一种气体密闭取样装置的制作方法

本技术属于气体取样，涉及一种气体密闭取样装置。

背景技术：

1、在多晶硅、石化、制药等产品的生产过程中，往往会产生易逸散、有毒气体，为了检测这些气体，需要对这些气体进行密闭的取样。

2、现有的气体密闭取样装置包括取样管、阀门和取样瓶，其中取样管与生产环境连通，生产环境可以为生产罐、生产舱室、生产管道等，即该生产环境内将产生有毒气体，取样时，阀门开启，有毒气体则通过取样管进入取样瓶内，然后取下取样瓶，以送至检测。

3、但是取样管内往往残留有气体，在取样过程中，取样瓶内将接收到之前的气体，从而导致取样存在误差。

技术实现思路

1、针对现有的取样存在误差的问题，提供了一种气体密闭取样装置。

2、本技术提供一种气体密闭取样装置，具体采取以下技术方案来实现：

3、一种气体密闭取样装置，包括取样接头、套筒、取样瓶、操作杆、连接结构、封堵板、加固结构、启闭结构和触发结构，所述取样接头用于与生产环境连通，所述套筒的一端具有开口，所述套筒的另一端封闭，所述套筒的开口端与所述取样接头通过连接结构可拆卸连接，所述封堵板用于封堵取样接头，所述加固结构用于对封堵板与取样接头之间进行固定；所述取样瓶与套筒内壁轴向滑移连接，所述取样瓶的一端具有开口，所述取样瓶的另一端封闭，所述取样瓶的轴心处固定有套管，操作杆位于套管内，所述取样瓶具有同轴设置的环形隔板，环形隔板分别与取样瓶内周面和套管外周面之间形成环形的活塞腔，活塞腔内滑移有环形的活塞体；所述取样瓶的封闭端设有对应活塞腔设置的单向进气阀和单向出气阀；所述操作杆穿设于所述套筒的封闭端，所述操作杆与套筒转动连接且轴向滑动连接；所述操作杆用于通过启闭结构以解除所述加固结构对封堵板的固定，所述操作杆用于通过触发结构以依次带动各活塞体滑移。

4、通过上述技术方案，未取样时，封堵板封堵于取样接头，且加固结构对封堵板与取样接头之间进行固定，以确保取样接头的密封性，从而避免生产环境中的有毒气体外溢。

5、取样时，将套筒通过连接结构与取样接头固定，然后操作杆滑移，操作杆通过启闭结构以解除加固结构对封堵板的固定，即使得封堵板离开取样接头，操作杆再次滑移，以将取样瓶通过取样接头移动至生产环境内，然后操作杆通过触发结构以依次带动各活塞体滑移，活塞腔产生负压，生产环境中的气体则通过单向进气阀直接进入活塞腔内，而多活塞腔的设置，可以对不同时间段的气体进行取样，从而提高取样准确度。

6、取样完毕后，操作杆将取样瓶回退入套筒内，然后操作杆再通过启闭结构对实现加固结构对封堵板的固定，以实现取样接头的密封，然后解除套筒与取样接头的连接，将套筒和取样瓶移动至检测工位处，释放气体进行检测时，推动活塞体，以将活塞腔内的气体通过单向出气阀排出。

7、通过设置取样接头、套筒、操作杆、启闭结构、加固结构、取样瓶、触发结构，可以实现取样瓶直接于生产环境内进行取样，同时兼顾取样前后的生产环境密闭，进而提高取样检测准确度。并且取样瓶的移动灵活，可以移动至多取样点位进行取样，适用范围大大增强。

