14)靠近采样头(4)的一端设置有封堵板(31)，所述封堵板(31)的中部一体化连接有连接块(32)，所述连接块(32)远离本气体通道(14)的一端一体化连接有叶轮座(33)，所述叶轮座(33)为横截面成半圆形的筒形结构，所述叶轮座(33)同轴心于所述采样头(4)的壳体结构内，所述连接块(32)和叶轮座(33)的左右两端均一体化连接所述采样头(4)壳体内部的两端；所述叶轮座(33)的半圆形的筒形结构的内部同轴心转动设置有风动叶轮(35)；半圆柱形壳体的采样头(4)内部形成半圆形热空气通道(34)；所述半圆形热空气通道(34)的顺时针端连通所述第二热空气通道(25)的前端，所述半圆形热空气通道(34)的逆时针端连通所述第一热空气通道(24)的前端，流过所述半圆形热空气通道(34)的气体能带动所述风动叶轮(35)旋转。 4.根据权利要求3所述的用于热废气实验室检测的取样装置，其特征在于：所述第一热空气通道(24)远离所述采样头(4)的一端封堵设置有封堵壁(60)，所述风动叶轮(35)远离所述采样头(4)的一端设置有热空气导出口(25.1)；所述采样管(2)的尾端固定安装有空气加热器(21)，所述空气加热器(21)能将空气加热到预定温度并通过热风导出管(22)导出，所述热风导出管(22)的出风端连通所述第一热空气通道(24)的尾端。 5.根据权利要求4所述的用于热废气实验室检测的取样装置，其特征在于：所述风动叶轮(35)为筒体结构，所述风动叶轮(35)的筒体两端分别同轴心一体化连接有左导气筒(39)和右导气筒(45)；半圆筒形结构的叶轮座(33)左右两端分别同轴心一体化连接有左轴承套(41)和右轴承套(43)；所述左导气筒(39)的外壁通过至少一个左密封轴承(42)与所述左轴承套(41)转动密封配合；所述右导气筒(45)的外壁通过至少一个右密封轴承(44)与所述右轴承套(43)转动密封配合，所述右导气筒(45)与所述采样头(4)右端的所述采样口(20)同轴心连通；所述左导气筒(39)远离所述采样口(20)的一侧连通设置有第一气体过渡室(46)，所述连接块(32)的内部为延长度方向的第二气体过渡室(37)，所述第二气体过渡室(37)的一端与第一气体过渡室(46)通过连通通道(47)连通，所述第二气体过渡室(37)的内壁沿长度方向阵列设置有若干出气孔(30)，各出气孔(30)将所述样本气体通道(14)靠近采样头(4)的一端与所述第二气体过渡室(37)相互连通；所述样本气体通道(14)远离所述采样头(4)的一端为样本气体导出口(14.1)。 6.根据权利要求5所述的用于热废气实验室检测的取样装置，其特征在于：所述风动叶轮(35)的外壁上成圆周阵列分布有若干矩形叶片(27)，各所述矩形叶片(27)的长度方向与所述风动叶轮(35)轴线平行，顺时针流过所述半圆形热空气通道(34)的气体能推动矩形叶片(27)从而带动所述风动叶轮(35)顺时针旋转；所述风动叶轮(35)的筒体内部为风力通道(36)，所述风动叶轮(35)的筒体内壁上分布有若干风动叶片(40)，若干风动叶片(40)均为轴流叶片，风动叶轮(35)的顺时针旋转能使若干风动叶片(40)带动风力通道(36)内的气体向第一气体过渡室(46)推进，从而使采样口(20)处形成负压。 7.根据权利要求5所述的用于热废气实验室检测的取样装置，其特征在于：还包括进气口伸入所述样本气体通道(14)的取样管(15)，所述采样管(2)外还可拆卸固定安装有采样筒(9)，所述采样筒(9)内为样本储存腔(19)，所述采样筒(9)内还活动设置有活塞(17)，所述采样筒(9)前端的进气嘴(7)连通所述取样管(15)的出气端；所述采样管(2)的一侧固定安装有支架(6)，所述支架(6)上固定安装有直线电机座(12)，所述直线电机座(12)上安装有直线电机(11)，所述直线电机(11)的推杆(10)末端固定连接所述活塞(17)，所述推杆(10)能带动活塞(17)沿采样筒(9)轴线方向推进；所述直线电机座(12)远离所述直线电机(11)的一侧还安装有手柄(13)。 8.根据权利要求7所述的用于热废气实验室检测的取样装置，其特征在于：所述进气嘴(7)内安装有第一电磁阀(7)，还包括连通所述样本储存腔(19)的样本导出管(8)，所述样本导出管(8)内设置有第二电磁阀；所述采样筒(9)内还设置有保温加热装置。 