專利名稱：一種整體式氣體取樣探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體檢測技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種整體式氣體取樣探頭。
背景技術(shù)：
樣氣處理系統(tǒng)技術(shù)是在線氣體分析系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵技術(shù)，取樣探頭是樣氣處理系統(tǒng)最重要的功能部件，也是本行業(yè)最重視、研究得最多的部件，在我國也有57年的工程應用歷史。在現(xiàn)有技術(shù)中，取樣探頭的體積普遍較大，設(shè)置在取樣探頭過濾腔中的圓筒形或環(huán)形過濾器體積也較大，所以過濾器需設(shè)置在爐窯煙道的外面，通過探頭管伸入到煙道內(nèi)以將樣氣引入到過濾器中。為了防止爐窯煙道內(nèi)的高溫氣體在到達過濾器的過程中發(fā)生冷凝而無法輸送至過濾器之后，需要在過濾器上設(shè)置電加熱器，使其腔室溫度保持在150°C以上，并設(shè)置保溫罩。同時，為了避免雨水引發(fā)電氣故障，還需要在取樣探頭上設(shè)置防護箱以保護電加熱器。由于體積較 大的過濾器設(shè)置在爐窯煙道外側(cè)，為避免在過濾器處發(fā)生冷凝而引發(fā)堵塞，需要在取樣探頭上設(shè)置電加熱器、保溫罩、和防護箱等部件，使得取樣探頭的結(jié)構(gòu)比較復雜，給日常的檢修維護帶來了很大的不便，成本也高。而且過濾器的過濾精度相對較低，普遍為IOum 20um，如果想要提高過濾精度就要采用2或3級過濾器，導致取樣探頭的結(jié)構(gòu)更為復雜。因此，如何優(yōu)化取樣探頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計，降低取樣探頭日常檢修維護的難度，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種整體式氣體取樣探頭，新的結(jié)構(gòu)更加簡單，降低了日常檢修維護的難度。為了達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種整體式氣體取樣探頭，其包括:能夠設(shè)置在探頭管內(nèi)部以過濾氣體的新型過濾器；將所述過濾器過濾得到的干凈樣氣輸送至所述爐窯煙道外部樣氣管的樣氣出口。優(yōu)選的，上述整體式氣體取樣探頭中，所述過濾器通過固定在所述爐窯煙道內(nèi)壁上的探頭管設(shè)置在所述爐窯煙道內(nèi)部，且所述過濾器設(shè)置在所述探頭管的內(nèi)腔中。優(yōu)選的，上述整體式氣體取樣探頭中，所述探頭管穿過所述爐窯煙道的側(cè)壁，且所述探頭管穿出所述側(cè)壁的一端與法蘭座連接。優(yōu)選的，上述整體式氣體取樣探頭中，還包括設(shè)置在所述探頭管位于所述爐窯煙道內(nèi)部的一端上的粉塵分離罩，所述粉塵分離罩為圓筒狀，且直徑大于所述導氣管的直徑。優(yōu)選的，上述整體式氣體取樣探頭中，所述過濾器、所述樣氣管、所述探頭管和所述法蘭座通過焊接的方式連接為一體。
優(yōu)選的，上述整體式氣體取樣探頭中，所述過濾器為多層不銹鋼網(wǎng)疊置而成的整體，且所述過濾器的表層不銹鋼網(wǎng)的孔徑小于內(nèi)層不銹鋼網(wǎng)的孔徑。優(yōu)選的，上述整體式氣體取樣探頭中，所述過濾器通過凸出所述探頭管內(nèi)壁的連接座與所述探頭管連接，且所述連接座與所述過濾器圍成閉合腔室，所述樣氣管與所述閉合腔室導通。樣氣管與探頭管構(gòu)成環(huán)形內(nèi)腔。優(yōu)選的，上述整體式氣體取樣探頭中，所述連接座上設(shè)置有導通所述連接座兩側(cè)所述內(nèi)腔的通道。優(yōu)選的，上述整體式氣體取樣探頭中，所述法蘭座上設(shè)置有與所述樣氣管導通的內(nèi)吹掃通道和與環(huán)形的所述內(nèi)腔導通的外吹掃通道。優(yōu)選的，上述整體式氣體取樣探頭中，所述樣氣管、所述探頭管、所述法蘭座和所述粉塵分離罩均為316L不銹鋼材質(zhì)。