專利名稱：一種用于檢測筒倉內(nèi)可燃?xì)怏w濃度的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢測筒倉內(nèi)可燃?xì)怏w濃度的設(shè)備。
背景技術(shù)：
筒倉是用來貯存散裝物料的設(shè)施，具有使用方便、保護(hù)環(huán)境和減少占地等優(yōu)點(diǎn)。但是在港口一直沒有應(yīng)用筒倉，尤其是用來貯存煤的儲煤筒倉。儲煤筒倉需要注意筒倉自燃和爆炸的問題。由于煤的導(dǎo)熱系數(shù)小，熱量向四周擴(kuò)散較慢，熱量聚集在煤堆內(nèi)使煤堆內(nèi)部溫度升高。當(dāng)溫度升高時(shí)，煤堆會(huì)釋放可燃?xì)怏w，例如一氧化碳(⑶)、乙烷(C2H6)、丙烷 (C3H8),可燃?xì)怏w的出現(xiàn)可以表征煤堆的溫度。另外，這些可燃?xì)怏w與空氣混合，當(dāng)溫度、可燃?xì)怏w濃度以及粉塵濃度達(dá)到一定的數(shù)值后，就會(huì)引發(fā)爆炸。因此，需要隨時(shí)檢測筒倉內(nèi)的可燃?xì)怏w的濃度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠檢測筒倉內(nèi)的可燃?xì)怏w濃度的設(shè)備。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于檢測筒倉內(nèi)可燃?xì)怏w濃度的設(shè)備，該設(shè)備包括氣體采集裝置，該氣體采集裝置包括用于從至少一個(gè)筒倉中采集氣體的至少一個(gè)采氣頭、氣泵、第一電磁換向閥，所述至少一個(gè)采氣頭經(jīng)由管路與所述氣泵的入口連接，該氣泵的出口連接到所述第一電磁換向閥的入口 ；氣體分析裝置，該氣體分析裝置用于接收從所述第一電磁換向閥的出口輸出的由所述至少一個(gè)采氣頭采集的氣體，檢測該氣體中可燃?xì)怏w的成分及濃度，并輸出指示該成分及濃度的信號。采氣頭可以設(shè)置在筒倉內(nèi)，氣泵用于提供動(dòng)力，筒倉內(nèi)的氣體在氣泵提供的動(dòng)力下可以通過采氣頭經(jīng)由管道被抽入到氣體分析裝置，氣體分析裝置可以檢測該氣體中可燃?xì)怏w的成分及濃度，并輸出指示該成分及濃度的信號。由此，本發(fā)明提供的設(shè)備能夠檢測筒倉內(nèi)可燃?xì)怏w的濃度。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式
部分予以詳細(xì)說明。


附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式
一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的用于檢測筒倉內(nèi)可燃?xì)怏w濃度的設(shè)備的總體框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的氣體分析裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的氣體分析裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的氣體分析裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的氣體采集裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的氣體采集裝置的結(jié)構(gòu)框圖7是根據(jù)本發(fā)明的可替換實(shí)施方式的氣體采集裝置的結(jié)構(gòu)框圖；以及圖8是根據(jù)本發(fā)明的可替換實(shí)施方式的氣體采集裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式
僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供了一種用于檢測筒倉內(nèi)可燃?xì)怏w濃度的設(shè)備，該設(shè)備包括氣體采集裝置，該氣體采集裝置包括用于從至少一個(gè)筒倉中采集氣體的至少一個(gè)采氣頭11、氣泵12、第一電磁換向閥13，所述至少一個(gè)采氣頭11經(jīng)由管路與所述氣泵12的入口連接，該氣泵12的出口連接到所述第一電磁換向閥13的入口 ；氣體分析裝置20，該氣體分析裝置20用于接收從所述第一電磁換向閥13的出口輸出的由所述至少一個(gè)采氣頭11采集的氣體，檢測該氣體中可燃?xì)怏w的成分及濃度，并輸出指示該成分及濃度的信號。具體來說，如圖2所示，所述氣體分析裝置20可以包括預(yù)處理單元21，其入口與所述第一電磁換向閥13的出口連接，該預(yù)處理單元21用于接收所述采集的氣體，對該氣體進(jìn)行除水和/或除塵；和檢測室23，其入口與該預(yù)處理單元21的出口連接，該檢測室23用于接收從預(yù)處理單元21的出口輸出的所述氣體，該檢測室23內(nèi)具有至少一組傳感器，每組傳感器包括至少一個(gè)傳感單元231，每組傳感器用于檢測所述氣體中的一種可燃?xì)怏w的濃度，并輸出指示所檢測的可燃?xì)怏w的濃度的信號。