本技术涉及阀门的领域,尤其是涉及一种环境监测设备用采样泵的脉动气流调节阀。
背景技术:
1、环境监测中经常需要采集大气中的气体样品,如空气污染物、温室气体等,真空泵通过创造真空环境,可以高效、准确地抽取大气中的气体样品,供后续分析使用。
2、气体采样环节对采样泵要求较为苛刻,需要采样泵输出相对平滑稳定的气流来保证检测准确性,同时需要采样泵兼容复杂介质,且长时间连续工作能稳定可靠。
3、目前,环境监测行业常用的采样泵有隔膜泵和旋片泵,隔膜泵的介质兼容性强且使用寿命长,但是隔膜泵作为往复式容积泵,通过隔膜往复运动改变泵腔容积实现介质传输,其输出气流的脉动性强,检测设备容易因气体压力波动导致监测误差;旋叶泵输出的气流较平稳,但是旋叶泵的使用寿命短,其关键零件碳刷属于耗材,使用成本比较高。
4、针对上述中的相关技术,发明人认为存在因隔膜泵输出气流的脉动性强而导致监测数据容易出现误差的缺陷。
技术实现思路
1、为了缓解因隔膜泵输出气流的脉动性强而导致监测数据容易出现误差的问题,本技术提供一种环境监测设备用采样泵的脉动气流调节阀。
2、本技术提供的一种环境监测设备用采样泵的脉动气流调节阀,采用如下的技术方案:
3、一种环境监测设备用采样泵的脉动气流调节阀,包括进气机构、第一管路、第二管路和排气机构,所述进气机构与采样泵连通,所述第一管路和第二管路均连接在进气机构与排气机构之间,所述排气机构与监测设备连通,所述进气机构包括进气管、分流块和检测组件,所述分流块内开设有分流腔,所述分流块的侧壁上开设有进气口,所述进气口与分流腔连通,所述进气管一端与采样泵连通,所述进气管的另一端与进气口连通,所述分流块内开设有两个分流通道,所述第一管路通过其中一个分流通道与分流腔连通,所述第二管路通过另一个分流通道与分流腔室连通,与所述第二管路连通的分流通道内设置有开关阀,所述开关阀用于控制第二管路与分流腔之间的通断,所述第二管路的长度大于第一管路的长度,所述分流腔远离进气口的内壁上开设有安装槽,所述检测组件设置在安装槽内,所述检测组件用于检测进入分流腔内气流的压力,所述检测组件与开关阀电连接。
4、通过采用上述技术方案,在采样泵和监测设备之间连接脉动气流调节阀,采样泵抽取的空气经进气管进入分流腔内,利用检测组件实时检测进入分流腔内气流的压力,当检测组件检测到脉动气流的峰值时,检测组件向开关阀传递信号,使开关阀打开,利用第二管路对第一管路进行分流,当检测组件检测到脉动气流的谷值时,检测组件向开关阀传递信号,使开关阀关闭,由于第二管路的长度大于第一管路的长度,空气流经第二管路的时间大于流经第一管路的时间,从而将脉动气流峰值时分流出的气流补充到脉动气流谷值时的气流内,实现平衡气流的峰谷值,让气流峰谷值更平均,流量稳定,缓解因隔膜泵输出气流的脉动性强而导致监测数据容易出现误差的问题。
5、可选的,所述检测组件包括滑块、弹簧和压力检测传感器,所述压力传感器设置在安装槽远离进气口的一端,所述滑块与安装槽密封滑动连接,所述滑块通过弹簧与压力检测传感器的检测端弹性连接,所述压力检测传感器与开关阀电连接。
6、通过采用上述技术方案,滑块通过弹簧与压力检测传感器的检测段弹性连接,采样泵吸入的空气进入分流腔后,滑块在气压的作用下向靠近压力检测传感器的方向移动,滑块通过弹簧将所受的压力向压力检测传感器传递,从而使压力检测传感器根据滑块传递的压力采集脉动气流的峰谷值。
7、可选的,所述第二管路的长度可调节设置。
8、通过采用上述技术方案,第二管路的长度可调节设置,由于采样泵输出气流的脉动性特征会随着采样泵的功率变化而改变,第二管路的长度可根据气流峰谷值的周期变化进行调节,从而提高脉动气流调节阀的适用性,保证脉动气流调节阀的工作效果。
9、可选的,所述第二管路包括第一管、第二管和调节组件,所述第一管的一端通过软管与分流通道连通,所述第一管的另一端穿设在第二管的一端,所述第二管与第一管同轴设置,所述第二管与第一管密封滑动连接,所述第二管远离第一管的一端通过软管与排气机构连通,所述第一管和第二管均与调节组件连接,所述调节组件用于控制第一管与第二管之间的相对滑动,所述压力检测传感器与调节组件电连接。
10、通过采用上述技术方案,第二管套设在第一管的外侧且第二管与第一管密封滑动连接,当第二管向远离第一管的方向滑动时,第二管路的长度增长,当第二管向靠近第一管的方向滑动时,第二管路的长度缩短,压力检测传感器与控制第一管与第二管之间相对滑动的调节组件电连接,当压力检测传感器检测到气流脉动性峰谷值的周期发生变化时,压力检测传感器向调节组件传递信号,调节组件对通过驱动第一管与第二管相对滑动改变第二管路的长度,从而保证脉动气流调节阀的工作效果。
