本發(fā)明屬于液體或氣體介質(zhì)的采樣設(shè)備，具體涉及一種全自動封閉式氣體采樣裝置。

背景技術(shù)：

1、在石油和天然氣、化工、石化、氫能以及電力等行業(yè)中，往往采用管道進行液體或氣體的輸送，而在輸送時，往往需要對主管路中的介質(zhì)進行采樣，目前往往采用手動方式進行采樣，不僅在步驟繁瑣的取樣過程中容易發(fā)生失誤，影響采樣質(zhì)量，還存在特殊危害性介質(zhì)的對采樣人員的安全性造成安全隱患的問題。

2、為此，有必要設(shè)計一種封閉性較高，能夠降低介質(zhì)泄漏的自動采樣裝置。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本方案提供了一種全自動封閉式氣體采樣裝置。

2、本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

3、一種全自動封閉式氣體采樣裝置，包括箱體和設(shè)置于箱體內(nèi)的管路系統(tǒng)和取樣瓶；

4、所述箱體內(nèi)設(shè)置有用于取樣瓶放置的取樣工位；所述取樣瓶的兩端設(shè)置有開關(guān)閥，分別為開關(guān)閥一和開關(guān)閥二；所述取樣工位處設(shè)置有兩個快插接頭，分別為快插接頭一和快插接頭二；兩個快插接頭可移動，使快插接頭一能夠插接或拔離于開關(guān)閥一，使快插接頭二能夠插接或拔離于開關(guān)閥二；

5、所述管路系統(tǒng)包括聯(lián)動球閥，聯(lián)動球閥與管路一、管路二、管路三、管路四、管路五分別相連，聯(lián)動球閥能夠控制管路三與管路一或管路二連通、或者控制管路四與管路二或管路五連通；所述管路一和管路五分別連接待采樣源的上下游，管路二用于連接排廢管路，管路三連接快插接頭一，管路四連接快插接頭二；管路六與管路四相連并用于連接吹掃氣源；在管路三與管路四之間連接有管路七；

6、在箱體內(nèi)還設(shè)置有plc控制器，plc控制器用于控制聯(lián)動球閥的換向動作、管路上閥門的開關(guān)動作以及快插接頭與開關(guān)閥的插拔動作。

7、作為上述全自動封閉式氣體采樣裝置的備選或補充：所述管路六上串聯(lián)有電動球閥一、單向閥一和調(diào)壓閥。

8、作為上述全自動封閉式氣體采樣裝置的備選或補充：管路一上串聯(lián)有流量調(diào)節(jié)閥、電動球閥二和冷卻罐。

9、作為上述全自動封閉式氣體采樣裝置的備選或補充：冷卻罐內(nèi)設(shè)置有冷卻盤管，冷卻盤管的兩端與管路八和管路九對應(yīng)連接，在管路八上串聯(lián)有電動球閥二，在管路九上串聯(lián)有手動球閥一。

10、作為上述全自動封閉式氣體采樣裝置的備選或補充：在管路五上串聯(lián)有單向閥二，管路二上串聯(lián)有單向閥三，管路七上串聯(lián)有單向閥四。

11、作為上述全自動封閉式氣體采樣裝置的備選或補充：所述箱體內(nèi)固定有伺服電缸一和伺服電缸三；快插接頭一連接于伺服電缸一的伸縮端，伺服電缸一伸出時，能夠?qū)⒖觳褰宇^一插接到開關(guān)閥一上；快插接頭二連接于伺服電缸三的伸縮端，伺服電缸三伸出時，能夠?qū)⒖觳褰宇^二插接到開關(guān)閥三上。

12、作為上述全自動封閉式氣體采樣裝置的備選或補充：在箱體內(nèi)設(shè)置有托板，托板底部通過導(dǎo)軌一與箱體內(nèi)壁相連；在箱體前側(cè)壁上設(shè)置有樣瓶取放口，所述托板的前端能夠從樣瓶取放口處伸出箱體外，以便將取樣瓶固定到托板上；在箱體內(nèi)固定有伺服電缸二，伺服電缸二的伸縮端與托板相連，以控制托板的移動。

13、作為上述全自動封閉式氣體采樣裝置的備選或補充：在托板的后側(cè)固定有伺服電缸五，伺服電缸五的伸縮端連接有樣瓶夾塊，在托板的前側(cè)沿固定有樣瓶擋板，所述樣瓶夾塊能夠配合樣瓶擋板夾緊取樣瓶。

