气路控制系统

技术领域

本发明涉及固定污染源废弃监测系统，更具体的说，其涉及一种气路控制系统。

背景技术

VOC是挥发性有机化合物的英文简称，这些挥发性有机化合物包括乙二醇、酯类等物质，当VOC达到一定浓度时，会引起头痛、恶心、呕吐、乏力等症状，严重时甚至引发抽搐、昏迷，伤害肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果；因此，设计有VOC检测仪用来连续测量危险或工业环境中有毒有害有机VOC气体。

VOC检测仪在检测过程中，压力、湿度和温度的变化都会影响到最终检测结果的准确性；因此需要设置带有标准气体的校准模块，用以保证测量的长期准确性；同时，在VOC气体通过管路到达测量模块时，沿途的管路内和测量模块中都会残留VOC气体，如果此时通入标准气体进行检测会导致标准气体的检测数值出现差错，进而影响到最后的检测结果；因此还需要反吹模块，在管路内和测量模块中通入标准气体之前，将管路内和测量模块中残留的VOC气体吹走。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供结构简单、设计合理、检测准确的气路控制系统。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

气路控制系统，包括气体采样处、采样模块、反吹校准模块、预处理模块、测量模块和气体排放处；

采样模块包括与气体采样处连接的采样探头01和与采样探头连接的采样管线02；所述采样探头01带有阀门；管线02包括第一采样管线和第二采样管线，第一采样管线与采样探头和反吹校准模块连接，第二采样管线与采样探头和预处理模块连接；

预处理模块还与测量模块和气体排放处连接；

测量模块还与气体排放处连接；

反吹校准模块包括校准单元、反吹单元和衔接单元，所述校准单元和反吹单元与衔接单元连接，且衔接单元与第一采样管线和预处理模块连接；使得反吹单元生成的反吹气体和校准单元生成的校准气体可以选择多条的流动路径，进而使得测量模块可对不同流动路径的校准气体进行监测，以提升测量模块的测量精度；

还包括高温箱21，测量模块至少部分设置于高温箱21内。

进一步的，所述预处理模块包括两通电磁阀GJQ1、两通电磁阀GJQ3、两通电磁阀GJQ2、针阀L1、针阀L2、过滤器04、过滤器07、采样泵05、流量计F1和高温连接管08；两通电磁阀GJQ1的一端与第二采样管线连接，两通电磁阀GJQ1的另一端通过管路与过滤器04的一端连接；过滤器04的另一端通过管路与采样泵05的一端和针阀L2的一端连接，且与反吹校准模块连接；采样泵05的另一端通过管路与针阀L2的另一端、两通电磁阀GJQ2的一端和两通电磁阀GJQ3的一端连接；两通电磁阀GJQ2的另一端通过管路与针阀L1的一端连接，针阀L1的另一端通过管路与流量计F1的一端连接，流量计F1的另一端通过管路与气体排放处连接；两通电磁阀GJQ3的另一端通过管路与过滤器07的一端连接，过滤器07的另一端与高温连接管08连接，并通过高温连接管08与测量模块连接。

进一步的，所述测量模块包括VOCs测量仪09，VOCs测量仪09的进气端与高温连接管08连接，VOCs测量仪09的出气端通过管路与气体排放处连接。

进一步的，所述衔接单元包括三通电磁阀DJQ1、两通电磁阀GJQ4、两通电磁阀GJQ5和流量计F2；两通电磁阀GJQ5的一端与第一采样管线连接，两通电磁阀GJQ5的另一端通过管路与两通电磁阀GJQ4的一端和流量计F2的一端连接；两通电磁阀GJQ4的另一端通过管路与过滤器04、采样泵05和针阀L2连接；流量计F2的另一端通过管路与三通电磁阀DJQ1的1号端连接，三通电磁阀DJQ1的2号端与校准单元连接，三通电磁阀DJQ1的3号端与反吹单元连接。