所述預(yù)處理單元21可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的可以除去氣體中的水分和粉塵的裝置。例如預(yù)處理單元21可以包括金屬過濾網(wǎng)，用于過濾掉所通過的氣體中的粉塵，例如筒倉中的煤塵等。預(yù)處理單元21還可以包括氣體干燥器，用于除去氣體中的水汽。所述檢測室23中的傳感器可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的用于檢測可燃?xì)怏w濃度的傳感器，例如催化燃燒型傳感器。該傳感器可以檢測多種氣體的濃度，例如co、CH4、C2H4、
CgHg、CH3CH2CH3 ^^ O優(yōu)選地，所述預(yù)處理單元21還可以包括冷卻裝置(未示出)，用于對所述氣體進(jìn)行降溫。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述氣體分析裝置20還可以包括設(shè)置在所述預(yù)處理單元21與檢測室23之間的第三氣泵22，該第三氣泵22的入口和出口分別與所述預(yù)處理單元21的出口和檢測室23的入口連接。該第三氣泵22用于給從預(yù)處理單元21輸出的所述氣體提供動(dòng)力使得該氣體以一定的壓力和流量輸送到檢測室23。如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述氣體分析裝置20還可以包括反吹單元，該反吹單元包括設(shè)置在所述預(yù)處理單元21和第三氣泵22之間的管路上的第四電磁換向閥M和設(shè)置在所述第三氣泵22與所述檢測室23之間的管路上的第五電磁換向閥25，該第四電磁換向閥M的入口與所述預(yù)處理單元21的出口連接，該第四電磁換向閥M的第一出口與所述第三氣泵22的入口連接，第三氣泵22的出口與所述第五電磁換向閥25的入口連接，該第五電磁換向閥25的第一出口與所述檢測室23的入口連接，該第五電磁換向閥25的第二出口與所述第四電磁換向閥24的第二出口連接。所述第四電磁換向閥M和第五電磁換向閥25可以是本領(lǐng)技術(shù)人員公知的至少具有二位三通能力的電磁換向閥，例如，二位三通電磁換向閥、二位四通電磁換向閥、三位四通電磁換向閥等。所述設(shè)備還可以包括控制器30，控制器30的控制端可以與第四電磁換向閥M和第五電磁換向閥25的受控端電連接，該控制器30可以用于控制所述第四電磁換向閥M和第五電磁換向閥25動(dòng)作，使得所述預(yù)處理單元21與第三氣泵22之間導(dǎo)通且該第三氣泵22 與所述檢測室23之間導(dǎo)通。所述控制器30可以包括但不限于微控制器、DSP芯片、PLC控制器、FPGA電路等。在針對一個(gè)采氣頭11采集的氣體的檢測完成之后，控制器30可以控制第四電磁換向閥M和第五電磁換向閥25動(dòng)作，使得第四電磁換向閥M的入口從與第一出口導(dǎo)通變換到與第二出口導(dǎo)通，且使得第五電磁換向閥25的入口從與第一出口導(dǎo)通變換到與第二出口導(dǎo)通，此時(shí)，反吹單元處于工作狀態(tài)。這樣，在第三氣泵22提供動(dòng)力的情況下，對氣體分析裝置20的管路進(jìn)行反吹，以清除殘留在其中的氣體。為反吹提供反吹氣體的方式可以有很多種。例如，第三氣泵22的入口可以連接到一氣源，例如空氣源、氮?dú)庠吹?圖中未示出)，氣源通常與第三氣泵22處于不導(dǎo)通狀態(tài)。當(dāng)如上所述第四電磁換向閥M的入口從與第一出口導(dǎo)通變換到與第二出口導(dǎo)通時(shí)，氣源與第三氣泵22導(dǎo)通(例如，可以在控制器 30的控制下)，從而給第三氣泵22提供反吹氣體。當(dāng)?shù)谒碾姶艙Q向閥M的入口再次與第一出口導(dǎo)通時(shí)，氣源與第三氣泵22不導(dǎo)通(例如，可以在控制器30的控制下)。再例如，第三氣泵22的入口還可以與一電磁閥連接，該電磁閥與外界環(huán)境連通，控制器30(或其他控制裝置)可以控制該電磁閥與第三氣泵22的導(dǎo)通/斷開，導(dǎo)通/斷開的時(shí)間和順序可以與上述氣源的導(dǎo)通/斷開相同?？傃灾?，在進(jìn)行反吹操作時(shí)，氣源和電磁閥與第三氣泵22導(dǎo)通從而提供反吹氣體；在反吹操作結(jié)束時(shí)，氣源和電磁閥與第三氣泵22斷開從而不影響正常檢測操作?？梢岳斫獾氖?，本發(fā)明提供反吹氣體的方式不局限于此，所述領(lǐng)域技術(shù)人員能夠預(yù)想到的其他方式也能適用于本發(fā)明。在反吹達(dá)到預(yù)定時(shí)間段后，控制器30可以控制第四電磁換向閥M和第五電磁換向閥25動(dòng)作，使得第四電磁換向閥M的入口從與第二出口導(dǎo)通變換到與第一出口導(dǎo)通，且使得第五電磁換向閥25的入口從與第二出口導(dǎo)通變換到與第一出口導(dǎo)通，由此反吹單元再次處于未工作狀態(tài)。