一种可以快速检测掺氢天然气泄露的结构

技术领域

本发明涉及气体检测的技术领域，更具体地，涉及一种可以快速检测掺氢天然气泄露的结构。

背景技术

氢能是清洁能源，有助于减少碳排放；氢广泛存在于自然界，能源储量大。目前，亟需解决的是氢气运输问题，纯氢管道的建设成本高、进展慢，因此，利用现有天然气管道掺氢运输是一个低成本、大规模、高效率的方法之一。

现有技术提供了一种具有泄露自动检测功能的天然气管道结构，包括天然气管道本体、检测机构、支撑板一、支撑板二、固定底座、缓冲机构和检测箱主体，所述检测机构包括气体传感器，通过设置的气体传感器、报警灯、透明防护板和总处理器之间的配合作用，可以对检测箱主体内部安装的天然气管道本体进行很好的天然气泄漏检测处理。

然而现有技术对气体泄露的检测原理是将气体泄漏产生的压力变化转换成电信号传递给气压传感器，需要在气体自然泄露一定时间并达到一定浓度后才可以被检测到。由于氢气的体积热值比天然气的低，天然气掺氢后其混合物的沃泊数显著降低，并伴随着掺氢比例的提高，沃泊数不断降低。相关学者指出，在15％的H2和85％的天然气混合物中，混合物的流速必须提高1.7倍，以保持相同的能量供应，因此，掺氢天然气混合物需要更大的体积流量，更容易发生管道气体泄露问题。同时，由于氢气点火能小，点火浓度宽，极易点燃，一旦泄漏，小则影响生产运行，大则发生火灾、爆炸等恶性事故，造成人员伤亡，对于掺氢天然气的泄露检测要求更为严格，因此现有技术中存在不能及时检测到掺氢天然气泄露的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中不能及时检测到掺氢天然气泄露的不足，提供一种可以快速检测掺氢天然气泄露的结构。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种可以快速检测掺氢天然气泄露的结构，装配于管道之间连接的法兰处，包括装配于法兰处且用于收集泄露气体并对其增压的扩压模块以及罩设于所述扩压模块外形成密封且用于检测泄露气体的检测模块，所述扩压模块设有排气口，还包括装配于所述排气口的阀门控制模块，所述阀门控制模块关闭时，所述扩压模块在法兰处形成密封且所述扩压模块可对泄露气体增压；所述阀门控制模块开启时，所述扩压模块和所述检测模块通过所述排气口连通。

本发明的一种可以快速检测掺氢天然气泄露的结构装配于管道之间连接的法兰处，其中，扩压模块装配于法兰处配合阀门控制模块收集泄露气体并对其增压，当阀门控制模块关闭排气口时，扩压模块在法兰处形成密封可以收集泄露的气体并对其进行增压，增压完成后阀门控制模块开启，罩设于扩压模块外形成密封的检测模块通过排气口与扩压模块连通，增压后的气体由扩压模块通过排气口进入到检测模块，经过增压的气体压力提升，浓度提高，检测模块会在气体由排出口排出的一瞬间感应到气体，使相关工作人员可以更快得知泄露信息并进行维修；本发明通过扩压模块对泄露的气体进行增压并排放至检测模块，相较于检测自然泄露的气体，本发明可以在气体泄漏量更少的情况下检测到掺氢天然气，使掺氢天然气泄露的情况更快被检测到，避免氢气泄露过多产生易燃的风险，杜绝了造成火灾、爆炸、环境污染等严重后果，有效解决了现有技术中不能及时检测到掺氢天然气泄露的技术问题。