进一步的，所述校准单元包括存有标准气体的标气瓶18，所述标气瓶18通过管路与三通电磁阀DJQ1的2号端连接。

进一步的，所述反吹单元包括空压机19、零气除烃器20和减压阀P1，三通电磁阀DJQ1的3号端通过管路与减压阀P1的一端连接，减压阀P1的另一端通过管路与零气除烃器20的一端连接，零气除烃器20的另一端通过管路与空压机19连接。

进一步的，所述高温箱21内设置有加热器23；所述高温箱包括壳体；壳体包括外壳和内壳，所述外壳将内壳包围，内壳包围形成高温空间，所述两通电磁阀GJQ1、过滤器04、采样泵05、两通电磁阀GJQ3、过滤器07、两通电磁阀GJQ2、针阀L1和加热器23处于高温空间内；外壳和内壳之间具有间距，且通过该间距形成壳体保温空间；在壳体保温空间内设置有填充保温棉；所述保温棉采用纤维硅酸铝保温棉。

进一步的，所述外壳的内壁面设置有装配柱，装配柱内设置有装配空间；在内壳设置有对应装配柱设置的装配孔；螺栓穿过装配孔与装配柱的装配空间配合；螺栓与装配柱的装配空间配合时，螺栓的头部处于高温空间中与内壳的内壁面接触，螺栓的杆部与装配空间配合。

进一步的，在内壳的侧表面上设置有开口；壳体还包括衔接部；内壳设有开口的表面为平面，并且通过衔接部与外壳体连接；高温箱还包括箱门，箱门可开关的装配于开口处，箱门处于关闭状态时将开口封闭；所述箱门内设置有箱门保温空间，并且在箱门保温空间内设置有填充保温棉；所述填充保温棉采用纤维硅酸铝保温棉。

进一步的，在外壳的上表面设置有用于限定第二采样管线的抱箍，在外壳的上表面还设置有入口，所述入口与壳体保温空间相通；在内壳上还设置有内孔使壳体保温空间与高温空间相通；第二采样管线通过入口进入保温空间，并通过内孔进入高温空间与高温空间内的两通电磁阀GJQ1连接；在外壳的下表面设置有与壳体保温空间相通第一出口，并在第一出口设有第一安装接头；所述第一安装接头内设置有通孔，高温连接管08穿过该通孔和内孔将过滤器07和VOCs测量仪09连接；在外壳的侧表面设置有与壳体保温空间相通第二出口，管路穿过第二出口和内孔使两通电磁阀GJQ4与过滤器04、采样泵05和针阀L2连接，同时管路穿过第二出口和内孔使针阀L2与采样泵05、两通电磁阀GJQ2和两通电磁阀GJQ3连接。

本发明的有益效果是：

在本发明中，通过反吹校准模块的设置，使得本发明中存在带有标准气体的校准单元和用于吹走管路、测量模块中残留的VOC气体的反吹单元；通过其两者的配合保证测量的长期准确性；同时采样管线02包括第一采样管线和第二采样管线，第一采样管线与采样探头和反吹校准模块连接，第二采样管线与采样探头和预处理模块连接，使得反吹单元工作时，将反吹单元产生的气体从第二采样管线吹向第一采样管线，再从第一采样管线吹向预处理模块，继而从预处理模块吹向测量模块或气体排放处，最后从测量模块吹向气体排放处，使得反吹单元产生的气体能够对整条气路内残留的VOC气体进行清理，提升检测精度；同时反吹校准模块还与预处理模块连接，使得反吹单元产生的气体也可直接吹向预处理模块，并对预处理模块内残留的VOC气体进行清理，进而使得测量模块可对不同流动路径的校准气体进行监测，以提升测量模块的测量精度。

在本发明中，所述反吹校准模块包括校准单元、反吹单元和衔接单元，通过衔接单元使校准单元和反吹单元与第一采样管线和预处理模块连接；进而使得反吹校准模块在工作时，不仅可以将整条气路内残留的VOC气体进行清理，还可以在通入标准气体后对整条气路内的标准气体进行清理，避免标准气体与VOC气体中和影响检测结果。

