一种全自动封闭式气体采样装置的制作方法

本发明属于液体或气体介质的采样设备，具体涉及一种全自动封闭式气体采样装置。

背景技术：

1、在石油和天然气、化工、石化、氢能以及电力等行业中，往往采用管道进行液体或气体的输送，而在输送时，往往需要对主管路中的介质进行采样，目前往往采用手动方式进行采样，不仅在步骤繁琐的取样过程中容易发生失误，影响采样质量，还存在特殊危害性介质的对采样人员的安全性造成安全隐患的问题。

2、为此，有必要设计一种封闭性较高，能够降低介质泄漏的自动采样装置。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的上述问题，本方案提供了一种全自动封闭式气体采样装置。

2、本发明所采用的技术方案为：

3、一种全自动封闭式气体采样装置，包括箱体和设置于箱体内的管路系统和取样瓶；

4、所述箱体内设置有用于取样瓶放置的取样工位；所述取样瓶的两端设置有开关阀，分别为开关阀一和开关阀二；所述取样工位处设置有两个快插接头，分别为快插接头一和快插接头二；两个快插接头可移动，使快插接头一能够插接或拔离于开关阀一，使快插接头二能够插接或拔离于开关阀二；

5、所述管路系统包括联动球阀，联动球阀与管路一、管路二、管路三、管路四、管路五分别相连，联动球阀能够控制管路三与管路一或管路二连通、或者控制管路四与管路二或管路五连通；所述管路一和管路五分别连接待采样源的上下游，管路二用于连接排废管路，管路三连接快插接头一，管路四连接快插接头二；管路六与管路四相连并用于连接吹扫气源；在管路三与管路四之间连接有管路七；

6、在箱体内还设置有plc控制器，plc控制器用于控制联动球阀的换向动作、管路上阀门的开关动作以及快插接头与开关阀的插拔动作。

7、作为上述全自动封闭式气体采样装置的备选或补充：所述管路六上串联有电动球阀一、单向阀一和调压阀。

8、作为上述全自动封闭式气体采样装置的备选或补充：管路一上串联有流量调节阀、电动球阀二和冷却罐。

9、作为上述全自动封闭式气体采样装置的备选或补充：冷却罐内设置有冷却盘管，冷却盘管的两端与管路八和管路九对应连接，在管路八上串联有电动球阀二，在管路九上串联有手动球阀一。

10、作为上述全自动封闭式气体采样装置的备选或补充：在管路五上串联有单向阀二，管路二上串联有单向阀三，管路七上串联有单向阀四。

11、作为上述全自动封闭式气体采样装置的备选或补充：所述箱体内固定有伺服电缸一和伺服电缸三；快插接头一连接于伺服电缸一的伸缩端，伺服电缸一伸出时，能够将快插接头一插接到开关阀一上；快插接头二连接于伺服电缸三的伸缩端，伺服电缸三伸出时，能够将快插接头二插接到开关阀三上。

12、作为上述全自动封闭式气体采样装置的备选或补充：在箱体内设置有托板，托板底部通过导轨一与箱体内壁相连；在箱体前侧壁上设置有样瓶取放口，所述托板的前端能够从样瓶取放口处伸出箱体外，以便将取样瓶固定到托板上；在箱体内固定有伺服电缸二，伺服电缸二的伸缩端与托板相连，以控制托板的移动。

13、作为上述全自动封闭式气体采样装置的备选或补充：在托板的后侧固定有伺服电缸五，伺服电缸五的伸缩端连接有样瓶夹块，在托板的前侧沿固定有样瓶挡板，所述样瓶夹块能够配合样瓶挡板夹紧取样瓶。

14、作为上述全自动封闭式气体采样装置的备选或补充：开关阀采用针阀；在箱体内设置有立架，在立架上固定有伺服电缸四，伺服电缸四的伸缩端连接有开关提手组件，开关提手组件上设置有与开关阀对应的u形叉部；所述u形叉部能够叉入到开关阀的手柄处；伺服电缸四伸缩时，u形叉部能够提起或放下开关阀的手柄，以实现开关阀的开关断。

15、作为上述全自动封闭式气体采样装置的备选或补充：气体采样装置在使用时，包括以下工艺阶段：

16、准备阶段：将取样瓶放置到托板上，将取样瓶的开关阀一和开关阀二对应放置到定位块一和定位块二上；plc控制器控制伺服电缸五，使样瓶夹块抵紧取样瓶；然后，plc控制器控制伺服电缸二，将托板缩回样瓶取放口，并置于取样工位处；然后，plc控制器控制伺服电缸一、伺服电缸三，使得快插接头一和快插接头二插接到开关阀一和开关阀二上；

17、冷却阶段：利用循环水对管路一中的气体进行冷却；

18、置换阶段：将待采样的介质接入管路一，plc控制器控制联动球阀，将管路一与管路二进行连通，使得待采样的介质依次经过管路一上的电动球阀二、流量调节阀、冷却罐、温度感器，然后经联动球阀流入管路二，并通过管路二进行排放；

19、取样阶段：plc控制器控制多功能联动球阀，使管路一与管路三连通、管路四与管路五连通、伺服电缸四通过开关提手组件打开开关阀一和开关阀二，以使得待采样的介质能够先后流经管路一、管路三、取样瓶、管路四、管路五，完成介质采样；