14、作為上述全自動封閉式氣體采樣裝置的備選或補充：開關(guān)閥采用針閥；在箱體內(nèi)設(shè)置有立架，在立架上固定有伺服電缸四，伺服電缸四的伸縮端連接有開關(guān)提手組件，開關(guān)提手組件上設(shè)置有與開關(guān)閥對應(yīng)的u形叉部；所述u形叉部能夠叉入到開關(guān)閥的手柄處；伺服電缸四伸縮時，u形叉部能夠提起或放下開關(guān)閥的手柄，以實現(xiàn)開關(guān)閥的開關(guān)斷。

15、作為上述全自動封閉式氣體采樣裝置的備選或補充：氣體采樣裝置在使用時，包括以下工藝階段：

16、準(zhǔn)備階段：將取樣瓶放置到托板上，將取樣瓶的開關(guān)閥一和開關(guān)閥二對應(yīng)放置到定位塊一和定位塊二上；plc控制器控制伺服電缸五，使樣瓶夾塊抵緊取樣瓶；然后，plc控制器控制伺服電缸二，將托板縮回樣瓶取放口，并置于取樣工位處；然后，plc控制器控制伺服電缸一、伺服電缸三，使得快插接頭一和快插接頭二插接到開關(guān)閥一和開關(guān)閥二上；

17、冷卻階段：利用循環(huán)水對管路一中的氣體進行冷卻；

18、置換階段：將待采樣的介質(zhì)接入管路一，plc控制器控制聯(lián)動球閥，將管路一與管路二進行連通，使得待采樣的介質(zhì)依次經(jīng)過管路一上的電動球閥二、流量調(diào)節(jié)閥、冷卻罐、溫度感器，然后經(jīng)聯(lián)動球閥流入管路二，并通過管路二進行排放；

19、取樣階段：plc控制器控制多功能聯(lián)動球閥，使管路一與管路三連通、管路四與管路五連通、伺服電缸四通過開關(guān)提手組件打開開關(guān)閥一和開關(guān)閥二，以使得待采樣的介質(zhì)能夠先后流經(jīng)管路一、管路三、取樣瓶、管路四、管路五，完成介質(zhì)采樣；

20、吹掃階段：完成介質(zhì)采樣后，plc控制器控制伺服電缸四下移開關(guān)提手組件，以關(guān)閉開關(guān)閥一和開關(guān)閥二；然后，plc控制器打開吹掃管路六和聯(lián)動球閥，使管路二與管路三連通、管路四與管路六連通，使得用于吹掃的氮氣能夠?qū)φ麄€管路系統(tǒng)進行吹掃；氮氣吹掃路徑為：管路六、管路四、管路七、管路三、管路二；

21、取樣完成：氮氣吹掃完成后，plc控制器關(guān)閉管路六，并控制伺服電缸一和伺服電缸二拔出快插接頭一和快插接頭二；

22、最終完成：plc控制器控制伺服電缸五，將托板推出箱體外；然后，plc控制器控制伺服電缸四，將樣瓶夾塊回縮，以松開取樣瓶，便于操作人員取出或更換取樣瓶。

23、本發(fā)明的有益效果為：

24、1、本方案為全自動密閉取樣，采樣過程中采用管道進行介質(zhì)輸送，介質(zhì)的泄露的概率低，可適用于多種環(huán)境及介質(zhì)工況的采樣需求，特別是一些特殊介質(zhì)工況下的采樣需求，比如：有防爆需求場所。

25、2、本方案通過plc控制器進行管路系統(tǒng)的控制，提供了多種采樣輔助功能的選擇，比如：定時、定期隨機采樣，實時性多點同步采樣等。通過plc控制器的自動控制，有助于實現(xiàn)整個采樣過程的自動化管理，減少人為操作因素帶來的誤差，提高了取樣過程中的人身安全和采樣效率。

26、3、此外，通過plc控制器還可以通信連接后臺或云端，為后臺遠程自動取樣、監(jiān)控反饋等功能的實現(xiàn)提供條件，通過顯示屏可以直接顯示的操作過程和進度，滿足不同條件時的任務(wù)需求。

