一種束管色譜氣體分析設備自動進樣裝置的製作方法
2023-06-11 22:58:31 1
專利名稱：一種束管色譜氣體分析設備自動進樣裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種束管色譜氣體分析設備的自動進樣裝置，用於束管色譜分析的地面批量氣體抽取，屬於測量領域。
背景技術：
據統計，在我國開採的煤礦中，存在自然發火危險的礦井佔總礦井數的50%左右， 自然發火煤層佔累計可採煤層數的60%，且自然火災發生的次數佔礦井火災總數的94% 以上。因此，自然發火事故的預防必然成為煤礦安全研究的重點。及時準確地發出火災早期預報不僅可以及時採取防滅火措施，將火災事故消除於萌芽狀態，而且還可以減少防滅火造成的經濟損失，防止火災事故的發生。煤的自燃發展要經過三個時期，即潛伏期、自熱期和燃燒期。在潛伏期中，煤體溫度與周圍環境溫度基本沒有什麼變化，但煤的著火溫度降低，化學活性增強。進入自燃期， 煤的氧化速度增加，並分解出水、二氧化碳和一氧化碳。氧化生成熱開始使煤體溫度升高， 當煤溫超過自熱的臨界值60 80°C時，煤溫將急劇上升，氧化速度加快，並出現煤的乾餾， 生成碳氫化合物0^11、氫H2及一氧化碳CO等可燃氣體。這時也是防滅火最關鍵的時期。如果此時不及時採取一些防滅火措施，煤溫將繼續上升至著火溫度而進入燃燒期。煤在氧化自燃過程中，不僅放出一定的熱量，而且還熱解釋放出CO、C2H4和C2H6等碳氫化合物，且分解的氣體成分及其濃度與煤溫之間有一定的對應關係。因此，直接檢測煤的熱解氣體產物和空氣中成分變化即可判斷煤的自燃發展程度，以便進行火災的早期預報。當前煤礦礦井安全束管監測系統已經開始在煤礦中得到越來越多的普及和應用。礦井安全束管監測系統是藉助束管將井下各處的空氣抽取、匯總到指定的地點 (如地面)，再藉助色譜檢測裝置對束管所採集的空氣樣本進行分析，實現對CO、CO2, CH4, C2H4、C2H6、02、N2等氣體含量的在線檢測，其分析結果在以實時監測報告、分析日報兩種方式提供數據的同時，亦可自動存入資料庫中，以便今後對某種氣體含量的變化趨勢進行分析， 從而實現了對礦井自燃火災的早期預測。在實際監測工作過程中，為了將井下的氣體樣本輸送至指定的地點，需要在兩點間敷設束管，其敷設個數是有限的，敷設地點也是指定的。當井下偶然出現很多地點需要檢測時，這種點對點敷設束管來實時檢測的方法就很難實現。此時就需要對束管未延伸到的井下各地點，採用井下分散人工取樣，地面集中批量分析的方式，來達到井下防火監測的全
礦覆蓋。現有的各種束管監測系統，主要是針對分析井下氣體樣本而設計的。並未考慮到地面集中批量分析氣樣的運用。給束管監測系統的普及和正常使用造成了很大的負面影響。
發明內容[0009]本實用新型是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種束管色譜氣體分析設備自動進樣裝置，用於束管色譜分析的地面批量氣體抽取。本實用新型技術的方案是這樣實現的本實用新型公開了一種束管色譜氣體分析設備自動進樣裝置，其特徵是在束管切換裝置與井下束管之間設置兩位三通電磁閥、過濾器、進樣口、兩位兩通電磁閥及時間繼電器構成自動進樣裝置；所述兩位三通電磁閥一路將束管切換裝置與兩位兩通電磁閥相連接，一路將管束切換裝置與井下束管相連接，再一路將管束切換裝置通過過濾器與進樣口相連接；所述時間繼電器並聯設置在真空泵的電源迴路中，與真空泵同時接通工作電源； 所述時間繼電器的常閉接點控制兩位兩通電磁閥開啟，時間繼電器的常開接點控制兩位三通電磁閥的開啟。與已有技術相比，本實用新型有益效果體現在1、本實用新型由時間繼電器控制兩位三通電磁閥和兩位兩通電磁閥進行切換，由兩位三通電磁閥控制井下束管氣路與地面進樣口氣路的選擇和導通，由兩位兩通電磁閥控制清洗氣路。通過多組循環啟動達到地面批量分析氣體的目的，可以極大地提高工作效率。2、本實用新型擴大了束管監控應用範圍，對於束管未延伸到的井下各地點，採用井下現場人工取樣，地面批量分析的方式，達到井下防火監測的全礦覆蓋。3、本實用新型使用簡單，製造安裝成本較低，便於推廣，易於用戶所接受，廣泛應用於各種礦井井下氣體成分分析的束管氣體色譜分析設備和裝置。