在检测过程中，有些VOC气体的排放环境为高温，但是在采集和检测的过程中会导致VOC气体的温度降低，进而影响其检测结构；在本发明中，包括高温箱21并通过高温箱21内设置的加热器23，通过加热器23的设置降低温度的变化，进而最大程度的减轻对最终检测结果的影响。

在本发明中，加热器的设置使得高温箱内部的温度更为贴近VOC气体处于气体采样处时的温度，尽量的降低由于温度导致的测量误差；同时，通过壳体保温空间和壳体保温空间内填充保温棉的设置，尽可能的避免高温空间内的热气散发，进而提升了高温空间的保温效果。

在本发明中，通过螺栓、装配柱和装配孔的设置，使得外壳和内壳之间的连接更为牢固稳定，提升高温箱的整体结构强度。

在本发明中，通过箱门的设置，便于人们观察高温箱内部预处理模块，也便于预处理模块的维护和维修；同时箱门保温空间和填充保温棉的设置进一步的提升高温空间的保温效果。

在本发明中，所述保温棉采用纤维硅酸铝保温棉，其主要原料为硅酸铝纤维棉，硅酸铝纤维棉的丝长是普通保温材料的5-6倍,同等密度下导热率可降低10%-30%左右,因此这种材料具有性能稳定、纤维长、抗拉强度大、抗震性能强、渣球少、容重轻、导热系数低、隔热性能优秀、耐高温等优点。

在本发明中，抱箍的设置进一步的提升了第二采样管线与预处理模块连接的稳定性。

附图说明

图1为本发明的框架结构图。

图2为本发明整体的气路原理图。

图3为图2中采样模块所在区域的气路原理图。

图4为图2中预处理模块和测量模块所在区域的气路原理图。

图5为图2中反吹校准模块所在区域的气路原理图。

图6为高温箱正面结构图。

图7为图6中A-A向剖面图。

图8为图7中装配柱和螺栓配合处的结构图。

图9为图7中壳体与箱门配合处的结构图。

图10为高温箱上表面的结构图。

图11为高温箱下表面的结构图。

附图标记：

100.壳体；101.外壳；102.内壳；103.高温空间；104.壳体保温空间；105.填充保温棉；106.装配柱；107.装配空间；108.装配孔；109.开口；110.衔接部；111.箱门；112.箱门保温空间；113.抱箍；114.入口；115.内孔；116.第一出口；117.第一安装接头；118.第二出口；119.通孔；120.螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。应当说明的是，实施例只是对本发明的具体阐述，其目的是为了让本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，不应视为对本发明的限定。

实施例：

如图1-5所示，本发明公开了一种气路控制系统，包括气体采样处、采样模块、反吹校准模块、预处理模块、测量模块和气体排放处；采样模块包括与气体采样处连接的采样探头01和与采样探头连接的采样管线02；所述采样探头01带有阀门；管线02包括第一采样管线和第二采样管线，第一采样管线与采样探头和反吹校准模块连接，第二采样管线与采样探头和预处理模块连接；预处理模块还与测量模块和气体排放处连接；测量模块还与气体排放处连接；反吹校准模块包括校准单元、反吹单元和衔接单元，所述校准单元和反吹单元与衔接单元连接，且衔接单元与第一采样管线和预处理模块连接；使得反吹单元生成的反吹气体和校准单元生成的校准气体可以选择多条的流动路径，进而使得测量模块可对不同流动路径的校准气体进行监测，以提升测量模块的测量精度；还包括高温箱21，测量模块至少部分设置于高温箱21内。