8、可选的，所述取样接头的出口端的内壁同轴固定有密封环，所述封堵板呈圆形，所述封堵板的外径大于所述密封环的内径；所述启闭结构包括方形块和第一磁块，方形块固定于所述取样瓶的封闭端，所述封堵板的端面中部设有供方形块轴向插入的方形孔，所述方形孔内壁嵌设有所述第一磁块，第一磁块与方形块磁吸连接，所述操作杆外周面固定有凸块，所述套管内腔同轴设有第一环槽，第一环槽的相对两侧槽壁分别开设有第一卡槽和第二卡槽；所述加固结构包括多个弹片，弹片的一端与封堵板固定，弹片的另一端设为抵接端，所述密封环内径处设有供弹片抵接端轴向通过的缺口，所述密封环的背离封堵板的端面一体成型有弧形的导向块，所述导向块的厚度沿所述密封环周向逐渐增大，所述导向块设有卡口，卡口的内壁设有斜面；当需要开启取样接头时，所述弹片的抵接端位于卡口内，所述凸块位于第一卡槽内，所述操作杆沿朝向取样接头方向轴向移动，以带动取样瓶靠近封堵板，使得方形块与方形孔配合，反向转动操作杆，操作杆通过取样瓶以带动封堵板相对密封环反向转动，弹片的抵接端依次移动经过卡口的斜面、导向块的表面而位于缺口处，所述操作杆沿朝向取样接头方向轴向移动，以将封堵板带离密封环，且取样瓶随操作杆而移动至所述生产环境内；当需要封堵取样接头时，所述操作杆沿远离取样接头方向轴向移动，凸块从第一卡槽移动至第二卡槽内，所述操作杆继续沿远离取样接头方向轴向移动，操作杆通过带动取样瓶以带动封堵板沿朝向密封环方向移动，封堵板上的弹片通过缺口而移动至密封环的背离封堵板的一侧，正向转动操作杆，操作杆通过取样瓶以带动封堵板相对密封环正向转动，弹片的抵接端沿导向块的表面移动至卡口内，弹片正向移动期间，弹片的弹力逐渐增大。

9、通过上述技术方案，通过设置弹片、导向块和密封环的配合，开启封堵板时，操作杆带动封堵板转动，使得弹片脱离导向块，同时操作杆还能带动取样瓶向前移动，以深入生产环境内，便于取样。而需要密封取样接头时，操作杆带动封堵板转动，弹片的抵接端沿导向块的表面移动至卡口内，并且，弹片正向移动期间，弹片的弹力逐渐增大，该弹片的弹力使得封堵板与密封环之间的抵接配合更加紧密，从而确保密封性。

10、可选的，所述封堵板的外缘设为锥形部，所述密封环的一端面设有与锥形部外周面配合的锥形面，所述锥形面设有橡胶垫。

11、通过上述技术方案，通过锥形部和锥形面的配合，以增大接触密封面积。

12、可选的，所述套管的远离取样接头的一端开设有连通至第一环槽的避让槽。

13、通过上述技术方案，便于操作杆脱离套管，以便于将取样瓶从套筒内取出，方便对套筒和取样瓶进行清理。

14、可选的，所述活塞腔设为两个，所述触发结构包括连杆和驱动片，所述连杆与所述活塞体固定连接，所述连杆的端部固定有沿朝向所述取样瓶轴心径向延伸的触发杆，相邻两个活塞体的触发杆之间具有偏移夹角；所述驱动片固定于所述操作杆上；所述套管内腔同轴设有第二环槽，第二环槽相对所述第一环槽远离所述取样接头，所述套管内腔还设有第一条槽和第二条槽，第一条槽和第二条槽之间周向夹角的值为所述偏移夹角的值，第一条槽和第二条槽的两端分别与第一环槽和第二环槽连通；所述套筒设有限位结构，限位结构用于限制所述取样瓶和套筒之间的相对位置；当取样瓶随操作杆而移动至所述生产环境内时，所述限位结构限制所述取样瓶和套筒之间的相对位置，操作杆沿远离取样接头方向相对取样瓶轴向移动，凸块从第一环槽通过第一条槽移动至第二环槽内，期间，操作杆的驱动片抵接于触发杆并带动活塞体沿远离取样瓶封闭端方向移动，以完成第一个活塞腔的进气；当需要对第二个活塞腔进气时，轴向移动操作杆，凸块从第二环槽通过第一条槽移动至第一环槽内，转动操作杆，凸块移动至对应第二条槽位置处，且操作杆的驱动片随之移动至另一个活塞体的触发杆的一侧，轴向移动操作杆，凸块从第一环槽通过第二条槽移动至第二环槽内，期间，操作杆的驱动片抵接于另一个触发杆并带动对应的活塞体沿远离取样瓶封闭端方向移动，以完成第二个活塞腔的进气。

15、通过上述技术方案，通过设置驱动片和多个触发杆的依次配合，以实现各活塞体的移动，从而完成吸气取样，而多个环槽和多个条槽的设置用于操作杆的凸块移动，以避免操作杆的转动和滑移对套管进行干涉。