本發(fā)明提供的整體式氣體取樣探頭中，過濾器能夠設(shè)置在爐窯煙道的內(nèi)部，樣氣管將通過過濾器得到的干凈樣氣輸送至爐窯煙道外部的樣氣出口，與傳統(tǒng)的過濾器設(shè)置在爐窯煙道外部的取樣探頭相比，本發(fā)明提供的整體式氣體取樣探頭，因為過濾器設(shè)置在爐窯煙道內(nèi)，處于高溫環(huán)境，所以無需設(shè)置電加熱器、保溫罩和防護箱等部件，使得氣體取樣探頭的結(jié)構(gòu)得到了大大的·簡化，進而使氣體取樣探頭在進行日常的檢修維護時更加方便，降低了檢修維護的難度。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例提供的整體式氣體取樣探頭的結(jié)構(gòu)示意圖(圖中箭頭的指示方向為取樣過程中氣體的流動方向)。圖1 中:過濾器1、樣氣管2、探頭管3、側(cè)壁4、法蘭座5、粉塵分離罩6、連接座7、通道8、內(nèi)吹掃通道9、外吹掃通道10、樣氣出口 11。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種整體式氣體取樣探頭，其結(jié)構(gòu)更加簡單，降低了日常檢修維護的難度。下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的整體式氣體取樣探頭，其包括:能夠設(shè)置在爐窯煙道內(nèi)部以過濾氣體的過濾器I ;將過濾器I過濾得到的干凈樣氣輸送至爐窯煙道外部的樣氣管2的樣氣出口 11。
本實施例提供的整體式氣體取樣探頭中，過濾器I能夠設(shè)置在爐窯煙道的內(nèi)部，樣氣管2將通過過濾器I得到的干凈樣氣輸送至爐窯煙道外部的樣氣出口，與傳統(tǒng)的過濾器設(shè)置在爐窯煙道外部的取樣探頭相比，本實施例提供的整體式氣體取樣探頭，因為過濾器I設(shè)置在爐窯煙道內(nèi)，并處于高溫環(huán)境，所以無需設(shè)置電加熱器、保溫罩和防護箱等部件，使得整體式氣體取樣探頭的結(jié)構(gòu)得到了大大的簡化，進而使整體式氣體取樣探頭在進行日常的檢修維護時更加方便，降低了檢修維護的難度。為了進一步優(yōu)化上述技術(shù)方案，本實施例提供的整體式氣體取樣探頭中，過濾器I通過固定在爐窯煙道內(nèi)壁上的探頭管3設(shè)置在爐窯煙道內(nèi)部，且過濾器I設(shè)置在探頭管3的內(nèi)腔中，如圖1所示。在本實施例中，采用了體積很小的過濾器1，過濾器I為細長的小型化功能元件，直徑20mm，長度200mm，將此過濾器I設(shè)置在探頭管3的內(nèi)腔中，以對過濾器I起到一定的保護作用，過濾器I位于探頭管3的中段，且存在于爐窯煙道內(nèi)的高溫環(huán)境中，過濾器I根本不再需要電加熱器等輔助性部件，不但節(jié)省了部件，還降低了維護難度。探頭管3固定在爐窯煙道上，探頭管3在起到導向氣體使其流向過濾器I的作用以外，還借助連接座7起到支撐和連接過濾器I的作用。此種設(shè)置方式取消了傳統(tǒng)取樣探頭的電加熱器，相應結(jié)構(gòu)也隨之取消。探頭管3穿過爐窯煙道的側(cè)壁4，且探頭管3穿出側(cè)壁4的一端與法蘭座5連接。在本實施例中，由于過濾器設(shè)置在爐窯煙道內(nèi)，所以需要將過濾后的干凈樣氣送出爐窯煙道以進行測試，優(yōu)選的，探頭管3固定在側(cè)壁4上的同時，還與樣氣管2 —同穿過側(cè)壁4以與設(shè)置在爐窯煙道外部的法蘭座5連接。本實施例提供的整體式氣體取樣探頭中，還包括設(shè)置在探頭管3位于爐窯煙道內(nèi)部的一端上的粉塵分離罩6，該粉塵分離罩6為圓筒狀，且直徑大于導氣管3的直徑。粉塵分離罩6與探頭管3連接，但并不與探頭管3密封連接，而是兩端口作為擴大了的樣氣進口，也是反吹掃時的粉塵出口，根據(jù)斯托克斯定律，由于物理分離作用，進入探頭管3的粉塵將大比例減少，使本實施例提供的整體式氣體取樣探頭對高粉塵樣氣的適應性進一步提高，成為更接近免維護的無堵塞連續(xù)氣體取樣探頭，保證取樣探頭能長期連續(xù)運行。優(yōu)選的，過濾器1、樣氣管2、探頭管3和法蘭座5采用焊接的方式連接為一體，使本實施例提供的氣體取樣探頭為整體式牢固結(jié)構(gòu)，無需緊固件、螺紋件等可拆開的連接件。