进一步地，所述扩压模块包括罩设于法兰外的外壳、设置在所述外壳内且同轴转动装配于法兰外圈的闭式叶轮，所述闭式叶轮包括同轴转动设置在法兰两侧的转盘和设置在所述转盘之间的弯叶片，所述弯叶片的形状为弯曲的波纹曲面，所述弯叶片沿法兰径向设置且多组弯叶片均匀环绕于法兰外圈；所述排气口设于所述外壳，所述阀门控制模块关闭时，所述外壳在法兰处形成密封；所述阀门控制模块开启时，所述外壳和所述检测模块通过所述排气口连通。设排气口于罩设于法兰外的外壳、配合装配于排气口的阀门控制模块在法兰处形成密封，为扩压模块提供增压气体的场所和条件，由于弯叶片沿法兰径向设置且对法兰外圈形成环绕，泄露的气体首先会进入弯叶片之间的通道，由于弯叶片的形状为弯曲的波纹曲面，泄露的气体会对弯叶片的波纹曲面产生作用力使其转动，由于随着弯叶片之间的通道轴向截面积不断扩大，根据伯努利原理随着气体通道扩散的过程中压强不断增大，同时随着气体的泄露闭式叶轮的持续转动，气体会不断积聚在闭式叶轮的外圈与外壳内壁之间，起到不断起到加压的作用，实现对气体的增压；完成对气体的增压后阀门控制模块开启，气体即可通过排气口进入到检测模块；本发明的扩压模块利用闭式叶轮的自身结构对泄露的天然进行自动增压，不需要外界的驱动源输入即可实现对气体的增压，使原本达不到检测浓度的气体经过加压后达到可被检测的浓度，具有使用成本低，效果好的优点。

进一步地，所述外壳形状为蜗壳式且与所述闭式叶轮同轴设置，蜗壳螺旋方向与所述闭式叶轮转动方向相同，所述排气口设于蜗壳的最大断面处。蜗壳的特点是其内部通道的断面面积由内向外不断变大，设置外壳形状为蜗壳式且与所述闭式叶轮同轴设置，并设置其螺旋方向与所述闭式叶轮转动方向相同，闭式叶轮的外缘与外壳内壁之间的气体随着闭式叶轮的转动被由内而外带动流动，流动空间随着螺旋由内向外不断扩大，根据伯努利原理，气体的压强随着闭式叶轮的外圈与外壳内壁之间空间增大而增大，当气体抵达设置在蜗壳最大断面处的排气口时压强增大到峰值，所以将排气口设于蜗壳的最大断面处，达到最佳的增压的效果。

进一步地，所述阀门控制模块包括转动连接于外壳内的齿轮、设于所述转盘且分别可与所述齿轮单独啮合的外齿配合部与内齿配合部、转动设于所述排气口且外轮廓可与所述排气口内壁相贴合的排气板，以及设置在所述齿轮和排气板之间的连杆；所述齿轮轴心连接有摇杆，所述摇杆设有第一滑槽，所述连杆的一端转动且滑动连接于第一滑槽；所述排气板设有第二滑槽，所述连杆的另一端转动且滑动连接于第二滑槽；所述外齿配合部与所述齿轮啮合时可使所述排气板开启并保持开启状态，所述内齿配合部与所述齿轮啮合时可使所述排气板关闭并保持关闭状态。连接于齿轮轴心的摇杆可以跟随齿轮同向摇动，由于齿轮转动设于外壳内，需要设于转盘的外齿配合部和内齿配合部与之啮合才能使其转动，由于外齿配合部与齿轮啮合时可使排气板开启，外齿配合部设于齿轮远离转盘圆心的一侧，所以当外齿配合部与齿轮啮合时可使齿轮与转盘同向转动，使摇杆向上摆动，由于连杆的一端转动且滑动连接于摇杆的第一滑槽、另一端转动且滑动连接于排气板的第二滑槽，而排气板转动设于排气口，摇杆向上摆动使连杆相对第一滑槽和第二滑槽相对转动且滑动，最后连杆向上顶起，使外轮廓与排气口内壁相贴合的排气板打开，排气板被打开后，外壳内的气体瞬间通过外壳进入检测模块内，而排气板由于受到自身、连杆对其向下的合力会相对外壳自动缓慢转动至外轮廓与所述排气口内壁贴合；但为了实现逐步周期性排气，增设了可以使排气板强制关闭的内齿啮合部，内齿配合部设于齿轮靠近转盘圆心的一侧，所以当内齿配合部与齿轮啮合时可使齿轮与转盘反向转动，使摇杆向下摆动，摇杆向下摆动使连杆相对第一滑槽和第二滑槽相对转动且滑动，最后连杆向下拉动使排气板关闭；由于外齿配合部与内齿配合部分别与齿轮单独啮合，不存在同时啮合的情况，实现转盘转动一圈，排气板就自动开合一次；当闭式叶轮开始转动后，排气板关闭的过程中都在对气体增压，排气板开启的过程中都在排放气体；实现利用内齿配合部与外齿配合部随着转盘的单向转动产生使排气板自动开启和关闭排气口的效果，从而使对气体的增压与释放过程得以周期性稳定进行，对泄漏气体进行间断逐步排气避免持续积聚，具有结构简单，实用高效的优点。