20、吹扫阶段：完成介质采样后，plc控制器控制伺服电缸四下移开关提手组件，以关闭开关阀一和开关阀二；然后，plc控制器打开吹扫管路六和联动球阀，使管路二与管路三连通、管路四与管路六连通，使得用于吹扫的氮气能够对整个管路系统进行吹扫；氮气吹扫路径为：管路六、管路四、管路七、管路三、管路二；

21、取样完成：氮气吹扫完成后，plc控制器关闭管路六，并控制伺服电缸一和伺服电缸二拔出快插接头一和快插接头二；

22、最终完成：plc控制器控制伺服电缸五，将托板推出箱体外；然后，plc控制器控制伺服电缸四，将样瓶夹块回缩，以松开取样瓶，便于操作人员取出或更换取样瓶。

23、本发明的有益效果为：

24、1、本方案为全自动密闭取样，采样过程中采用管道进行介质输送，介质的泄露的概率低，可适用于多种环境及介质工况的采样需求，特别是一些特殊介质工况下的采样需求，比如：有防爆需求场所。

25、2、本方案通过plc控制器进行管路系统的控制，提供了多种采样辅助功能的选择，比如：定时、定期随机采样，实时性多点同步采样等。通过plc控制器的自动控制，有助于实现整个采样过程的自动化管理，减少人为操作因素带来的误差，提高了取样过程中的人身安全和采样效率。

26、3、此外，通过plc控制器还可以通信连接后台或云端，为后台远程自动取样、监控反馈等功能的实现提供条件，通过显示屏可以直接显示的操作过程和进度，满足不同条件时的任务需求。

技术特征：

1.一种全自动封闭式气体采样装置，其特征在于：包括箱体(2)和设置于箱体(2)内的管路系统和取样瓶(35)；

2.根据权利要求1所述的全自动封闭式气体采样装置，其特征在于：所述管路六(23)上串联有电动球阀一(4)、单向阀一(5)和调压阀(6)。

3.根据权利要求1所述的全自动封闭式气体采样装置，其特征在于：管路一(18)上串联有流量调节阀(8)、电动球阀二(9)和冷却罐(10)。

4.根据权利要求3所述的全自动封闭式气体采样装置，其特征在于：冷却罐(10)内设置有冷却盘管，冷却盘管的两端与管路八(25)和管路九(26)对应连接，在管路八(25)上串联有电动球阀二(9)，在管路九(26)上串联有手动球阀一(12)。

5.根据权利要求1所述的全自动封闭式气体采样装置，其特征在于：在管路五(22)上串联有单向阀二(7)，管路二(19)上串联有单向阀三(13)，管路七(24)上串联有单向阀四(16)。

6.根据权利要求1-5之一所述的全自动封闭式气体采样装置，其特征在于：所述箱体(2)内固定有伺服电缸一(28)和伺服电缸三(42)；快插接头一(30)连接于伺服电缸一(28)的伸缩端，伺服电缸一(28)伸出时，能够将快插接头一(30)插接到开关阀一(29)上；快插接头二(38)连接于伺服电缸三(42)的伸缩端，伺服电缸三(42)伸出时，能够将快插接头二(38)插接到开关阀三上。

7.根据权利要求6所述的全自动封闭式气体采样装置，其特征在于：在箱体(2)内设置有托板(36)，托板(36)底部通过导轨一(33)与箱体(2)内壁相连；在箱体(2)前侧壁上设置有样瓶取放口(45)，所述托板(36)的前端能够从样瓶取放口(45)处伸出箱体(2)外，以便将取样瓶(35)固定到托板(36)上；在箱体(2)内固定有伺服电缸二(27)，伺服电缸二(27)的伸缩端与托板(36)相连，以控制托板(36)的移动。

8.根据权利要求7所述的全自动封闭式气体采样装置，其特征在于：在托板(36)的后侧固定有伺服电缸五(44)，伺服电缸五(44)的伸缩端连接有样瓶夹块(32)，在托板(36)的前侧沿固定有样瓶挡板(34)，所述样瓶夹块(32)能够配合样瓶挡板(34)夹紧取样瓶(35)。

9.根据权利要求8所述的全自动封闭式气体采样装置，其特征在于：开关阀采用针阀；在箱体(2)内设置有立架，在立架上固定有伺服电缸四(43)，伺服电缸四(43)的伸缩端连接有开关提手组件(40)，开关提手组件(40)上设置有与开关阀对应的u形叉部；所述u形叉部能够叉入到开关阀的手柄处；伺服电缸四(43)伸缩时，u形叉部能够提起或放下开关阀的手柄，以实现开关阀的开关断。

10.根据权利要求9所述的全自动封闭式气体采样装置，其特征在于：气体采样装置在使用时，包括以下工艺阶段：

技术总结本发明属于液体或气体介质的采样设备技术领域，具体涉及一种全自动封闭式气体采样装置，包括箱体和设置于箱体内的管路系统和取样瓶；管路系统的联动球阀与管路一至五相连，以控制管路间的连通；管路一至五分别对应连接待采样源、排废管路、快插接头、吹扫气源、管路七等；并由PLC控制器进行协调和控制。本方案为全自动密闭取样，介质的泄露的概率低，可适用于多种环境及介质工况的采样需求，比如：有防爆需求场所；通过PLC控制器能够实现定时、定期随机采样，实时性多点同步采样等功能；有助于整个采样过程的自动化，提高了取样过程中的人身安全和采样效率；PLC控制器还方便于后台进行远程自动取样、监控反馈，满足不同条件时的任务需求。技术研发人员：杨政,彭永洪,薛国峰,冉程,母小华,谢继红受保护的技术使用者：赛洛克流体设备成都有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6