焊接工藝免除了傳統(tǒng)取樣探頭的密封性困擾，整體式結(jié)構(gòu)使氣體取樣探頭實現(xiàn)了更大程度的簡化和性能優(yōu)化。類似于細長試管狀的過濾器I隱藏在探頭管3中段的內(nèi)部，過濾器I外部形成一個環(huán)形腔室。粉塵分離罩6的兩端均為敞開式，與探頭管3直接相通。樣氣管2和探頭管3是套管結(jié)構(gòu)并形成環(huán)形內(nèi)腔，樣氣管2和過濾器I內(nèi)部的腔室相通，是樣氣和內(nèi)吹掃氣的通道。樣氣管2與探頭管3之間的環(huán)形內(nèi)腔是外吹掃氣的通道。過濾器I為多層不銹鋼網(wǎng)疊置而成的整體過濾器，且過濾器I的表層不銹鋼網(wǎng)的孔徑小于內(nèi)層不銹鋼網(wǎng)的孔徑。表層不銹鋼網(wǎng)的孔徑為3um，保證了高精度表面過濾，內(nèi)層不銹鋼網(wǎng)的孔徑大，使過濾器的阻力小又能保證足夠的強度，實現(xiàn)了高精度過濾(最高精度3um)和低氣流阻力(小于180Pa)的完善協(xié)調(diào)，經(jīng)過濾器I過濾除去大于3um的粉塵后，干凈樣氣進入樣氣管2， 再從法蘭座5上的樣氣出口 11流出，進入后續(xù)樣氣處理裝置。本實施例提供的整體式氣體取樣探頭的過濾精度更高，與傳統(tǒng)的取樣探頭相比，無需設(shè)置多級過濾器，其結(jié)構(gòu)更加簡單。如圖1所示，過濾器I通過凸出探頭管3內(nèi)壁的連接痤7與探頭管3連接，且連接座7與過濾器I圍成環(huán)形腔室，樣氣管2與環(huán)形腔室導通。爐窯煙道內(nèi)的氣體經(jīng)過濾器I過濾后進入到過濾器內(nèi)腔室中，然后通過與該內(nèi)腔室導通的樣氣管2將過濾得到的干凈樣氣送至爐窯煙道外進行檢測。具體的，連接座7上設(shè)置有導通連接座7兩側(cè)內(nèi)腔的通道8。連接座7的作用是連接探頭管3和過濾器1，并使過濾器I借助連接座7的配合與探頭管3形成內(nèi)腔室，而在連接座7上設(shè)置連通連接座7兩側(cè)內(nèi)腔的通道8，是為了使本實施例提供的整體式氣體取樣探頭的外吹掃功能能夠?qū)崿F(xiàn)，外吹掃工作能夠順利實施。法蘭座5上設(shè)置有與樣氣管2導通的內(nèi)吹掃通道9和樣氣出口 11，以及與環(huán)形內(nèi)腔導通的外吹掃通道10。為了進一步提高整體式氣體取樣探頭的工作效果，降低日常檢修維護的難度，本實施例提供的整體式氣體取樣探頭具有內(nèi)吹掃和外吹掃的自潔功能。當整體式氣體取樣探頭在粉塵含量較大的環(huán)境中工作一段時間后，過濾器I上會附著大量的粉塵，使過濾器I發(fā)生堵塞而影響過濾器I的正常工作，在此種情況下，就可以通過設(shè)置在法蘭座5上的內(nèi)吹掃通道9向樣氣管2中充入清潔的壓縮空氣，在樣氣管2中沿與樣氣流向相反的方向流動，經(jīng)樣氣管2進入到過濾器I的內(nèi)腔室中，并通過過濾器I進入到探頭管3的內(nèi)腔中，最終進入爐窯煙道中。在上述過程中，清潔氣體在反向通過過濾器I時，能夠?qū)⒏街谶^濾器I外表面上的粉塵吹離過濾器1，使過濾器I得到清潔，從而無需再進行其他的檢修維護。
當附著的粉塵較多，通過內(nèi)吹掃操作難以達到預期的清潔效果時，可開啟法蘭座5上的外吹掃通道10，使壓縮空氣從外吹掃通道10中進入探頭管3的環(huán)形內(nèi)腔中，并通過連接座7上的通道8到達過濾器I外的環(huán)形腔室，以對過濾器I進行外吹掃。內(nèi)吹掃和外吹掃的配合方式能夠更加徹底對過濾器I進行清潔，延長了過濾器I反吹掃和維護的周期。由于內(nèi)掃通道9和外吹掃通道10的容積小、路徑短、氣阻小，以及溫度高的有利條件，使得反吹掃效果更加暢通、強勁，增強了反吹掃效果。本實施例提供的整體式氣體取樣探頭的內(nèi)、外吹掃工作是通過PLC控制器控制進行的自動清潔操作。進一步的，樣氣管2、探頭管3、法蘭座5和粉塵分離罩6均為316L不銹鋼材質(zhì)，使其具有耐強腐蝕、耐高溫的特性，進而使得其在爐窯煙道中工作性能更加可靠，使用壽命更長。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種整體式氣體取樣探頭，其特征在于，包括: 能夠設(shè)置在爐窯煙道內(nèi)部以過濾被測樣氣的過濾器(I); 將所述過濾器(I)過濾得到的干凈樣氣輸送至所述爐窯煙道外部的樣氣管(2)的樣氣出口(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體式氣體取樣探頭，其特征在于，所述過濾器(I)通過固定在所述爐窯煙道內(nèi)壁上的探頭管(3)設(shè)置在所述爐窯煙道內(nèi)部，且所述過濾器(I)設(shè)置在所述探頭管(3)的內(nèi)腔中。