进一步地，所述内齿配合部与所述外齿配合部设于所述转盘径向相对的两侧。设置内齿配合部与所述外齿配合部设于所述转盘径向相对的两侧，实现排气板由闭合到开启的时间与由开启到闭合的时间相同，避免增压与释放的时间不协调导致对气体的增压程度不足或者增压过度。

进一步地，所述内齿配合部、外齿配合部、连杆、齿轮及连接于齿轮的摇杆分别对称设置在两侧所述转盘。设置所述内齿配合部、外齿配合部、连杆、齿轮及连接于齿轮的摇杆分别对称设置在两侧转盘，使排气板受力更均匀，适应高频次持续使用的工况。

进一步地，所述检测模块包括用于罩设于外壳外形成密封的检测箱本体、及设于所述检测箱本体内的气体传感器；所述阀门控制模块开启时，所述外壳和所述检测箱本体通过所述排气口连通。设置检测箱本体罩设外壳形成密封，避免由排气口释放出的气体泄露到外界导致影响气体传感器对气体的检测效果，当阀门控制模块开启时，外壳和检测箱本体通过排气口连通。

进一步地，所述检测箱本体内设有压力传感器和控制系统，且所述检测箱本体连接有气体供应模块，所述气体供应模块、气体传感器以及压力传感器与所述控制系统信号连接，所述气体供应模块可向所述检测箱本体内供应惰性气体，以保持所述检测箱本体内的压力大于所述外壳内的压力。控制系统用于接收压力传感器的电信号并且控制气体供应模块，当发生气体泄露时，扩压模块对其增压后排放至检测箱本体内，经过增压后的气体压力大于检测箱本体内的压力，一旦排气板打开气体释放后，外壳内压力与检测箱本体内压力瞬间平衡，气体传感器检测到气体同时压力传感器感应到检测箱本体内压力降低后向控制系统发送电信号，控制系统接收到电信号后控制气体供应模块运行，气体供应模块向检测箱本体内充入惰性气体，惰性气体很难进行化学反应，充设惰性气体至检测箱本体中，可以很好地与气体共存，还可以避免气体发生被点燃爆炸的风险；当压力传感器检测到检测箱本体内的压力值恢复至平衡前的水平后，发送电信号给控制系统控制气体供应模块停止运行，保持检测箱本体内的气压大于外壳内的气压，使压力作用在排气板表面，更易使排气板向下推动连杆，从而保持排气板稳定的常闭状态，避免出现外齿配合部与齿轮最后一次啮合打开排气板后内齿配合部未与齿轮啮合排气板自动闭合过于缓慢导致对气体进行增压效果变差的情况。

进一步地，所述排气板包括第一面板、与所述第一面板平行设置的第二面板以及设置在所述第一面板和第二面板之间的斜板，所述斜板转动连接于所述外壳，所述排气板关闭时所述第一面板高于第二面板，所述第二滑槽设于第一面板。设置排气板由第一面板、第二面板以及斜板组成，可以增大与检测箱本体内的惰性气体的接触面积，保证排气板在内外存在压差情况下的常闭状态；设置第二面板与第一面板平行设置使中间的斜板转动连接于外壳，使整体转动状态更易控制平衡；设置排气板关闭时所述第一面板高于第二面板，实现连杆对第一面板的重力作用使第一面板的重心大于第二面板，压差作用在第一面板的力更显著，增强排气板的常闭效果。

进一步地，所述第一面板的作用面的面积大于所述第二面板的作用面的面积。设置第一面板的作用面的面积大于第二面板的作用面的面积，增大第一面板与惰性气体的接触面积，使内外压差作用在第一面板的力更显著，增强排气板的常闭效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过扩压模块对泄露的掺氢天然气进行增压并排放至检测模块，相较于检测自然泄露的气体，本发明可以在天然气泄漏量更少的情况下检测到掺氢天然气，使掺氢天然气泄露的情况更快被检测到，避免氢气泄露过多产生易燃的风险，杜绝了造成火灾、爆炸、环境污染等严重后果，有效解决了现有技术中不能及时检测到掺氢天然气泄露的技术问题。