在本发明中，通过反吹校准模块的设置，使得本发明中存在带有标准气体的校准单元和用于吹走管路、测量模块中残留的VOC气体的反吹单元；通过其两者的配合保证测量的长期准确性；同时采样管线02包括第一采样管线和第二采样管线，第一采样管线与采样探头和反吹校准模块连接，第二采样管线与采样探头和预处理模块连接，使得反吹单元工作时，将反吹单元产生的气体从第二采样管线吹向第一采样管线，再从第一采样管线吹向预处理模块，继而从预处理模块吹向测量模块或气体排放处，最后从测量模块吹向气体排放处，使得反吹单元产生的气体能够对整条气路内残留的VOC气体进行清理，提升检测精度；同时反吹校准模块还与预处理模块连接，使得反吹单元产生的气体也可直接吹向预处理模块，并对预处理模块内残留的VOC气体进行清理，进而使得测量模块可对不同流动路径的校准气体进行监测，以提升测量模块的测量精度。

在本发明中，所述反吹校准模块包括校准单元、反吹单元和衔接单元，通过衔接单元使校准单元和反吹单元与第一采样管线和预处理模块连接；进而使得反吹校准模块在工作时，不仅可以将整条气路内残留的VOC气体进行清理，还可以在通入标准气体后对整条气路内的标准气体进行清理，避免标准气体与VOC气体中和影响检测结果。

在检测过程中，有些VOC气体的排放环境为高温，但是在采集和检测的过程中会导致VOC气体的温度降低，进而影响其检测结构；在本发明中，包括高温箱21并通过高温箱21内设置的加热器23，通过加热器23的设置降低温度的变化，进而最大程度的减轻对最终检测结果的影响。

在本实施例中，所述预处理模块包括两通电磁阀GJQ1、两通电磁阀GJQ3、两通电磁阀GJQ2、针阀L1、针阀L2、过滤器04、过滤器07、采样泵05、流量计F1和高温连接管08；两通电磁阀GJQ1的一端与第二采样管线连接，两通电磁阀GJQ1的另一端通过管路与过滤器04的一端连接；过滤器04的另一端通过管路与采样泵05的一端和针阀L2的一端连接，且与反吹校准模块连接；采样泵05的另一端通过管路与针阀L2的另一端、两通电磁阀GJQ2的一端和两通电磁阀GJQ3的一端连接；两通电磁阀GJQ2的另一端通过管路与针阀L1的一端连接，针阀L1的另一端通过管路与流量计F1的一端连接，流量计F1的另一端通过管路与气体排放处连接；两通电磁阀GJQ3的另一端通过管路与过滤器07的一端连接，过滤器07的另一端与高温连接管08连接，并通过高温连接管08与测量模块连接。

在本实施例中，所述测量模块包括VOCs测量仪09，VOCs测量仪09的进气端与高温连接管08连接，VOCs测量仪09的出气端通过管路与气体排放处连接。

在本实施例中，所述衔接单元包括三通电磁阀DJQ1、两通电磁阀GJQ4、两通电磁阀GJQ5和流量计F2；两通电磁阀GJQ5的一端与第一采样管线连接，两通电磁阀GJQ5的另一端通过管路与两通电磁阀GJQ4的一端和流量计F2的一端连接；两通电磁阀GJQ4的另一端通过管路与过滤器04、采样泵05和针阀L2连接；流量计F2的另一端通过管路与三通电磁阀DJQ1的1号端连接，三通电磁阀DJQ1的2号端与校准单元连接，三通电磁阀DJQ1的3号端与反吹单元连接。

在本实施例中，所述校准单元包括存有标准气体的标气瓶18，所述标气瓶18通过管路与三通电磁阀DJQ1的2号端连接。

在本实施例中，所述反吹单元包括空压机19、零气除烃器20和减压阀P1，三通电磁阀DJQ1的3号端通过管路与减压阀P1的一端连接，减压阀P1的另一端通过管路与零气除烃器20的一端连接，零气除烃器20的另一端通过管路与空压机19连接。