圖1是本實用新型管路連接示意圖；圖2是本實用新型多組循環示意圖；圖3是本實用新型電磁閥控制電路原理圖；圖2中，1色譜儀；2真空泵；3束管切換裝置；4 二位三通電磁閥；5井下束管，6過濾器，7進樣口，8 二位兩通電磁閥。
具體實施方式
參見圖1，本實施例中束管色譜氣體分析設備自動進樣裝置是利用現有的束管切換裝置3和井下束管5，在束管切換裝置4與井下束管5之間設置兩位三通電磁閥4、過濾器6、進樣口 7、兩位兩通電磁閥8及時間繼電器構成自動進樣裝置；其中，過濾器6用於過濾待測氣樣中的積水和雜質，有效的保護色譜儀的安全穩定運行；兩位三通電磁閥4 一路將束管切換裝置3與兩位兩通電磁閥8相連接，一路將管束切換裝置3與井下束管5相連接，再一路將管束切換裝置3通過過濾器6與進樣口 7相連接；所述時間繼電器並聯設置在真空泵2的電源迴路中，與真空泵2同時接通工作電源；由時間繼電器的常閉接點控制兩位兩通電磁閥8開啟，並由時間繼電器的常開接點控制兩位三通電磁閥4的開啟。採樣系統通電工作後，真空泵2啟動，此時，時間繼電器的常閉接點使兩位兩通電磁閥8導通，大氣中新鮮空氣隨兩位兩通電磁閥8進入氣路內部，經束管切換裝置3後由真空泵2抽氣排出，達到清洗氣路的目的；當時間繼電器的控制時間到時，兩位兩通電磁閥8 關閉，並隨之打開兩位三通電磁閥4，此時待測氣樣由進樣口 7進入，經過濾器6、兩位三通電磁閥4、束管切換裝置3、真空泵2至色譜儀1，在色譜儀中進行分析。以時間繼電器控制兩位三通電磁閥和兩位兩通電磁閥的切換來完成每組先清洗後抽取的連貫操作。圖2所示，具體實施中，通過多組循環啟動達到地面批量分析氣體的目的。圖3所示，電磁閥的控制電路是由時間繼電器SJK的延時電路和兩位三通電磁閥 SF、兩位兩通電磁閥RF控制線圈所構成。其中，時間繼電器SJK兩端與真空泵B共同並聯連接接在電源「 + 」、「 -，，端之間；兩位兩通電磁閥SF線圈與時間繼電器SJK常閉控制接點 J2串聯後與電源「 + 」、「_」兩端連接；兩位三通電磁閥SF線圈與時間繼電器SJK常開控制接點Jl串聯後與電源「 + 」、「_」兩端連接。
權利要求1. 一種束管色譜氣體分析設備自動進樣裝置，其特徵是在束管切換裝置(4)與井下束管(5)之間設置兩位三通電磁閥G)、過濾器(6)、進樣口(7)、兩位兩通電磁閥⑶及時間繼電器構成自動進樣裝置；所述兩位三通電磁閥(4) 一路將束管切換裝置C3)與兩位兩通電磁閥(8)相連接，一路將管束切換裝置C3)與井下束管( 相連接，再一路將管束切換裝置C3)通過過濾器(6)與進樣口(7)相連接；所述時間繼電器並聯設置在真空泵O)的電源迴路中，與真空泵O)同時接通工作電源；所述時間繼電器的常閉接點控制兩位兩通電磁閥(8)開啟，時間繼電器的常開接點控制兩位三通電磁閥的開啟。
專利摘要本實用新型公開了一種束管色譜氣體分析設備自動進樣裝置，其特徵是在束管切換裝置與井下束管之間設置兩位三通電磁閥、過濾器、進樣口、兩位兩通電磁閥及時間繼電器構成自動進樣裝置；所述兩位三通電磁閥一路將束管切換裝置與兩位兩通電磁閥相連接，一路將管束切換裝置與井下束管相連接，再一路將管束切換裝置通過過濾器與進樣口相連接；所述時間繼電器設置在真空泵的電源迴路中，與真空泵同時接通工作電源；所述時間繼電器的常閉接點控制兩位兩通電磁閥開啟，時間繼電器的常開接點控制兩位三通電磁閥的開啟。本實用新型通過多組循環啟動達到地面批量分析氣體的目的，可極大地提高工作效率。
文檔編號G01N1/26GK202284992SQ20112041481
公開日2012年6月27日 申請日期2011年10月27日 優先權日2011年10月27日
發明者李應輝, 蔣光勇, 蔣鎮, 薛犇 申請人:淮南礦業(集團)有限責任公司