定容取樣無焰燃燒式燃氣熱值儀的製作方法

2023-08-08 08:11:16 1

專利名稱：定容取樣無焰燃燒式燃氣熱值儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及測量燃氣熱值的儀器，特別涉及一種定容取樣無焰燃燒式燃氣熱值儀，主要用於測量天然氣、液化氣、人工煤氣、沼氣、高爐煤氣，發生爐煤氣等各種燃氣的熱值。
現有的熱值儀主要是應用熱平衡原理。首先對被測燃氣和空氣淨化穩壓處理，並對二者恆壓差混合使其燃燒，在燃燒室上採用測溫元件測量燃燒室出氣溫度與進氣溫度之差，再通過數據處理器計算得出燃氣的熱值(或華白指數)。這種測量方法需要一套複雜的穩壓和混合裝置，一般採用流量控制燃氣與空氣的比例，致使整機體積很大。其燃燒室為明火燃燒，達不到防爆要求，不能在有燃氣的現場測量。對不同熱值的燃氣需配備不同的燃燒裝置，故一種機型的測量範圍較小。
本發明的目的就是提供一種結構簡單、體積小、測量範圍大、沒有明火燃燒的定容取樣無焰燃燒式燃氣熱值儀。
為實現上述目的，本發明採取以下技術方案本發明具有以下有益效果採用活塞式定容取樣結構，使氣樣比例恆定，而結構很簡單，減小了體積；採用催化燃燒式測量元件，實現無焰燃燒，容易實現隔爆，解決該類儀器的防爆難題，可製成便攜型在現場測量；由於催化燃燒元件對溫度變化的響應範圍很大，故一臺儀器可測量的熱值範圍很大，大大降低了測量成本。