如图6-11所示，在本实施例中，所述高温箱21内设置有加热器23；所述高温箱包括壳体100；壳体100包括外壳101和内壳102，所述外壳101将内壳102包围，内壳102包围形成高温空间103，所述两通电磁阀GJQ1、过滤器04、采样泵05、两通电磁阀GJQ3、过滤器07、两通电磁阀GJQ2、针阀L1和加热器23处于高温空间103内；外壳101和内壳102之间具有间距，且通过该间距形成壳体保温空间104；在壳体保温空间104内设置有填充保温棉105；所述保温棉采用纤维硅酸铝保温棉；在本发明中，加热器的设置使得高温箱内部的温度更为贴近VOC气体处于气体采样处时的温度，尽量的降低由于温度导致的测量误差；同时，通过壳体保温空间104和壳体保温空间104内填充保温棉105的设置，尽可能的避免高温空间103内的热气散发，进而提升了高温空间103的保温效果。

在本实施例中，所述外壳101的内壁面设置有装配柱106，装配柱106内设置有装配空间107；在内壳102设置有对应装配柱106设置的装配孔108；螺栓120穿过装配孔108与装配柱106的装配空间107配合；螺栓120与装配柱106的装配空间107配合时，螺栓120的头部处于高温空间103中与内壳102的内壁面接触，螺栓120的杆部与装配空间107配合；通过螺栓120、装配柱106和装配孔108的设置，使得外壳101和内壳102之间的连接更为牢固稳定，提升高温箱的整体结构强度。

在本实施例中，在内壳102的侧表面上设置有开口109；壳体100还包括衔接部110；内壳102设有开口109的表面为平面，并且通过衔接部110与外壳101体100连接；高温箱还包括箱门111，箱门111可开关的装配于开口109处，箱门111处于关闭状态时将开口109封闭；所述箱门111内设置有箱门保温空间112，并且在箱门保温空间112内设置有填充保温棉105；所述填充保温棉105采用纤维硅酸铝保温棉；通过箱门111的设置，便于人们观察高温箱内部预处理模块，也便于预处理模块的维护和维修；同时箱门保温空间112和填充保温棉105的设置进一步的提升高温空间103的保温效果。

在本发明中，所述保温棉采用纤维硅酸铝保温棉，其主要原料为硅酸铝纤维棉，硅酸铝纤维棉的丝长是普通保温材料的5-6倍,同等密度下导热率可降低10%-30%左右,因此这种材料具有性能稳定、纤维长、抗拉强度大、抗震性能强、渣球少、容重轻、导热系数低、隔热性能优秀、耐高温等优点。

在本实施例中，在外壳101的上表面设置有用于限定第二采样管线的抱箍113，抱箍113的设置进一步的提升了第二采样管线与预处理模块连接的稳定性；在外壳101的上表面还设置有入口114，所述入口114与壳体保温空间104相通；在内壳102上还设置有内孔115使壳体保温空间104与高温空间103相通；第二采样管线通过入口114进入保温空间，并通过内孔115进入高温空间103与高温空间103内的两通电磁阀GJQ1连接；在外壳101的下表面设置有与壳体保温空间104相通第一出口116，并在第一出口116设有第一安装接头117；所述第一安装接头117内设置有通孔119，高温连接管08穿过该通孔119和内孔115将过滤器07和VOCs测量仪09连接；在外壳101的侧表面设置有与壳体保温空间104相通第二出口118，管路穿过第二出口118和内孔115使两通电磁阀GJQ4与过滤器04、采样泵05和针阀L2连接，同时管路穿过第二出口118和内孔115使针阀L2与采样泵05、两通电磁阀GJQ2和两通电磁阀GJQ3连接。

在本发明中包括三种模式：VOC气体检测模式、标准气体检测模式和反吹模式；标准气体检测模式包括标准气体流经整个管路的整体流经模式和标准气体直达预处理模块和测量模块的直达模式；反吹模式包括反吹单元产生的气体流经整个管路的整体流经模式和反吹单元产生的气体直达预处理模块和测量模块的直达模式。