本发明的扩压模块利用闭式叶轮的自身结构对泄露的天然进行自动增压，不需要外界的驱动源输入即可实现对气体的增压，使原本达不到检测浓度的气体经过加压后达到可被检测的浓度，具有使用成本低，效果好的优点。

本发明的阀门控制模块利用内齿配合部与外齿配合部随着转盘的单向转动产生使排气板自动开启和关闭排气口的效果，从而使对气体的增压与释放过程得以周期性稳定进行，对泄漏气体进行间断逐步排气避免持续积聚，具有结构简单，实用高效的优点。

附图说明

图1为一种可以快速检测掺氢天然气泄露的结构示意图；

图2为一种可以快速检测掺氢天然气泄露的结构的俯视图；

图3为图2中A-A方向的剖视图；

图4为图2中B-B方向的剖视图；

图5为实施例一的一种可以快速检测掺氢天然气泄露的结构示意图；

图6为实施例二的一种可以快速检测掺氢天然气泄露的结构示意图；

图7为阀门控制模块的结构示意图；

图8为实施例三的一种可以快速检测掺氢天然气泄露的结构示意图；

图9为排气板关闭时的受力分析示意图；

图10为排气板开启时的受力分析示意图；

图11为气体智能化调配的流程示意图。

附图中：10、管道；20、法兰；100、扩压模块；110、外壳；120、闭式叶轮；121、转盘；122、弯叶片；130、排气口；200、检测模块；210、检测箱本体；300、阀门控制模块；310、齿轮；320、外齿配合部；330、内齿配合部；340、排气板；341、第二滑槽；342、第一面板；343、第二面板；344、斜板；350、连杆；360、摇杆；361、第一滑槽。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一

如图3和图5所示为本发明的一种可以快速检测掺氢天然气泄露的结构的第一实施例。

一种可以快速检测掺氢天然气泄露的结构，装配于管道10之间连接的法兰20处，包括装配于法兰20处且用于收集泄露气体并对其增压的扩压模块100以及罩设于扩压模块100外形成密封且用于检测泄露气体的检测模块200，扩压模块100设有排气口130，还包括装配于排气口130的阀门控制模块300，阀门控制模块300关闭时，扩压模块100在法兰20处形成密封且扩压模块100可对泄露气体增压；阀门控制模块300开启时，扩压模块100和检测模块200通过排气口130连通。扩压模块100装配于法兰20处配合阀门控制模块300收集泄露气体并对其增压，当阀门控制模块300关闭排气口130时，扩压模块100在法兰20处形成密封可以收集泄露的气体并对其进行增压，增压完成后阀门控制模块300开启，罩设于扩压模块100外形成密封的检测模块200通过排气口130与扩压模块100连通，增压后的气体由扩压模块100通过排气口130进入到检测模块200，经过增压的气体压力提升，浓度提高，检测模块200会在气体由排出口排出的一瞬间感应到气体，使相关工作人员可以更快得知泄露信息并进行维修；本发明通过扩压模块100对泄露的气体进行增压并排放至检测模块200，相较于检测自然泄露的气体，本发明可以在泄漏量更少的情况下检测到掺氢天然气，使掺氢天然气泄露的情况更快被检测到，避免氢气泄露过多产生易燃的风险，杜绝了造成火灾、爆炸、环境污染等严重后果，有效解决了现有技术中不能及时检测到掺氢天然气泄露的技术问题。