所述預(yù)定時(shí)間段可以根據(jù)現(xiàn)場工況靈活設(shè)定，可以通過控制器30中的定時(shí)器來設(shè)定該預(yù)定時(shí)間段。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述預(yù)定時(shí)間段的范圍可以為20分鐘-30分鐘。觸發(fā)控制器30控制第四電磁換向閥M和第五電磁換向閥25動(dòng)作以使得反吹單元處于工作狀態(tài)的事件可以包括但不限于手動(dòng)觸發(fā)，操作員可以手動(dòng)輸入指令以觸發(fā)控制器30 ；自動(dòng)觸發(fā)，例如可以設(shè)定檢測周期定時(shí)器，當(dāng)檢測周期定時(shí)器期滿后，控制器30響應(yīng)于該期滿而被觸發(fā)；其他方式的觸發(fā)。此外，還可以控制進(jìn)入檢測室23的氣體的流量。為了實(shí)現(xiàn)該目的，如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述氣體分析裝置20還可以包括設(shè)置在所述第五電磁換向閥25的第一出口與所述檢測室23的入口之間的流量計(jì)沈，用于檢測進(jìn)入到該檢測室23的所述氣體的流量，并輸出相應(yīng)的流量信號；設(shè)置在所述第五電磁換向閥25的第一出口與所述流量計(jì)沈之間的流量控制單元 27，用于接收所述流量信號并根據(jù)該流量信號將進(jìn)入到所述檢測室23的氣體的流量控制
在一預(yù)設(shè)值。所述流量計(jì)沈和流量控制單元27可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的裝置，所述預(yù)設(shè)值可以在1升/分鐘以下。下面描述關(guān)于氣體采集裝置的不同的實(shí)施方式。圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的氣體采集裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖5所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述采氣頭11可以為多個(gè)，一個(gè)或多個(gè)采氣頭11可以被設(shè)置在一個(gè)筒倉內(nèi)。所述氣體采集裝置還可以包括第二電磁換向閥14，所述多個(gè)采氣頭11中的一個(gè)采氣頭11經(jīng)由管路與該第二電磁換向閥14的一個(gè)入口連接，該第二電磁換向閥14的出口與所述氣泵12的入口連接，氣泵12的出口連接到第一電磁換向閥13的入口，第一電磁換向閥13的出口與上述預(yù)處理單元21的入口連接。該用于檢測筒倉內(nèi)可燃?xì)怏w濃度的設(shè)備還可以包括控制器30，控制器30的控制端可以與第二電磁換向閥14和第一電磁換向閥 13的受控端電連接?？刂破?0可以控制該第二電磁換向閥14動(dòng)作，使得該第二電磁換向閥14的一個(gè)入口與其出口導(dǎo)通，而其它入口與其出口斷開。氣泵12被加電時(shí)開始工作，與第二電磁換向閥14的出口導(dǎo)通的一個(gè)入口所連接的采氣頭11開始采集筒倉內(nèi)的氣體，并在氣泵12的作用下被輸送到預(yù)處理單元21，經(jīng)過冷卻、除水和除塵后，在第三氣泵22的作用下被輸送到檢測室23，檢測室23中的傳感器開始檢測該氣體中的可燃?xì)怏w的成分和濃度，并輸出相應(yīng)的指示成分及濃度的信號。處理器(未示出)接收該信號，并對該信號進(jìn)行處理，之后輸出個(gè)顯示器顯示可燃?xì)怏w的成分以及濃度。所述處理器可以包括但不限于微控制器、DSP芯片、PLC控制器、FPGA電路等。當(dāng)對從該采氣頭11所采集的氣體的檢測結(jié)束以后，控制器30可以控制第二電磁換向閥動(dòng)作，使得該第二電磁換向閥14的出口切換到與另一個(gè)入口導(dǎo)通，由此開始從另一個(gè)采氣頭11采集氣體。當(dāng)針對一個(gè)采氣頭11的氣體檢測完成后，控制器30可以控制第二電磁換向閥14動(dòng)作以使得該第二電磁換向閥14的出口切換到與下一個(gè)入口導(dǎo)通，使得多個(gè)采氣頭11中的下一個(gè)采氣頭11通過第二電磁換向閥14的下一個(gè)入口與其出口導(dǎo)通。依次循環(huán)，能夠?qū)崿F(xiàn)單通道循環(huán)測量。在上述第二電磁換向閥14的入口切換之前，希望使用反吹單元清除氣體分析裝置20的管路中的殘余氣體。