技術(shù)特征：

1.一種全自動封閉式氣體采樣裝置，其特征在于：包括箱體(2)和設(shè)置于箱體(2)內(nèi)的管路系統(tǒng)和取樣瓶(35)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動封閉式氣體采樣裝置，其特征在于：所述管路六(23)上串聯(lián)有電動球閥一(4)、單向閥一(5)和調(diào)壓閥(6)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動封閉式氣體采樣裝置，其特征在于：管路一(18)上串聯(lián)有流量調(diào)節(jié)閥(8)、電動球閥二(9)和冷卻罐(10)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全自動封閉式氣體采樣裝置，其特征在于：冷卻罐(10)內(nèi)設(shè)置有冷卻盤管，冷卻盤管的兩端與管路八(25)和管路九(26)對應(yīng)連接，在管路八(25)上串聯(lián)有電動球閥二(9)，在管路九(26)上串聯(lián)有手動球閥一(12)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動封閉式氣體采樣裝置，其特征在于：在管路五(22)上串聯(lián)有單向閥二(7)，管路二(19)上串聯(lián)有單向閥三(13)，管路七(24)上串聯(lián)有單向閥四(16)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的全自動封閉式氣體采樣裝置，其特征在于：所述箱體(2)內(nèi)固定有伺服電缸一(28)和伺服電缸三(42)；快插接頭一(30)連接于伺服電缸一(28)的伸縮端，伺服電缸一(28)伸出時，能夠?qū)⒖觳褰宇^一(30)插接到開關(guān)閥一(29)上；快插接頭二(38)連接于伺服電缸三(42)的伸縮端，伺服電缸三(42)伸出時，能夠?qū)⒖觳褰宇^二(38)插接到開關(guān)閥三上。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的全自動封閉式氣體采樣裝置，其特征在于：在箱體(2)內(nèi)設(shè)置有托板(36)，托板(36)底部通過導(dǎo)軌一(33)與箱體(2)內(nèi)壁相連；在箱體(2)前側(cè)壁上設(shè)置有樣瓶取放口(45)，所述托板(36)的前端能夠從樣瓶取放口(45)處伸出箱體(2)外，以便將取樣瓶(35)固定到托板(36)上；在箱體(2)內(nèi)固定有伺服電缸二(27)，伺服電缸二(27)的伸縮端與托板(36)相連，以控制托板(36)的移動。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的全自動封閉式氣體采樣裝置，其特征在于：在托板(36)的后側(cè)固定有伺服電缸五(44)，伺服電缸五(44)的伸縮端連接有樣瓶夾塊(32)，在托板(36)的前側(cè)沿固定有樣瓶擋板(34)，所述樣瓶夾塊(32)能夠配合樣瓶擋板(34)夾緊取樣瓶(35)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的全自動封閉式氣體采樣裝置，其特征在于：開關(guān)閥采用針閥；在箱體(2)內(nèi)設(shè)置有立架，在立架上固定有伺服電缸四(43)，伺服電缸四(43)的伸縮端連接有開關(guān)提手組件(40)，開關(guān)提手組件(40)上設(shè)置有與開關(guān)閥對應(yīng)的u形叉部；所述u形叉部能夠叉入到開關(guān)閥的手柄處；伺服電缸四(43)伸縮時，u形叉部能夠提起或放下開關(guān)閥的手柄，以實現(xiàn)開關(guān)閥的開關(guān)斷。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的全自動封閉式氣體采樣裝置，其特征在于：氣體采樣裝置在使用時，包括以下工藝階段：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于液體或氣體介質(zhì)的采樣設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全自動封閉式氣體采樣裝置，包括箱體和設(shè)置于箱體內(nèi)的管路系統(tǒng)和取樣瓶；管路系統(tǒng)的聯(lián)動球閥與管路一至五相連，以控制管路間的連通；管路一至五分別對應(yīng)連接待采樣源、排廢管路、快插接頭、吹掃氣源、管路七等；并由PLC控制器進行協(xié)調(diào)和控制。本方案為全自動密閉取樣，介質(zhì)的泄露的概率低，可適用于多種環(huán)境及介質(zhì)工況的采樣需求，比如：有防爆需求場所；通過PLC控制器能夠?qū)崿F(xiàn)定時、定期隨機采樣，實時性多點同步采樣等功能；有助于整個采樣過程的自動化，提高了取樣過程中的人身安全和采樣效率；PLC控制器還方便于后臺進行遠程自動取樣、監(jiān)控反饋，滿足不同條件時的任務(wù)需求。

技術(shù)研發(fā)人員：楊政,彭永洪,薛國峰,冉程,母小華,謝繼紅
受保護的技術(shù)使用者：賽洛克流體設(shè)備成都有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6