其中，如图3所示，扩压模块100包括罩设于法兰20外的外壳110、设置在外壳110内且同轴转动装配于法兰20外圈的闭式叶轮120，闭式叶轮120包括同轴转动设置在法兰20两侧的转盘121和设置在转盘121之间的弯叶片122，弯叶片122的形状为弯曲的波纹曲面，弯叶片122沿法兰20径向设置且多组弯叶片122均匀环绕于法兰20外圈；排气口130设于外壳110，阀门控制模块300关闭时，外壳110在法兰20处形成密封；阀门控制模块300开启时，外壳110和检测模块200通过排气口130连通。设排气口130于罩设于法兰20外的外壳110、配合装配于排气口130的阀门控制模块300在法兰20处形成密封，为扩压模块100提供增压气体的场所和条件，由于弯叶片122沿法兰20径向设置且对法兰20外圈形成环绕，泄露的气体首先会进入弯叶片122之间的通道，由于弯叶片122的形状为弯曲的波纹曲面，泄露的气体会对弯叶片122的波纹曲面产生作用力使其转动，由于随着弯叶片122之间的通道轴向截面积不断扩大，根据伯努利原理随着气体通道扩散的过程中压强不断增大，同时随着气体的泄露闭式叶轮120的持续转动，气体会不断积聚在闭式叶轮120的外圈与外壳110内壁之间，起到不断起到加压的作用，实现对气体的增压；完成对气体的增压后阀门控制模块300开启，气体即可通过排气口130进入到检测模块200；本发明的扩压模块100利用闭式叶轮120的自身结构对泄露的天然进行自动增压，不需要外界的驱动源输入即可实现对气体的增压，使原本达不到检测浓度的气体经过加压后达到可被检测的浓度，具有使用成本低，效果好的优点。

此外，在本实施例中，泄漏气体流量公式为：Q＝v×A，式中：Q为泄漏气体的体积流量，v为流体该点的流速，A为叶片通道截面积；伯努利方程公式为：p+1/2ρv^2+ρg h＝C，而对于气体，可忽略重力，将表达式简化为：p+1/2ρv^2＝C，式中：p为流体中某点的压强，v为流体该点的流速，ρ为流体密度，g为重力加速度，h为该点所在高度，C是一个常量，当气体发生泄漏时，泄漏气体进入弯叶片122之间的通道，由于弯叶片122通道截面积A的逐渐扩大，从泄漏气体流量公式可得流体流速v变小，当流体流速v变小时，由伯努利方程公式可得流体压强P增大。

其中，如图5所示，外壳110形状为蜗壳式且与闭式叶轮120同轴设置，蜗壳螺旋方向与闭式叶轮120转动方向相同，排气口130设于蜗壳的最大断面处。蜗壳的特点是其内部通道的断面面积由内向外不断变大，设置外壳110形状为蜗壳式且与闭式叶轮120同轴设置，并设置其螺旋方向与闭式叶轮120转动方向相同，闭式叶轮120的外缘与外壳110内壁之间的气体随着闭式叶轮120的转动被由内而外带动流动，流动空间随着螺旋由内向外不断扩大，根据伯努利原理，气体的压强随着闭式叶轮120的外圈与外壳110内壁之间空间增大而增大，当气体抵达设置在蜗壳最大断面处的排气口130时压强增大到峰值，所以将排气口130设于蜗壳的最大断面处，达到最佳的增压的效果。

实施例二

如图4、图6、图7、图9和图10所示为本发明的一种可以快速检测掺氢天然气泄露的结构的第二实施例。

本实施例与实施例一类似，不同之处在于：阀门控制模块300包括转动连接于外壳110内的齿轮310、设于转盘121且分别可与齿轮310单独啮合的外齿配合部320与内齿配合部330、转动设于排气口130且外轮廓可与排气口130内壁相贴合的排气板340，以及设置在齿轮310和排气板340之间的连杆350；齿轮310轴心连接有摇杆360，摇杆360设有第一滑槽361，连杆350的一端转动且滑动连接于第一滑槽361；排气板340设有第二滑槽341，连杆350的另一端转动且滑动连接于第二滑槽341；外齿配合部320与齿轮310啮合时可使排气板340开启并保持开启状态，内齿配合部330与齿轮310啮合时可使排气板340关闭并保持关闭状态。由于闭式叶轮120的弯叶片122的位置固定，一旦法兰20泄露气体，气体对弯叶片122表面的作用力会使闭式叶轮120入图4中方向的顺时针旋转。