由此，控制器30還可以用于在控制第二電磁換向閥14動(dòng)作以使得該第二電磁換向閥14的出口從與一個(gè)入口導(dǎo)通切換到與下一個(gè)入口導(dǎo)通之前，控制所述第四電磁換向閥M和第五電磁換向閥25動(dòng)作，使得第四電磁換向閥M的入口從與第一出口導(dǎo)通變換到與第二出口導(dǎo)通，且使得第五電磁換向閥25的入口從與第一出口導(dǎo)通變換到與第二出口導(dǎo)通；以及經(jīng)過一預(yù)定時(shí)間段后，控制所述第四電磁換向閥M和第五電磁換向閥25動(dòng)作，使得第四電磁換向閥M的入口從與第二出口導(dǎo)通變換到與第一出口導(dǎo)通，且使得第五電磁換向閥25的入口從與第二出口導(dǎo)通變換到與第一出口導(dǎo)通。這樣能夠避免從另一個(gè)采氣頭11采集的氣體與之前殘留在氣體分析裝置 20中的氣體混合而影響檢測精度。雖然圖5中示出了兩個(gè)采氣頭11，但是圖5只是示例性的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，氣體采集裝置可以包括任意數(shù)量的采氣頭11。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的氣體采集裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖6所示， 在本發(fā)明的可替換實(shí)施方式中，所述氣泵12可以包括兩個(gè)氣泵12 第一氣泵121和第二氣泵122。該第一氣泵121的出口與所述第一電磁換向閥13的第一入口連接，該第二氣泵122 的出口與該第一電磁換向閥13的第二入口連接；所述控制器30的控制端還可以與第一電磁換向閥13的受控端電連接，該控制器 30用于控制所述第一電磁換向閥13動(dòng)作，使得該第一電磁換向閥13的出口交替與第一入口和第二入口導(dǎo)通。這里，所述第一電磁換向閥13可以是本領(lǐng)技術(shù)人員公知的至少具有二位三通能力的電磁換向閥，例如，二位三通電磁換向閥、二位四通電磁換向閥、三位四通電磁換向閥等?？商鎿Q地，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在該實(shí)施方式中，第一電磁換向閥13可以由兩個(gè)二位二通的電磁換向閥來代替。如圖6所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述氣體采集裝置還可以包括第二電磁換向閥14和第三電磁換向閥15，該第二電磁換向閥14位于所述采氣頭11與第一氣泵 121之間的管路上，第三電磁換向閥15位于所述采氣頭11與第二氣泵122之間的管路上； 所述采氣頭11為多個(gè)采氣頭11且被分為兩組，第一組采氣頭11中的一個(gè)采氣頭11經(jīng)由管路與第二電磁換向閥14的一個(gè)入口連接，第二組采氣頭11中的一個(gè)采氣頭11經(jīng)由管路與第三電磁換向閥15的一個(gè)入口連接，第二電磁換向閥14的出口和第三電磁換向閥15的出口分別與第一氣泵121的入口和第二氣泵122的入口連接。在該實(shí)施方式中，所述第二電磁換向閥14和第三電磁換向閥15具有多個(gè)入口，每一個(gè)入口與一個(gè)采氣頭11連接。因此第二電磁換向閥14和第三電磁換向閥15可以為二位N通電磁換向閥。在該實(shí)施方式中， 所述控制器30的控制端還可以與第二電磁換向閥14和第三電磁換向閥15的受控端連接， 且該控制器30還可以用于控制所述第二電磁換向閥14和第三電磁換向閥15動(dòng)作，以選擇第二電磁換向閥14的一個(gè)入口與其出口導(dǎo)通，以及選擇第三電磁換向閥15的一個(gè)入口與其出口導(dǎo)通；所述控制器30還用于在所述第一電磁換向閥13的第一入口與其出口由導(dǎo)通變換到斷開的情況下控制所述第二電磁換向閥14動(dòng)作，以選擇該第二電磁換向閥14的另一個(gè)入口與其出口導(dǎo)通；或者在所述第一電磁換向閥13的第二入口與其出口由導(dǎo)通變換到斷開的情況下控制所述第三電磁換向閥15動(dòng)作，以選擇該第三電磁換向閥15的另一個(gè)入口與其出口導(dǎo)通。在該實(shí)施方式中，使用兩個(gè)氣泵12(即第一氣泵121和第二氣泵122) 從兩個(gè)采氣頭11采集氣體。由于在現(xiàn)場中筒倉與氣體分析裝置20間隔的距離較遠(yuǎn)，因此采氣頭11與氣泵12之間的管路較長，從采氣頭11采集的氣體輸送到氣泵12需要一定的時(shí)間，如果只采用一個(gè)氣泵12來從采氣頭11抽取筒倉內(nèi)的氣體，則當(dāng)從一個(gè)采氣頭11切換到另一個(gè)采氣頭11時(shí)，需要等待氣體從另一個(gè)采氣頭11輸送到氣泵12。采用兩個(gè)氣泵 12，可以在從第一個(gè)采氣頭11采集的氣體輸送到氣體分析裝置20以進(jìn)行檢測的同時(shí)，利用第二個(gè)氣泵12從下一個(gè)采氣頭11抽取氣體，但不輸送給氣體分析裝置20。這樣在針對從第一個(gè)采氣頭11采集的氣體的檢測完成后，控制器30控制第一電磁換向閥13動(dòng)作，使得第二個(gè)氣泵12與氣體分析裝置20導(dǎo)通，已經(jīng)由第二個(gè)氣泵12從下一個(gè)采氣頭11抽取的氣體立即被輸送到氣體分析裝置20，由此，能夠節(jié)省時(shí)間。同時(shí)，第一個(gè)氣泵12與氣體分析裝置20斷開。