11、可选的,所述第一管的外壁上设置有限位块,所述定位块位于第一管靠近第二管的一端,所述第二管的内壁上开设有与限位块对应的限位槽,所述限位槽沿第二管的轴向开设,所述限位块滑动连接在限位槽内。
12、可选的,所述调节组件包括驱动电机、双向丝杠和两个丝母,所述双向丝杠与驱动电机传动连接,两个所述丝母均转动连接在双向丝杠上,所述双向丝杠驱动两个丝母沿相互靠近或远离的方向移动,其中一个所述丝母与第一管固定连接,另一个所述丝母与第二管固定连接,驱动电机与压力检测传感器电连接。
13、通过采用上述技术方案,双向丝杠与驱动电机传动连接,压力检测传感器检测到气流脉动性峰谷值的周期发生变化时,压力检测传感器向驱动电机传递信号,驱动电机根据压力检测传感器传递的信号进行转动,双向丝杠在驱动电机的带动下转动,从而通过两个丝母带动第一管和第二管相对滑动,实现对第二管路长度的调节;第二管路调节过程较为稳定,且长度调节的精确度高。
14、可选的,所述排气机构包括混合接头,所述混合接头包括连接管和两个导向管,所述连接管一端与监测设备连通,两个所述导向管均连接在所述连接管远离监测设备的一端,所述导向管包括连接部和导向部,所述导向管的连接部与连接管平行设置,两个所述导向管的导向部相对螺旋设置,所述导向管的导向部与连接管连接,其中一个所述导向管的连接部与第一管路连接,所述第二管通过软管与另一个导向管的连接部连接。
15、通过采用上述技术方案,第一管路和第二管路均通过导向管与连接管连通,在第一管路中的气流与第二管路中的气流混合前,利用导向管对第一管路中的气流和第二管路中的气流进行导向,使两股气流进入连接管后螺旋流动,两股气流在螺旋流动的过程中混合,提高气流混合的均匀度且降低气流混合过程中的压力损失。
16、可选的,所述进气管连接有气压调节组件,所述进气管的侧壁上开设有调节口,所述气压调节组件包括填充块和电推缸,所述电推缸的缸体与进气管固定连接,所述填充块与电推缸的活塞缸固定连接,所述填充块用于封闭所述调节口,所述填充块与调节口密封滑动连接。
17、通过采用上述技术方案,在进气管上连接气压调节组件,当由于进气管路过长导致进气管内气压较小时,电推缸的活塞杆伸出驱动填充块向进气管内移动,从而减小进气管垂直于其轴向的截面积,增大进入分流腔内的气体压力,便于压力检测传感器对脉动气流峰谷值的检测。
18、综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:
19、通过在采样泵和监测设备之间连接脉动气流调节阀,采样泵抽取的空气经进气管进入分流腔内,利用检测组件实时检测进入分流腔内气流的压力,当检测组件检测到脉动气流的峰值时,检测组件向开关阀传递信号,使开关阀打开,利用第二管路对第一管路进行分流,当检测组件检测到脉动气流的谷值时,检测组件向开关阀传递信号,使开关阀关闭,由于第二管路的长度大于第一管路的长度,空气流经第二管路的时间大于流经第一管路的时间,从而将脉动气流峰值时分流出的气流补充到脉动气流谷值时的气流内,实现平衡气流的峰谷值,让气流峰谷值更平均,流量稳定,缓解因隔膜泵输出气流的脉动性强而导致监测数据容易出现误差的问题;
20、通过将第二管路的长度可调节设置,由于采样泵输出气流的脉动性特征会随着采样泵的功率变化而改变,第二管路的长度可根据气流峰谷值的周期变化进行调节,从而提高脉动气流调节阀的适用性,保证脉动气流调节阀的工作效果;
21、第一管路和第二管路均通过导向管与连接管连通,在第一管路中的气流与第二管路中的气流混合前,利用导向管对第一管路中的气流和第二管路中的气流进行导向,使两股气流进入连接管后螺旋流动,两股气流在螺旋流动的过程中混合,提高气流混合的均匀度且降低气流混合过程中的压力损失。
1.一种环境监测设备用采样泵的脉动气流调节阀,其特征在于:包括进气机构(100)、第一管路(200)、第二管路(300)和排气机构,所述进气机构(100)与采样泵连通,所述第一管路(200)和第二管路(300)均连接在进气机构(100)与排气机构之间,所述排气机构与监测设备连通,所述进气机构(100)包括进气管(110)、分流块(120)和检测组件(130),所述分流块(120)内开设有分流腔(121),所述分流块(120)的侧壁上开设有进气口(122),所述进气口(122)与分流腔(121)连通,所述进气管(110)一端与采样泵连通,所述进气管(110)的另一端与进气口(122)连通,所述分流块(120)内开设有两个分流通道(123