3.根據(jù)權(quán)利要 求2所述的整體式氣體取樣探頭，其特征在于，所述探頭管(3)穿過所述爐窯煙道的側(cè)壁(4)，且所述探頭管(3)穿出所述側(cè)壁(4)的一端與法蘭座(5)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的整體式氣體取樣探頭，其特征在于，還包括設(shè)置在所述探頭管(3)位于所述爐窯煙道內(nèi)部的一端上的粉塵分離罩(6)，所述粉塵分離罩(6)為圓筒狀，且直徑大于所述探頭管(3)的直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的整體式氣體取樣探頭，其特征在于，所述過濾器(I)、所述樣氣管(2)、所述探頭管(3)和所述法蘭座(5)通過焊接的方式連接為一體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體式氣體取樣探頭，其特征在于，所述過濾器(I)為多層不銹鋼網(wǎng)疊置而成的整體，且所述過濾器(I)的表層不銹鋼網(wǎng)的孔徑小于內(nèi)層不銹鋼網(wǎng)的孔徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的整體式氣體取樣探頭，其特征在于，所述過濾器(I)通過凸出所述探頭管(3 )內(nèi)壁的連接座(7 )與所述探頭管(3 )連接，且所述連接座(7 )與所述過濾器(O圍成閉合腔室，所述樣氣管(2)與所述閉合腔室導通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的整體式氣體取樣探頭，其特征在于，所述連接座(7)上設(shè)置有導通所述連接座(7 )兩側(cè)所述腔室的通道(8 )。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的整體式氣體取樣探頭，其特征在于，所述法蘭座(5)上設(shè)置有與所述樣氣管(2)導通的內(nèi)吹掃通道(9)和與環(huán)形的所述內(nèi)腔導通的外吹掃通道(10)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的整體式氣體取樣探頭，其特征在于，所述樣氣管(2)、所述探頭管(3)、所述法蘭座(5)和所述粉塵分離罩(6)均為316L不銹鋼材質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種整體式氣體取樣探頭，其包括能夠設(shè)置在爐窯煙道內(nèi)部以高精度過濾樣氣的新型過濾器，過濾器具有高精度(3um)，低氣流阻力(1800Pa)和納米疏水特性；將過濾器過濾得到的干凈樣氣輸送至爐窯煙道外部樣氣管的樣氣出口。本發(fā)明提供的整體式氣體取樣探頭中，過濾器能夠設(shè)置在爐窯煙道的內(nèi)部，應用時處于高溫環(huán)境。與傳統(tǒng)的過濾器設(shè)置在爐窯煙道外部的取樣探頭相比，本發(fā)明提供的整體式氣體取樣探頭，因為過濾器設(shè)置在爐窯煙道內(nèi)，應用中處于高溫環(huán)境，所以無需設(shè)置電加熱器、保溫罩和防護箱等部件，使得氣體取樣探頭的結(jié)構(gòu)得到了簡化，性能得到很大優(yōu)化，內(nèi)外反吹掃的設(shè)計，使取樣探頭對高粉塵樣氣的適應性大為提高。
文檔編號G01N1/22GK103234780SQ20131014788
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月25日
發(fā)明者金義忠, 鄧發(fā)榮 申請人:重慶凌卡分析儀器有限公司