在控制上述第一電磁換向閥13動(dòng)作的同時(shí)，控制器30控制第二電磁換向閥 14動(dòng)作以選擇該第二電磁換向閥14的另一個(gè)入口與其出口導(dǎo)通，該第一個(gè)氣泵12開始從與該另一個(gè)入口連接的采氣頭11抽取氣體。通過對控制器30設(shè)定預(yù)定的控制指令時(shí)序，就能夠?qū)崿F(xiàn)針對多個(gè)采氣頭11的單點(diǎn)循環(huán)檢測，即一次檢測從一個(gè)采氣頭11采集的氣體中的可燃?xì)怏w的成分及濃度。同時(shí)可以利用兩個(gè)氣泵12來縮短進(jìn)行下一輪檢測的等候時(shí)間。在該實(shí)施方式中，如果采氣頭11的數(shù)量較大，例如16個(gè)采氣頭11，即便是分成兩組，每一組的采氣頭11數(shù)量也有8個(gè)。這樣第二電磁換向閥14和第三電磁換向閥15的入口數(shù)量相應(yīng)的也為8個(gè)。盡管技術(shù)上能實(shí)現(xiàn)，但無疑給第二電磁換向閥14和第三電磁換向閥15的制造帶來困難。因此該實(shí)施方式比較適合采氣頭11數(shù)量不多的情形。圖7示出了氣體采集裝置的可替換實(shí)施方式。如圖7所示，在本實(shí)施方式中，所述氣體采集裝置可以包括第二電磁換向閥組16和第三電磁換向閥組17，該第二電磁換向閥組16位于所述采氣頭 11與所述第一氣泵121之間的管路上，該第二電磁換向閥組16位于所述采氣頭11與所述第二氣泵122之間的管路上；所述采氣頭11為多個(gè)采氣頭11且被分為兩組，第一組采氣頭 11中的一個(gè)采氣頭11經(jīng)由管路與第二電磁換向閥組16中的一個(gè)電磁換向閥的入口連接， 第二組采氣頭11中的一個(gè)采氣頭11經(jīng)由管路與第三電磁換向閥組17中的一個(gè)電磁換向閥的入口連接，第二電磁換向閥組16中的電磁換向閥的出口和第三電磁換向閥組17中的電磁換向閥的出口分別與第一氣泵121的入口和第二氣泵122的入口連接。在該實(shí)施方式中，用第二電磁換向閥組16和第三電磁換向閥組17來分別代替之前的實(shí)施方式中的第二電磁換向閥14和第三電磁換向閥15。這里，第二電磁換向閥組16和第三電磁換向閥組17 中的電磁換向閥只要是能具有二位二通能力的電磁換向閥就可以。在該實(shí)施方式中，所述控制器30的控制端還與第二電磁換向閥組16和第三電磁換向閥組17中的電磁換向閥的受控端電連接，該控制器30還用于控制所述第二電磁換向閥組16和第三電磁換向閥組17 動(dòng)作，以選擇第二電磁換向閥組16中的一個(gè)電磁換向閥導(dǎo)通，以及選擇第三電磁換向閥組 17中的一個(gè)電磁換向閥導(dǎo)通；所述控制器30還用于在所述第一電磁換向閥13的第一入口與其出口由導(dǎo)通變換到斷開的情況下控制所述第二電磁換向閥組16動(dòng)作，以選擇該第二電磁換向閥組16中的另一個(gè)電磁換向閥導(dǎo)通；或者在所述第一電磁換向閥13的第二入口與其出口由導(dǎo)通變換到斷開的情況下控制所述第三電磁換向閥組17動(dòng)作，以選擇該第三電磁換向閥組17中的另一個(gè)電磁換向閥導(dǎo)通。雖然圖7和圖8中示出了四個(gè)采氣頭11，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，氣體采集裝置可以包括任意數(shù)量的采氣頭11。在另一個(gè)可替換的實(shí)施方式中，如圖8所示，所述氣體采集裝置包括第二電磁換向閥組16，該第二電磁換向閥組16位于所述采氣頭11與所述第一氣泵121和第二氣泵122 之間的管路上；所述采氣頭11為多個(gè)采氣頭11，多個(gè)采氣頭11中的一個(gè)采氣頭11經(jīng)由管路連接到該第二電磁換向閥組16中的一個(gè)電磁換向閥的入口，該電磁換向閥的第一出口和第二出口分別連接到所述第一氣泵121的入口和第二氣泵122的入口。在該實(shí)施方式中， 所述第二電磁換向閥組16中的電磁換向閥可以是具有二位三通能力的任意類型的電磁換向閥，例如二位三通電磁換向閥、二位四通電磁換向閥、三位四通電磁換向閥等。在該實(shí)施方式中，所述控制器30的控制端還與第二電磁換向閥組16中的電磁換向閥的受控端電連接，該控制器30還用于控制所述第二電磁換向閥組16動(dòng)作，以選擇所述采氣頭11中的一個(gè)采氣頭11與所述第一氣泵121導(dǎo)通且選擇另一個(gè)采氣頭11與所述第二氣泵122導(dǎo)通； 所述控制器30還用于在所述第一電磁換向閥13的第一入口與其出口由導(dǎo)通變換到斷開的情況下控制所述第二電磁換向閥組16動(dòng)作，以從未與所述第一氣泵121和第二氣泵122導(dǎo)通的所述采氣頭11中選擇一個(gè)采氣頭11與所述第一氣泵121導(dǎo)通；或者在所述第一電磁換向閥13的第二入口與其出口由導(dǎo)通變換到斷開的情況下控制所述第二電磁換向閥組16 動(dòng)作，以從未與所述第一氣泵121和第二氣泵122導(dǎo)通的所述采氣頭11中選擇一個(gè)采氣頭 11與所述第二氣泵122導(dǎo)通。