),所述第一管路(200)通过其中一个分流通道(123)与分流腔(121)连通,所述第二管路(300)通过另一个分流通道(123)与分流腔(121)室连通,与所述第二管路(300)连通的分流通道(123)内设置有开关阀(124),所述开关阀(124)用于控制第二管路(300)与分流腔(121)之间的通断,所述第二管路(300)的长度大于第一管路(200)的长度,所述分流腔(121)远离进气口(122)的内壁上开设有安装槽(125),所述检测组件(130)设置在安装槽(125)内,所述检测组件(130)用于检测进入分流腔(121)内气流的压力,所述检测组件(130)与开关阀(124)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种环境监测设备用采样泵的脉动气流调节阀,其特征在于:所述检测组件(130)包括滑块(132)、弹簧(131)和压力检测传感器(133),所述压力传感器设置在安装槽(125)远离进气口(122)的一端,所述滑块(132)与安装槽(125)密封滑动连接,所述滑块(132)通过弹簧(131)与压力检测传感器(133)的检测端弹性连接,所述压力检测传感器(133)与开关阀(124)电连接。
3.根据权利要求1所述的一种环境监测设备用采样泵的脉动气流调节阀,其特征在于:所述第二管路(300)的长度可调节设置。
4.根据权利要求2所述的一种环境监测设备用采样泵的脉动气流调节阀,其特征在于:所述第二管路(300)包括第一管(310)、第二管(320)和调节组件(330),所述第一管(310)的一端通过软管与分流通道(123)连通,所述第一管(310)的另一端穿设在第二管(320)的一端,所述第二管(320)与第一管(310)同轴设置,所述第二管(320)与第一管(310)密封滑动连接,所述第二管(320)远离第一管(310)的一端通过软管与排气机构连通,所述第一管(310)和第二管(320)均与调节组件(330)连接,所述调节组件(330)用于控制第一管(310)与第二管(320)之间的相对滑动,所述压力检测传感器(133)与调节组件(330)电连接。
5.根据权利要求4所述的一种环境监测设备用采样泵的脉动气流调节阀,其特征在于:所述第一管(310)的外壁上设置有限位块(311),所述定位块位于第一管(310)靠近第二管(320)的一端,所述第二管(320)的内壁上开设有与限位块(311)对应的限位槽(321),所述限位槽(321)沿第二管(320)的轴向开设,所述限位块(311)滑动连接在限位槽(321)内。
6.根据权利要求4所述的一种环境监测设备用采样泵的脉动气流调节阀,其特征在于:所述调节组件(330)包括驱动电机(331)、双向丝杠(332)和两个丝母(333),所述双向丝杠(332)与驱动电机(331)传动连接,两个所述丝母(333)均转动连接在双向丝杠(332)上,所述双向丝杠(332)驱动两个丝母(333)沿相互靠近或远离的方向移动,其中一个所述丝母(333)与第一管(310)固定连接,另一个所述丝母(333)与第二管(320)固定连接,驱动电机(331)与压力检测传感器(133)电连接。
7.根据权利要求4所述的一种环境监测设备用采样泵的脉动气流调节阀,其特征在于:所述排气机构包括混合接头(400),所述混合接头(400)包括连接管(410)和两个导向管(420),所述连接管(410)一端与监测设备连通,两个所述导向管(420)均连接在所述连接管(410)远离监测设备的一端,所述导向管(420)包括连接部(421)和导向部(422),所述导向管(420)的连接部(421)与连接管(410)平行设置,两个所述导向管(420)的导向部(422)相对螺旋设置,所述导向管(420)的导向部(422)与连接管(410)连接,其中一个所述导向管(420)的连接部(421)与第一管路(200)连接,所述第二管(320)通过软管与另一个导向管(420)的连接部(421)连接。
8.根据权利要求1所述的一种环境监测设备用采样泵的脉动气流调节阀,其特征在于:所述进气管(110)连接有气压调节组件(140),所述进气管(110)的侧壁上开设有调节口(111),所述气压调节组件(140)包括填充块(141)和电推缸(142),所述电推缸(142)的缸体与进气管(110)固定连接,所述填充块(141)与电推缸(142)的活塞缸固定连接,所述填充块(141)用于封闭所述调节口(111),所述填充块(141)与调节口(111)密封滑动连接。