在本实施例中，如图4和图7所示，连接于齿轮310轴心的摇杆360可以跟随齿轮310同向摇动，由于齿轮310转动设于外壳110内，需要设于转盘121的外齿配合部320和内齿配合部330与之啮合才能使其转动，由于外齿配合部320与齿轮310啮合时可使排气板340开启，外齿配合部320设于齿轮310远离转盘121圆心的一侧，所以当外齿配合部320与齿轮310啮合时可使齿轮310与转盘121同向转动，使摇杆360向上摆动，由于连杆350的一端转动且滑动连接于摇杆360的第一滑槽361、另一端转动且滑动连接于排气板340的第二滑槽341，而排气板340转动设于排气口130，摇杆360向上摆动使连杆350相对第一滑槽361和第二滑槽341相对转动且滑动，最后连杆350向上顶起，使外轮廓与排气口130内壁相贴合的排气板340打开，排气板340被打开后，外壳110内的气体瞬间通过外壳110进入检测模块200内，而排气板340由于受到自身、连杆350对其向下的合力会相对外壳110自动缓慢转动至外轮廓与排气口130内壁贴合；但为了实现逐步周期性排气，增设了可以使排气板340强制关闭的内齿啮合部，内齿配合部330设于齿轮310靠近转盘121圆心的一侧，所以当内齿配合部330与齿轮310啮合时可使齿轮310与转盘121反向转动，使摇杆360向下摆动，摇杆360向下摆动使连杆350相对第一滑槽361和第二滑槽341相对转动且滑动，最后连杆350向下拉动使排气板340关闭；由于外齿配合部320与内齿配合部330分别与齿轮310单独啮合，不存在同时啮合的情况，实现转盘121转动一圈，排气板340就自动开合一次；当闭式叶轮120开始转动后，排气板340关闭的过程中都在对气体增压，排气板340开启的过程中都在排放气体；实现利用内齿配合部330与外齿配合部320随着转盘121的单向转动产生使排气板340自动开启和关闭排气口130的效果，从而使对气体的增压与释放过程得以周期性稳定进行，对泄漏气体进行间断逐步排气避免持续积聚，具有结构简单，实用高效的优点。

此外，在本实施例中，如图9所示，当排气板340处于关闭状态时，连杆350在第二滑槽341内的初始位置，而初始位置靠近排气板340相对外壳110转动的转轴，使重心靠近转轴，此时排气板340受到自身的重力和连杆350对其的合力使排气板340保持向下关闭的状态；如图10所示，当外齿啮合部与齿轮310啮合之后，摇杆360随着齿轮310的顺时针转动而顺时针摆动，连杆350一端在摇杆360的摆动作用下在第一滑槽361内滑动并向上顶出，而排气板340由于受到连杆350的向上顶的作用，使连杆350另一端在第二滑槽341内滑动，连杆350在第二滑槽341内由初始位置滑动至极限位置，到达极限位置后，排气板340完全打开，打开瞬间，排气板340受到向上的泄露气体冲力合力，排气门自身的重力以及连杆350对其的向下作用的合力，此时连杆350对排气板340的合力作用点远离排气板340的转轴，重心落在排气板340靠近连杆350在第二滑槽341内的极限位置的一侧，而当气体释放完毕后，排气板340仅受到自身的重力以及连杆350对其的向下作用的合力，所以，排气板340会相对外壳110自动缓慢转动至外轮廓与排气口130内壁贴合。

其中，如图4所示，内齿配合部330与外齿配合部320设于转盘121径向相对的两侧。设置内齿配合部330与外齿配合部320设于转盘121径向相对的两侧，实现排气板340由闭合到开启的时间与由开启到闭合的时间相同，避免增压与释放的时间不协调导致对气体的增压程度不足或者增压过度。

此外，在本实施例中，通过内齿啮合部和外齿啮合部径向相对的两侧的设置，实现排气门在闭式叶轮120旋转一周的过程中一开一合，对泄漏气体进行周期性排放，使检测模块200内产生周期性的脉冲信号，进而检测模块200可精确且可靠检测泄漏气体。

其中，如图6所示，内齿配合部330、外齿配合部320、连杆350、齿轮310及连接于齿轮310的摇杆360分别对称设置在两侧转盘121。设置内齿配合部330、外齿配合部320、连杆350、齿轮310及连接于齿轮310的摇杆360分别对称设置在两侧转盘121，使排气板340受力更均匀，适应高频次持续使用的工况。