在以上的實(shí)施方式中，也可以使用反吹單元。由此，所述控制器30還用于在控制所述第一電磁換向閥13動(dòng)作，使得該第一電磁換向閥13的出口交替與第一入口和第二入口導(dǎo)通之前，依次執(zhí)行以下操作控制所述第四電磁換向閥M和第五電磁換向閥25動(dòng)作，使得第四電磁換向閥M 的入口從與第一出口導(dǎo)通變換到與第二出口導(dǎo)通，且使得第五電磁換向閥25的入口從與第一出口導(dǎo)通變換到與第二出口導(dǎo)通；經(jīng)過一預(yù)定時(shí)間段后，控制所述第四電磁換向閥M和第五電磁換向閥25動(dòng)作，使得第四電磁換向閥M的入口從與第二出口導(dǎo)通變換到與第一出口導(dǎo)通，且使得第五電磁換向閥25的入口從與第二出口導(dǎo)通變換到與第一出口導(dǎo)通。雖然圖8中示出了三個(gè)采氣頭11和第二電磁換向閥組16中的三個(gè)電磁換向閥， 但這只是示例性的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，所述氣體采集裝置可以包括任意數(shù)量的采氣頭11，且第二電磁換向閥組16可以包括任意數(shù)量的電磁換向閥。此外，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述氣體采集裝置還可以包括設(shè)置在所述第一氣泵121的出口與所述第一電磁換向閥13的第一入口之間的管路上和/或所述第二氣泵122的出口與所述第一電磁換向閥13的第二入口之間的管路上的蓄能器和/或溢流閥 (未示出)。設(shè)置蓄能器，可以在第一氣泵121或第二氣泵122正從采氣頭11抽取氣體但沒有與氣體分析裝置20導(dǎo)通的情況下，可以將抽取的氣體存儲在蓄能器中；而設(shè)置溢流閥可以防止抽取的氣體由于不能輸送到氣體分析裝置20而在氣泵12與第一電磁換向閥13 之間的管路中積累導(dǎo)致該管路中的氣壓過大。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，以上各實(shí)施方式中控制器30對各種電磁換向閥的控制可以通過預(yù)定的程序并可以利用控制器30中的定時(shí)器來實(shí)現(xiàn)?？刂破?0可以根據(jù)預(yù)定的程序生成各種指令，并可以使用定時(shí)器來設(shè)定指令的時(shí)序。在實(shí)際應(yīng)用中，采氣頭11的數(shù)量可以為16個(gè)，每個(gè)筒倉內(nèi)可以設(shè)置2個(gè)采氣頭 11。將從這些采氣頭11采集的氣體依次輸送到氣體分析裝置20，逐個(gè)進(jìn)行檢測并分析。以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式
中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測筒倉內(nèi)可燃?xì)怏w濃度的設(shè)備，該設(shè)備包括氣體采集裝置，該氣體采集裝置包括用于從至少一個(gè)筒倉中采集氣體的至少一個(gè)采氣頭(11)、氣泵(12)、第一電磁換向閥(13)，所述至少一個(gè)采氣頭(11)經(jīng)由管路與所述氣泵 (12)的入口連接，該氣泵(12)的出口連接到所述第一電磁換向閥(13)的入口 ；氣體分析裝置(20)，該氣體分析裝置00)用于接收從所述第一電磁換向閥(1 的出口輸出的由所述至少一個(gè)采氣頭(11)采集的氣體，檢測該氣體中可燃?xì)怏w的成分及濃度， 并輸出指示該成分及濃度的信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述氣泵(1 包括第一氣泵(121)和第二氣泵 (122)，該第一氣泵(121)的出口與所述第一電磁換向閥(1 的第一入口連接，該第二氣泵 (122)的出口與該第一電磁換向閥(13)的第二入口連接；所述設(shè)備還包括控制器(30)，該控制器(30)用于控制所述第一電磁換向閥(1 動(dòng)作， 使得該第一電磁換向閥(1 的出口交替與第一入口和第二入口導(dǎo)通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述氣體采集裝置還包括第二電磁換向閥(14) 和第三電磁換向閥(15)，該第二電磁換向閥(14)位于所述采氣頭(11)與第一氣泵(121) 之間的管路上，第三電磁換向閥(1 位于所述采氣頭(11)與第二氣泵122之間的管路上； 所述采氣頭(11)為多個(gè)采氣頭(11)且被分為兩組，第一組采氣頭(11)中的一個(gè)采氣頭 (11)經(jīng)由管路與第二電磁換向閥(14)的一個(gè)入口連接，第二組采氣頭(11)中的一個(gè)采氣頭(11)經(jīng)由管路與第三電磁換向閥(15)的一個(gè)入口連接，第二電磁換向閥(14)的出口和第三電磁換向閥(1 