9.根据权利要求8所述的用于热废气实验室检测的取样装置的取样方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一，初始状态下控制直线电机(11)，使推杆(10)带动活塞(17)沿采样筒(9)轴线方向推进，使样本储存腔(19)的体积为零，然后关闭样本导出管(8)内的第二电磁阀；步骤二，启动空气加热器(21)，进而空气加热器(21)将空气加热到预定温度并源源不断的通过热风导出管(22)导出至第一热空气通道(24)的尾端，从而使第一热空气通道(24)内源源不断的涌入被空气加热器(21)加热后的空气，进而使第一热空气通道(24)内形成正压，使第一热空气通道(24)内的热空气持续向前推进，进而第一热空气通道(24)内的热空气在正压的驱动下源源不断的沿顺时针方向流过半圆形热空气通道(34)并最终流进第二热空气通道(25)的前端，流进第二热空气通道(25)的前端的热空气在气压的驱动下持续的向尾部流动，最终第二热空气通道(25)中的热空气通过采样管(2)尾端的热空气导出口(25.1)导出外界；热空气流过第一热空气通道(24)和第二热空气通道(25)的过程中会在热传导作用下使第一换热隔板(28)和第二换热隔板(29)持续发热，其最终效果使样本气体通道(14)内流过的高温样本气体不发生冷凝；沿顺时针方向涌过半圆形热空气通道(34)的热空气流的动动力会推动矩形叶片(27)从而带动所述风动叶轮(35)顺时针旋转，与此同时涌过半圆形热空气通道(34)的热空气在热传导的作用下使风动叶轮(35)、叶轮座(33)、连接块(32)均处于持续发热状态，从而使风力通道(36)、第一气体过渡室(46)和第二气体过渡室(37)流过的高温样本气体也不会发生冷凝；步骤三，步骤二的状态持续一定时间后进行维持空气加热器(21)的开启状态，从而使风动叶轮(35)持续的顺时针旋转；风动叶轮(35)的持续顺时针旋转使若干风动叶片(40)带动风力通道(36)内的气体向第一气体过渡室(46)推进，从而使采样口(20)处形成持续的负压；此时手持手柄(13)使采样管(2)前端的采样头(4)探入待采样高温排放管(1)的排放口(3)内部，使采样头(4)完全浸没在待采样高温排放管(1)内的废气环境中；此时待采样高温排放管(1)内的高温废气在采样口(20)处的负压作用下源源不断的吸入风力通道(36)中，进而在若干风动叶片(40)的风力推进下，从采样口(20)经右导气筒(45)吸入风力通道(36)中的高温废气源源不断的依次经过左导气筒(39)、第一气体过渡室(46)、连通通道(47)、第二气体过渡室(37)、若干出气孔(30)、样本气体通道(14)，最终样本气体通道(14)内的高温废气通过尾端的样本气体导出口(14.1)源源不断的排出外界，由于步骤二结束时第一换热隔板(28)、第二换热隔板(29)、风动叶轮(35)、叶轮座(33)、连接块(32)已经被热空气升温至与高温废气的温度相当，高温废气在依次流过右导气筒(45)、风力通道(36)、左导气筒(39)、第一气体过渡室(46)、连通通道(47)、第二气体过渡室(37)、若干出气孔(30)、样本气体通道(14)的过程中不会发生冷凝的现象；持续一段时间后，样本气体通道(14)内的初始气体被完全排出，其最终效果是使样本气体通道(14)内流动气体与高温排气管(30)内流动的高温废气完全一致；步骤四，继续维持步骤三的基础上控制直线电机(11)，使推杆(10)带动活塞(17)沿采样筒(9)轴线方向向下运动，使样本储存腔(19)的体积逐渐变大形成负压，进而使取样管(15)持续吸走样本气体通道(14)内流动的高温废气，进而使样本储存腔(19)内收集到的气体与高温排气管(30)内流动的高温废气完全一致；步骤五，打开采样筒(9)上的保温加热装置，使样本储存腔(19)内收集到的气体温度不下降，保持高还原度，提高样本的真实性；待本储存腔(19)内的样本量足够多之后关闭进气嘴(7)上的第一电磁阀(7)，然后将该装置带回实验室；步骤六，打开样本导出管(8)上的第二电磁阀，并且控制直线电机(11)，使推杆(10)带动活塞(17)沿采样筒(9)轴线方向推进，使样本储存腔(19)内采集到的高还原度的高温废气通过样本导出管(8)排出供实验室分析。
所属类别：	发明专利