16、可选的，所述限位结构包括电磁铁、弹簧和限位块，所述套筒内壁设有容纳槽，电磁铁位于容纳槽的槽底，限位块与容纳槽滑移连接，所述取样瓶的外周面设有限位槽，所述弹簧用于迫使限位块插入限位槽内，所述电磁铁的磁力用于带动限位块滑移脱离限位槽。

17、通过上述技术方案，需要对取样瓶进行位置限定时，弹簧的弹力迫使限位块滑移插入限位槽内，以实现套筒和取样瓶之间的固定。

18、需要解除取样瓶的固定时，电磁铁通电，电磁铁吸附限位块，使得限位块脱离限位槽。

19、可选的，还包括承载板，承载板与所述套筒的封闭端可拆卸固定连接，所述承载板设有电动推杆，电动推杆的伸缩方向为所述操作杆的轴向，所述电动推杆的伸缩端固定有伺服电机，伺服电机的输出轴与所述操作杆可拆卸固定连接。

20、通过上述技术方案，电动推杆用于精确控制操作杆的滑移距离和滑移时间，伺服电机用于精确控制操作杆的转动角度和转动时间，从而实现精确操作，省去人力，取样操作的精细度和取样速度大大提高。

21、可选的，所述活塞腔内同轴设有第一螺旋片和柔性隔膜，第一螺旋片为橡胶材质，第一螺旋片的两端分别与所述活塞体和所述取样瓶的封闭端可拆卸固定，第一螺旋片的外周面贴合于所述活塞腔的外径周面，柔性隔膜呈筒状，柔性隔膜的外周面与第一螺旋片的内周面贴合固定，柔性隔膜与活塞腔的内径周面之间的环形间隙设为回流腔，柔性隔膜的两端分别与活塞体和取样瓶封闭端之间形成有第一通过间隙和第二通过间隙；所述活塞体的端面粘贴有离型纸，离型纸的表面设有粘接层。

22、通过上述技术方案，通过设置第一螺旋片和柔性隔膜，当操作杆带动取样瓶转动时，第一螺旋片将引导驱动活塞腔外围的气体中的大粒径固体颗粒沿朝向活塞体方向移动，且该气体通过第一通过间隙而进入回流腔，在气体流动过程中，回流腔内的气体将被推入第二通过间隙而又进入第一螺旋片处，从而实现活塞腔内的气体循环流动。

23、气体经过第一通过间隙时，气体拐弯，由于惯性，气体中的大粒径固体颗粒将撞击并附着于粘接层上，以实现固体颗粒的初步过滤，从而降低检测前的过滤压力，进而提高取样检测准确度。

24、通过设置第一螺旋片的可拆卸连接，在取样检测完毕后，可以将活塞体从取样瓶取下，然后取下离型纸，以重新换上新的粘接层。

25、可选的，所述回流腔内同轴设有第二螺旋片，第二螺旋片为橡胶材质，第二螺旋片的两端分别与所述活塞体和所述取样瓶的封闭端可拆卸固定，第二螺旋片的旋向和第一螺旋片的旋向相反，第二螺旋片的内周面贴合于所述活塞腔的内径周面，第二螺旋片的外周面贴合于柔性隔膜的内周面。

26、通过上述技术方案，通过设置第二螺旋片，使得气体于活塞腔内的循环流动速度加快，从而提高固体颗粒的粘附率，进一步降低检测前的过滤压力，进而提高取样检测准确度。

27、可选的，所述连接结构包括两个法兰盘和多个紧固螺栓，两个法兰盘分别与所述取样接头和所述套筒固定连接，两个法兰盘通过紧固螺栓固定连接。

28、本技术的有益效果是：

29、1、通过设置取样接头、套筒、操作杆、启闭结构、加固结构、取样瓶、触发结构，可以实现取样瓶直接于生产环境内进行取样，同时兼顾取样前后的生产环境密闭，进而提高取样检测精度。并且取样瓶的移动灵活，可以移动至多取样点位进行取样，适用范围大大增强；

30、2、电动推杆用于精确控制操作杆的滑移距离和滑移时间，伺服电机用于精确控制操作杆的转动角度和转动时间，从而实现精确操作，省去人力，取样操作的精度和取样速度大大提高；

31、3、通过设置第一螺旋片和第二螺旋片，以及结合取样瓶的可转动性，以实现气体于活塞腔内的循环流动，使得气体中的大粒径固体颗粒撞击并附着于粘接层上，以实现固体颗粒的初步过滤，从而降低检测前的过滤压力，进而提高取样检测准确度。