的出口分別與第一氣泵(121)的入口和第二氣泵(122)的入口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述控制器(30)還用于控制所述第二電磁換向閥(14)和第三電磁換向閥(15)動(dòng)作，以選擇第二電磁換向閥(14)的一個(gè)入口與其出口導(dǎo)通，以及選擇第三電磁換向閥(15)的一個(gè)入口與其出口導(dǎo)通；所述控制器(30)還用于在所述第一電磁換向閥(1 的第一入口與其出口由導(dǎo)通變換到斷開的情況下控制所述第二電磁換向閥(14)動(dòng)作，以選擇該第二電磁換向閥(14)的另一個(gè)入口與其出口導(dǎo)通；或者在所述第一電磁換向閥(13)的第二入口與其出口由導(dǎo)通變換到斷開的情況下控制所述第三電磁換向閥(15)動(dòng)作，以選擇該第三電磁換向閥(15)的另一個(gè)入口與其出口導(dǎo)通。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述氣體采集裝置還包括第二電磁換向閥組 (16)和第三電磁換向閥組(17)，該第二電磁換向閥組(16)位于所述采氣頭(11)與所述第一氣泵(121)之間的管路上，該第二電磁換向閥組(16)位于所述采氣頭(11)與所述第二氣泵(12 之間的管路上；所述采氣頭(11)為多個(gè)采氣頭(11)且被分為兩組，第一組采氣頭(11)中的一個(gè)采氣頭(11)經(jīng)由管路與第二電磁換向閥組(16)中的一個(gè)電磁換向閥的入口連接，第二組采氣頭(11)中的一個(gè)采氣頭(11)經(jīng)由管路與第三電磁換向閥組(17)中的一個(gè)電磁換向閥的入口連接，第二電磁換向閥組(16)中的電磁換向閥的出口和第三電磁換向閥組(17)中的電磁換向閥的出口分別與第一氣泵(121)的入口和第二氣泵(122) 的入口連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述控制器(30)還用于控制所述第二電磁換向閥組(16)和第三電磁換向閥組(17)動(dòng)作，以選擇第二電磁換向閥組(16)中的一個(gè)電磁換向閥導(dǎo)通，以及選擇第三電磁換向閥組(17)中的一個(gè)電磁換向閥導(dǎo)通；所述控制器(30)還用于在所述第一電磁換向閥(13)的第一入口與其出口由導(dǎo)通變換到斷開的情況下控制所述第二電磁換向閥組(16)動(dòng)作，以選擇該第二電磁換向閥組(16)中的另一個(gè)電磁換向閥導(dǎo)通；或者在所述第一電磁換向閥(13)的第二入口與其出口由導(dǎo)通變換到斷開的情況下控制所述第三電磁換向閥組(17)動(dòng)作，以選擇該第三電磁換向閥組(17)中的另一個(gè)電磁換向閥導(dǎo)通。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述氣體采集裝置還包括第二電磁換向閥組 (16)，該第二電磁換向閥組(16)位于所述采氣頭11與所述第一氣泵(121)和第二氣泵 (122)之間的管路上；所述采氣頭(11)為多個(gè)采氣頭(11)，多個(gè)采氣頭(11)中的一個(gè)采氣頭(11)經(jīng)由管路連接到該第二電磁換向閥組(16)中的一個(gè)電磁換向閥的入口，該電磁換向閥的第一出口和第二出口分別連接到所述第一氣泵(121)的入口和第二氣泵(12 的入
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，所述控制器(30)用于控制所述第二電磁換向閥組(16)動(dòng)作，以選擇所述采氣頭(11)中的一個(gè)采氣頭(11)與所述第一氣泵(121)導(dǎo)通且選擇另一個(gè)采氣頭(11)與所述第二氣泵(12 導(dǎo)通；所述控制器(30)還用于在所述第一電磁換向閥(13)的第一入口與其出口由導(dǎo)通變換到斷開的情況下控制所述第二電磁換向閥組(16)動(dòng)作，以從未與所述第一氣泵(121)和第二氣泵(12 導(dǎo)通的所述采氣頭(11) 中選擇一個(gè)采氣頭(11)與所述第一氣泵(121)導(dǎo)通；或者在所述第一電磁換向閥(13)的第二入口與其出口由導(dǎo)通變換到斷開的情況下控制所述第二電磁換向閥組(16)動(dòng)作，以從未與所述第一氣泵(121)和第二氣泵(12 導(dǎo)通的所述采氣頭(11)中選擇一個(gè)采氣頭 (11)與所述第二氣泵(122)導(dǎo)通。