实施例三

如图1、图2、图7和图8所示为本发明的一种可以快速检测掺氢气体泄露的结构的第三实施例。

本实施例与实施例一或实施例二类似，不同之处在于：检测模块200包括用于罩设于外壳110外形成密封的检测箱本体210、及设于检测箱本体210内的气体传感器；阀门控制模块300开启时，外壳110和检测箱本体210通过排气口130连通。设置检测箱本体210罩设外壳110形成密封，避免由排气口130释放出的气体泄露到外界导致影响气体传感器对气体的检测效果，当阀门控制模块300开启时，外壳110和检测箱本体210通过排气口130连通。

其中，检测箱本体210内设有压力传感器和控制系统，且检测箱本体210连接有气体供应模块，气体供应模块、气体传感器以及压力传感器与控制系统信号连接，气体供应模块可向检测箱本体210内供应惰性气体，以保持检测箱本体210内的压力大于外壳110内的压力。控制系统用于接收压力传感器的电信号并且控制气体供应模块，当发生气体泄露时，扩压模块100对其增压后排放至检测箱本体210内，经过增压后的气体压力大于检测箱本体210内的压力，一旦排气板340打开气体释放后，外壳110内压力与检测箱本体210内压力瞬间平衡，气体传感器检测到气体同时压力传感器感应到检测箱本体210内压力降低后向控制系统发送电信号，控制系统接收到电信号后控制气体供应模块运行，气体供应模块向检测箱本体210内充入惰性气体，惰性气体很难进行化学反应，充设惰性气体至检测箱本体210中，可以很好地与气体共存，还可以避免气体发生被点燃爆炸的风险；当压力传感器检测到检测箱本体210内的压力值恢复至平衡前的水平后，发送电信号给控制系统控制气体供应模块停止运行，保持检测箱本体210内的气压大于外壳110内的气压，使压力作用在排气板340表面，更易使排气板340向下推动连杆350，从而保持排气板340稳定的常闭状态，避免出现外齿配合部320与齿轮310最后一次啮合打开排气板340后内齿配合部330未与齿轮310啮合排气板340自动闭合过于缓慢导致对气体进行增压效果变差的情况。

此外，惰性气体包括一共有七种，分别是氦、氖、氩、氪、氙、氡、气奥，在本实施例中采用的是元素里面最不活泼的氦，在一般常温常压的情况下它都是无色无味的，密度比空气小，性质十分的稳定。

其中，如图8所示，排气板340包括第一面板342、与第一面板342平行设置的第二面板343以及设置在第一面板342和第二面板343之间的斜板344，斜板344转动连接于外壳110，排气板340关闭时第一面板342高于第二面板343，第二滑槽341设于第一面板342。设置排气板340由第一面板342、第二面板343以及斜板344组成，可以增大与检测箱本体210内的惰性气体的接触面积，保证排气板340在内外存在压差情况下的常闭状态；设置第二面板343与第一面板342平行设置使中间的斜板344转动连接于外壳110，使整体转动状态更易控制平衡；设置排气板340关闭时第一面板342高于第二面板343，实现连杆350对第一面板342的重力作用使第一面板342的重心大于第二面板343，压差作用在第一面板342的力更显著，增强排气板340的常闭效果。

其中，如图8所示，第一面板342的作用面的面积大于第二面板343的作用面的面积。设置第一面板342的作用面的面积大于第二面板343的作用面的面积，增大第一面板342与惰性气体的接触面积，使内外压差作用在第一面板342的力更显著，增强排气板340的常闭效果。

此外，如图11所示，由于用户终端有不同的需求，例如燃气电站的燃气轮机燃烧、家庭用户中燃气炉燃烧、掺氢天然气再分离氢气至氢燃料电池等氢能利用，对气体燃料的氢含量及压力波动要求较高，在本实施例中设计控制系统为氢气体调控站的PLC系统，检测模块200内增设浓度传感器和组分传感器，对泄露气体的组成成分和各成分的浓度进行分析，分析读取的数据上传到PLC系统，检测模块200、阀门控制模块300的逐步排气与气体调控站和调控站PLC系统联动调控，PLC系统通过气体供应源头调整天然气和氢气的比例来调控终端输出的天然气或掺氢天然气，调控站内其余模块以及调控站内下游模块共同配合检测模块200调控满足终端用户的不同的需求，实现站内气体混合物的各参数的精确调控。

在上述具体实施方式的具体内容中，各技术特征可以进行任意不矛盾的组合，为使描述简洁，未对上述各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。