VOC气体检测模式中VOC气体活动路径如下：

（1）VOC气体通过采样探头进入第二采样管线。

（2）VOC气体通过第二采样管线到达阀03。

（3）VOC气体经过阀03到达过滤器04。

（4）VOC气体经过过滤器04到达采样泵05和针阀13。

（5）VOC气体经过采样泵05和针阀13到达阀06和阀10。

（6）VOC气体经过阀10到达针阀11；VOC气体经过阀06到达过滤器07。

（7）VOC气体经过针阀11到达流量计12；VOC气体经过过滤器07到达高温连接管08。

（8）VOC气体经过流量计12到达气体排放处；VOC气体经过高温连接管08到达VOCs测量仪09。

（9）VOC气体经过VOCs测量仪09到达气体排放处。

反吹模式的整体流经模式中气体活动路径如下：

（1）气压机工作产生气体。

（2）气体经过零气除烃器20到达减压阀25。

（3）气体经过减压阀25到达阀14。

（4）气体经过阀14到达流量计17。

（5）气体经过流量计17到达阀16。

（6）气体经过阀16到达第一采样管线。

（7）气体通过第一采样管线到达采样探头。

（8）气体通过采样探头进入第二采样管线。

（9）气体通过第二采样管线到达阀03。

（10）气体经过阀03到达过滤器04。

（11）气体经过过滤器04到达采样泵05和针阀13。

（12）气体经过采样泵05和针阀13到达阀06。

（13）气体经过阀06到达过滤器07。

（14）气体经过过滤器07到达高温连接管08。

（15）气体经过高温连接管08到达VOCs测量仪09。

（16）气体经过VOCs测量仪09到达气体排放处。

反吹模式的直达模式中气体活动路径如下：

（1）气压机工作产生气体。

（2）气体经过零气除烃器20到达减压阀25。

（3）气体经过减压阀25到达阀14。

（4）气体经过阀14到达流量计17。

（5）气体经过流量计17到达阀15。

（6）气体经过阀15到达阀13。

（7）气体经过阀13到达阀06。

（8）气体经过阀06到达过滤器07。

（9）气体经过过滤器07到达高温连接管08。

（10）气体经过高温连接管08到达VOCs测量仪09。

（11）气体经过VOCs测量仪09到达气体排放处。

标准气体检测模式的整体流经模式中气体活动路径如下：

（1）标气瓶18中的标准气体经过阀14到达流量计17。

（2）标准气体经过流量计17到达阀16。

（3）标准气体经过阀16到达第一采样管线。

（4）标准气体通过第一采样管线到达采样探头。

（5）标准气体通过采样探头进入第二采样管线。

（6）标准气体通过第二采样管线到达阀03。

（7）标准气体经过阀03到达过滤器04。

（8）标准气体经过过滤器04到达采样泵05和针阀13。

（9）标准气体经过采样泵05和针阀13到达阀06。

（10）标准气体经过阀06到达过滤器07。

（11）标准气体经过过滤器07到达高温连接管08。

（12）标准气体经过高温连接管08到达VOCs测量仪09。

（13）标准气体经过VOCs测量仪09到达标准气体排放处。

标准气体检测模式的直达模式中气体活动路径如下：

（1）标气瓶18中的标准气体经过阀14到达流量计17。

（2）标准气体经过流量计17到达阀15。

（3）标准气体经过阀15到达阀13。

（4）标准气体经过阀13到达阀06。

（5）标准气体经过阀06到达过滤器07。

（6）标准气体经过过滤器07到达高温连接管08。

（7）标准气体经过高温连接管08到达VOCs测量仪09。

（8）标准气体经过VOCs测量仪09到达标准气体排放处。

在本实施例中，各模块的工作流程如下：

1.启动VOC气体检测模式。

2.VOC气体检测模式结束后启动反吹模式，并根据需要选择反吹模式中的整体流经模式或直达模式。

3.反吹模式结束后，启动标准气体检测模式，并根据需要选择标准气体检测模式中的整体流经模式或直达模式。

4.标准气体检测模式结束后启动反吹模式，并根据需要选择反吹模式中的整体流经模式或直达模式。

值得说明的是，本发明的其他技术方案均属于现有的技术，故不作赘述。

以上所述仅是本发明优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护范围。