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述氣體分析裝置00)包括預(yù)處理單元(21)，其入口與所述第一電磁換向閥(1 的出口連接，該預(yù)處理單元用于接收所述采集的氣體，對該氣體進(jìn)行除水和/或除塵；和檢測室(23)，其入口與該預(yù)處理單元的出口連接，該檢測室用于接收從預(yù)處理單元的出口輸出的所述氣體，該檢測室內(nèi)具有至少一組傳感器，每組傳感器包括至少一個(gè)傳感單元031)，每組傳感器用于檢測所述氣體中的一種可燃?xì)怏w的濃度，并輸出指示所檢測的可燃?xì)怏w的濃度的信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，所述氣體分析裝置OO)還包括設(shè)置在所述預(yù)處理單元與所述檢測室之間的第三氣泵(22)，該第三氣泵 (22)的入口和出口分別與所述預(yù)處理單元的出口和檢測室03)的入口連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，所述氣體分析裝置OO)還包括反吹單元，該反吹單元包括設(shè)置在所述預(yù)處理單元和第三氣泵0 之間的管路上的第四電磁換向閥04) 和設(shè)置在所述第三氣泵0 與所述檢測室之間的管路上的第五電磁換向閥(25)，該第四電磁換向閥04)的入口與所述預(yù)處理單元的出口連接，該第四電磁換向閥04) 的第一出口與所述第三氣泵0 的入口連接，第三氣泵0 的出口與所述第五電磁換向閥05)的入口連接，該第五電磁換向閥05)的第一出口與所述檢測室03)的入口連接， 該第五電磁換向閥05)的第二出口與所述第四電磁換向閥04)的第二出口連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述控制器(30)還用于控制所述第四電磁換向閥04)和第五電磁換向閥0 動(dòng)作，使得所述預(yù)處理單元與第三氣泵0 之間導(dǎo)通且該第三氣泵0 與所述檢測室之間導(dǎo)通。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，所述控制器(30)還用于在控制所述第一電磁換向閥(1 動(dòng)作，使得該第一電磁換向閥(1 的出口交替與第一入口和第二入口導(dǎo)通之前，依次執(zhí)行以下操作控制所述第四電磁換向閥04)和第五電磁換向閥05)動(dòng)作，使得第四電磁換向閥 (24)的入口從與該第四電磁換向閥04)第一出口導(dǎo)通變換到與第二出口導(dǎo)通，且使得第五電磁換向閥05)的入口從與該第五電磁換向閥05)第一出口導(dǎo)通變換到與第二出口導(dǎo)通；經(jīng)過一預(yù)定時(shí)間段后，控制所述第四電磁換向閥04)和第五電磁換向閥0 動(dòng)作，使得第四電磁換向閥04)的入口從與該第四電磁換向閥04)第二出口導(dǎo)通變換到與第一出口導(dǎo)通，且使得第五電磁換向閥05)的入口從與該第五電磁換向閥05)第二出口導(dǎo)通變換到與第一出口導(dǎo)通。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，所述預(yù)定時(shí)間段的范圍為20-30分鐘。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述氣體分析裝置00)還包括設(shè)置在所述第五電磁換向閥0 的第一出口與所述檢測室的入口之間的流量計(jì) ( )，用于檢測進(jìn)入到該檢測室的所述氣體的流量，并輸出相應(yīng)的流量信號；設(shè)置在所述第五電磁換向閥0 的第一出口與所述流量計(jì)06)之間的流量控制單元 (27)，用于接收所述流量信號并根據(jù)該流量信號將進(jìn)入到所述檢測室的氣體的流量控制在一預(yù)設(shè)值。
16.根據(jù)權(quán)利要求2-15中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述氣體采集裝置還包括設(shè)置在所述第一氣泵(121)的出口與所述第一電磁換向閥(1 的第一入口之間的管路上和/ 或所述第二氣泵(12 的出口與所述第一電磁換向閥(1 的第二入口之間的管路上的蓄能器和/或溢流閥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于檢測筒倉內(nèi)可燃?xì)怏w濃度的設(shè)備，該設(shè)備包括氣體采集裝置，該氣體采集裝置包括用于從至少一個(gè)筒倉中采集氣體的至少一個(gè)采氣頭(11)、氣泵(12)、第一電磁換向閥(13)，所述至少一個(gè)采氣頭(11)經(jīng)由管路與所述氣泵(12)的入口連接，該氣泵(12)的出口連接到所述第一電磁換向閥(13)的入口；氣體分析裝置(20)，該氣體分析裝置(20)用于接收從所述第一電磁換向閥(13)的出口輸出的由所述至少一個(gè)采氣頭(11)采集的氣體，檢測該氣體中可燃?xì)怏w的成分及濃度，并輸出指示該成分及濃度的信號。本發(fā)明提供的設(shè)備能夠檢測筒倉內(nèi)可燃?xì)怏w的濃度。
文檔編號G01N33/22GK102338796SQ20111021064
公開日2012年2月1日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者劉嵩, 劉曉光, 劉鑫, 許恩明, 韓冬冬, 韓宇文 申請人:中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司, 中國神華能源股份有限公司, 神華天津煤炭碼頭有限責(zé)任公司, 神華黃驊港務(wù)有限責(zé)任公司