CN207556934U - 气体留样采集系统和气体在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种气体留样采集系统和气体在线监测系统，涉及气体检测的技术领域，该气体留样采集系统包括：接入管线、气体留样箱体、控制器，其中，接入管线的一端与气体预处理装置相连接，用于获取气体预处理装置预处理之后的样气；气体留样箱体与接入管线的另一端相连接，用于接收接入管线传输的样气，并对样气进行存储；控制器用于对气体留样箱体的开启或关闭进行自动控制，其中，当气体留样箱体开启时，气体留样箱体能够存储接入管线传输的样气，本实用新型解决了由于采用了现有的人工采样技术进行采样时出现的采样效性较低，且无法实现自动超标采样并保存样品的技术问题。

Description

气体留样采集系统和气体在线监测系统

技术领域

本实用新型涉及气体监测的技术领域，特别涉及一种气体留样采集系统和气体在线监测系统。

背景技术

气体污染物在线监测是气体污染治理的重要组成部分，是环境保护部门为控制气体污染物排放浓度和总量控制的最重要措施。“十二五”期间，气体污染物在线监测系统已广泛应用于常规气体污染物监测，取得了良好的效果。“十二五”后期，为改善空气量，国家进一步提出对挥发性有机物的总量控制要求，并将挥发性有机物在线监测作为“十三五”期间环境监测的重点工作。如何及时、准确地提供气体污染物排放的总量和排放浓度的时空分布数据，对提升环保监控的现代化水平具有极其重要的作用。

目前针对气体污染物在线监测，常规污染物监测技术手段相对成熟，而挥发性有机物在线监测尚处于起步阶段。特别是在气体超标留样装置的研发和应用方面，目前国内尚未有应用案例。当气体在线监测设备显示超标的情况下，目前普遍的做法是环境监测应急人员赶赴现场后采集样品，由于时效性较差，人工误差及气体样品的损失和污染，导致检测结果大多无法反应真实的排放情况。国家已发布的监测技术标准，提出了挥发性有机物采样的技术原理和系统组成，使用真空箱和气袋完成固定源废气的即时采样。但标准未能将采样技术和气体在线监测系统相结合，国内也未发现使用此种采样方法的案例。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供了一种气体留样采集系统和气体在线监测系统，以解决了由于采用了现有的人工采样技术进行采样时出现的采样效性较低，且无法实现自动超标采样并保存样品的技术问题。

根据本实用新型实施例的第一个方面，提供了一种气体留样采集系统，包括：接入管线、气体留样箱体、控制器，其中，所述接入管线的一端与气体预处理装置相连接，用于获取所述气体预处理装置预处理之后的样气；所述气体留样箱体与所述接入管线的另一端相连接，用于接收所述接入管线传输的所述样气，并对所述样气进行存储；所述控制器用于对所述气体留样箱体的开启或关闭进行自动控制，其中，当所述气体留样箱体的开启时，所述气体留样箱体能够存储所述接入管线传输的所述样气。

进一步地，所述气体留样箱体包括：第一箱体、第二箱体；其中，所述第一箱体设置在所述第二箱体的上方，且所述第一箱体与所述第二箱体相连接，所述第一箱体用于采集并存储所述样气，所述第二箱体用于控制所述气体留样系统采集所述样气或者停止采集所述样气。

进一步地，所述第一箱体包括：气体采样袋和止回阀，其中，所述气体采样袋和所述止回阀相连接，所述气体采样袋用于存储所述样气，所述止回阀用于控制所述气体采样袋的开启和关闭。

进一步地，所述气体采样袋包括：第一气体采样袋、第二气体采样袋、第三气体采样袋，所述止回阀包括：第一止回阀、第二止回阀、第三止回阀；其中，所述第一气体采样袋与所述第一止回阀相连接，所述第二气体采样袋与所述第二止回阀相连接，所述第三气体采样袋与所述第三止回阀相连接；所述第一气体采样袋、所述第二气体采样袋和所述第三气体采样袋用于存储所述样气，所述第一止回阀用于控制所述第一气体采样袋的开启和关闭，所述第二止回阀用于控制所述第二气体采样袋的开启和关闭，所述第三止回阀用于控制所述第三气体采样袋的开启和关闭。