圖1是本發明的總體結構示意圖。
圖2是本發明的檢測室的結構示意圖。
參見圖1，本發明包括取樣器1，混合腔2，檢測室3，數據處理器4，數字顯示器5.取樣器1的出口經混合腔與檢測室3的入口，檢測室3內的檢測元件32的信號端與數字顯示器5分別與數據處理器4的對應端連接，所述的取樣器1包括兩個平行並列的氣缸式取樣筒11和12，在其內各有一個活塞15。兩個活塞的活塞杆能過杆16相互連接並與活塞驅動裝置轉動連接，該活塞驅動裝置包括電機61、偏心輪62、連杆63，偏心輪62的中心與電機軸連接，其偏心軸與連杆63的一端轉動連接，連杆63的另一端與所述的活塞杆的連杆16的中部鉸連。在取樣筒11和12的頂端各有連接一個可控進氣閥13和出氣閥14的一端，兩個進氣閥13的另一端分別為燃氣入口131和空氣入口132，兩個出氣閥14的另一端經過混合腔2並與所述的檢測室3的進氣口連接，兩個進氣閥13和出氣閥14的控制端與氣閥控制裝置連接。
所述的可控進氣閥13和出氣閥14均為電磁閥；所述的氣閥控制裝置包括分別位於所述活塞杆連杆16一端對應上止點與下止點附近的行程開關K1、K2和與其相連的控制電路，其控制端與所述的電磁閥連接。為了穩定燃氣還在所述燃氣入口131設置了控制裝置，包括流量計71，氣壓表72，餘氣出口73.流量計71的入口與燃氣源連接，出口連接到所述燃氣入口131，在該入口附近還連接有餘氣出口73，在流量計71的一端連接氣壓表72.
參見圖2，所述的檢測室3包括氣室31及崔化燃燒式敏感元件32，在該敏感元件之外罩有隔爆層33，在該側爆層外罩有錐形聚氣罩34，該聚氣罩頃端有進氣口35連接到氣室外，在該側還有出氣口36。
本發明工作原理是將一定壓力的燃氣通過流量計71送到燃氣取樣筒11的進氣電磁閥13的入口131，與該入口連接的餘氣出口73為燃氣流通提供通道，即在檢測時始終保持燃氣的流通，並起到自然卸壓的作用，使取樣筒11在進氣時不受進口壓力高低的影響，在空氣取樣筒12的進氣電磁閥入口132連接空氣。兩個活塞15在電機61的驅動下作往復直線運動。當活塞在頂端(上止點)時，行程開關K1動作將兩個進氣電磁閥13打開，同時將兩個出氣電磁閥14關閉，隨著活塞5向下止點移動，燃氣和空氣分別被吸入兩個取樣筒11.12內，兩者的體積比例即是兩個取樣筒11.12的容積之比。當活塞15移動到下止時，另一行程開關K2控制兩進氣電磁閥13關閉，同時打開兩個出氣電磁閥14，已吸入兩個取樣筒的氣樣從出氣孔匯合到混氣腔，經過混合後送到檢測室3內，混合氣沿著聚氣罩34在檢測元件32的整個表面擴散，並很快滲透到檢測元件32表面催化燃燒，所產生的熱量的大小與檢測元件的電阻值成比例，通過惠斯橋測量電路和微機處理器4將測量信號處理為熱值或其他有用的數值在數字顯示器5上顯示。數字顯示器5為四位半LED數碼顯示器，或液晶顯示屏，可以顯示以下測量數據燃氣高低熱值，燃氣濃度(體積比)，密度，相對密度，華白指數。
權利要求
1一種定容取樣無焰燃氣熱值儀，包括取樣器、混合腔、檢測室、 數據處理器、數字顯示器，取樣器的出口與檢測室連通，檢測室的信號端和數字顯示器分別與數據處理器的對應端連接，其特徵在於所述的取樣器包括兩個並列的帶有活塞的取樣筒、可控進氣閥、可控出氣閥、活塞驅動裝置、氣閥控制裝置，兩個活塞杆相互連接並與活塞驅動裝置傳動連接，在取樣筒的頂端各連接一個進氣閥和出氣閥的一端，兩個進氣閥的另一端分別為燃氣入口和空氣入口，兩個出氣閥的另一端相互連接混合腔並與所述的檢測室進氣口連接，兩個可控進氣閥和可控出氣閥的控制端與氣閥控置連接。
2根據權利要求1所述定容取樣無焰燃氣熱值儀，其特徵在於所述的活塞驅動裝置包括電機偏心輪連杆，偏心輪的中心與電機軸連接，其軸與連杆的一端轉動連接，連杆的另一端與所述的活塞杆外端鉸連。
3根據權利要求1所述定容取樣無焰燃燒式燃氣熱值儀，其特徵在於所述的可控進氣閥和出氣閥均為電磁閥；所述的氣閥控制裝置包括公別位於所述活塞杆外端對應上止點與下止點附近的行程開關和控制電路，其控與所述的電磁閥連接。
4根據權利要求1所述定容取樣無焰燃燒式燃氣熱值儀，其特性在於所述的混合腔為射流混合，空氣出口與燃氣出口通過射流帶入混合腔，使燃氣在一定比例的空氣中完全混合。
5根據權利要求1所述定容取樣無焰燃燒式燃氣熱值儀，其特徵在於所述的檢測室包括氣室及摧化燃燒式敏感元件，在該敏感元件之外罩有隔爆層，在該隔爆層外罩有聚氣罩，該聚氣罩頂端有進氣口連接到氣室外，在氣室的該側還有出氣口。
6根據權利要求1所述定容取樣無焰燃燒式燃氣熱值儀，其特徵在於還包括連接於所述燃氣入口的流量控制裝置，出口連接到所述可控電磁閥的燃氣入口，在該入口附近還連接有餘氣出口，在流量計的一端連接氣壓表。
全文摘要
本發明的目的就是提供一種結構簡單、體積小、測量範圍大、沒有明火燃燒的定容取樣無焰燃燒式燃氣熱值儀。為實現上述目的，本發明採取以下技術方案本發明具有以下有益效果採用活塞式定容取樣結構，使氣樣比例恆定，而結構很簡單，減小了體積；採用催化燃燒式測量元件，實現無焰燃燒，容易實現隔爆，解決該類儀器的防爆難題，可製成便攜型在現場測量；由於催化燃燒元件對溫度變化的響應範圍很大，故一臺儀器可測量的熱值範圍很大，大大降低了測量成本。
文檔編號G01N33/22GK1414380SQ0211718
公開日2003年4月30日 申請日期2002年4月25日 優先權日2002年4月25日
發明者貢江昆, 謝安東 申請人:謝安東