进一步地，所述第一箱体还包括：旋转接头，其中，所述旋转接头设置于第一箱体的顶端，用于调节所述第一箱体内的压力。

进一步地，所述第二箱体包括：电磁阀和真空泵，其中，所述电磁阀和所述真空泵相连接，用于控制所述气体留样系统内气体的采样和停止采样过程。

进一步地，所述电磁阀包括：第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀；所述第一电磁阀分别与所述接入管线，所述第一止回阀，所述第二止回阀和所述第三止回阀相连接，用于控制所述气体留样系统的开启和关闭；所述第二电磁阀分别与所述第一电磁阀，所述第三电磁阀和所述真空泵相连接，用于控制所述真空泵的抽气方向；所述第三电磁阀分别与所述第一箱体和所述真空泵，用于控制所述真空泵与所述第一箱体间的连通与关闭；所述真空泵用于抽取第一箱体内的空气以形成真空环境，为所述气体留样系统提供自动采样的动力。

进一步地，所述气体采样袋包括以下任一种：铝塑复合气体采样袋、 Devex气体采样袋、Tedlar气体采样袋、PVDF气体采样袋、FEP气体采样袋、Fluode气体采样袋。

进一步地，所述控制器为可编程逻辑控制器。

根据本实用新型实施例的第二个方面，还提供了一种气体在线监测系统，包括上述气体留样系统，还包括气体预处理装置，其中，所述气体预处理装置与所述气体留样系统相连接，所述气体预处理装置用于对所述气体留样系统进行控制，当所述在线监测系统显示所述浓度大于预设浓度时，控制所述气体留样系统对所述样气进行留样采集。

在本实用新型实施例中，通过接入管线的一端与气体预处理装置相连接，用于获取所述气体预处理装置预处理之后的样气；所述气体留样箱体与所述接入管线的另一端相连接，用于接收所述接入管线传输的所述样气，并对所述样气进行存储；所述控制器用于对所述气体留样箱体的开启或关闭进行自动控制，其中，当所述气体留样箱体开启时，所述气体留样箱体能够存储所述接入管线传输的所述样气。在本实用新型实施例中，通过采用气体留样系统自动收集气体，从而解决了由于采用了现有的人工采样技术进行采样时出现的采样效性较低，且无法实现自动超标采样并保存样品的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种气体留样采集系统的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的第一种可选地气体留样采集系统的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的第二种可选地气体留样采集系统的释义图；

图4是根据本实用新型实施例所提供的气体留样采集系统的整体示意图；

图5是根据本实用新型实施例所提供的气体收集留样系统的具体流程进行详细介绍；

图6是根据本实用新型实施例的一种气体在线监测系统装置的示意图。

图标：100-气体留样系统；10-接入管线；20-气体留样箱体；30-控制器； 40-气体预处理装置；201-旋转接头；202-第一气体采样袋；203-第二气体采样袋；204-第三气体采样袋；205-第一止回阀；206第二止回阀；207-第三止回阀；208-第一电磁阀；209-第二电磁阀；210-第三电磁阀；211-真空泵。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

根据本实用新型实施例，提供了一种气体留样采集系统的实施例。

图1是根据本实用新型实施例的一种气体留样采集系统，如图1所示，该系统：接入管线10、气体留样箱体20和控制器30。

具体地，如图1所示，所述接入管线10用于获取所述气体预处理装置 40预处理之后的样气；

如图1所示，气体预处理装置40分别与接入管线10和控制器30(例如，可编程逻辑控制器PLC)相连接，气体预处理装置40用于对采集到的样气进行预处理，并通过接入管线10将预处理之后的样气送入气体留样箱体20中进行留样保存。

所述气体留样箱体20与所述接入管线10的另一端相连接，用于接收所述接入管线传输的所述样气，并对所述样气进行存储。

所述控制器30用于对所述气体留样箱体20的开启或关闭进行自动控制，其中，当所述气体留样箱体20开启时，所述气体留样箱体20能够存储所述接入管线传输的所述样气。

在本实用新型实施例中，通过接入管线的一端与气体预处理装置相连接，从而获取所述气体预处理装置预处理之后的样气；气体留样箱体与接入管线的另一端相连接，用于接收接入管线传输的所述样气，并对所述样气进行存储，控制器(例如，可编程逻辑控制器PLC)用于对所述气体留样箱体的开启或关闭进行自动控制，其中，当所述气体留样箱体开启时，所述气体留样箱体能够存储所述接入管线传输的所述样气。在本实用新型实施例中，通过采用气体留样系统自动收集气体，从而解决了由于采用了现有的人工采样技术进行采样时出现的采样效性较低，且无法实现自动超标采样并保存样品的技术问题。

需要说明的是，在本实用新型实施例中，气体留样箱体20包括多种元器件。

在一个可选的实施方式中，如图2和图3所示，气体留样箱体20包括：第一箱体和第二箱体。

其中，如图2至图4所示，所述第一箱体包括：旋转接头201、第一气体采样袋202、第二气体采样袋203、第三气体采样袋204、第一止回阀205、第二止回阀206、第三止回阀207，所述第二箱体包括：第一电磁阀208、第二电磁阀209、第三电磁阀210、真空泵211。

下面将结合图4对上述元器件的连接结构和作用进行详细介绍。

在一个可选的实施方式中，如图4所示，所述气体留样箱体包括：第一箱体和第二箱体。

具体地，所述第一箱体设置在所述第二箱体的上方，且所述第一箱体与所述第二箱体相连接，所述第一箱体用于采集并存储所述样气，所述第二箱体用于控制所述气体留样系统采集所述样气或者停止采集所述样气。

需要说明的是，在本实用新型实施例中，通过设置两层箱体(即，第一箱体和第二箱体)，能够将采样部分和控制部分尽可能的分开，方便气体采样袋的安装与收取；此外，由于真空泵能够为第一箱体提供真空环境，因此，第一箱体的体积越小，真空度越高，采样动力就越大，采集的样气就越多，采样过程越快速。

在另一个可选的实施方式中，所述第一箱体包括：旋转接头、气体采样袋和止回阀，其中，所述旋转接头设置于第一箱体的顶端，用于调节所述第一箱体内的压力。

所述气体采样袋和所述止回阀相连接，所述气体采样袋用于存储所述样气，所述止回阀用于控制所述气体采样袋的开启和关闭。

具体地，如图2所示，所述气体采样袋包括：第一气体采样袋202、第二气体采样袋203、第三气体采样袋204，所述止回阀包括：第一止回阀205、第二止回阀206、第三止回阀207。

从图2中可以看出，所述第一气体采样袋202与所述第一止回阀205 相连接，所述第二气体采样袋203与所述第二止回阀206相连接，所述第三气体采样袋204与所述第三止回阀207相连接。

所述第一气体采样袋202、所述第二气体采样袋203和所述第三气体采样袋204用于存储所述样气，所述第一止回阀205用于控制所述第一气体采样袋202的开启和关闭，所述第二止回阀206用于控制所述第二气体采样袋203的开启和关闭，所述第三止回阀207用于控制所述第三气体采样袋204的开启和关闭。

需要说明的是，在本实用新型实施例中，为保证所述样气分析数据的准确性，样气分析至少需要采用3个样品，采样袋容积为1L。根据国家标准HJ 732-2014要求，使用所述气体采样袋采样重复3次，因此满足国家标准和采样准确性的角度，设置3个1L容积的所述气体采样袋。

可选地，所述气体采样袋包括以下任一种：铝塑复合气体采样袋、Devex 气体采样袋、Tedlar(PVF)气体采样袋、PVDF气体采样袋、FEP气体采样袋、Fluode气体采样袋，其中，Tedlar、PVDF、FEP对于VOCs气体采集具有较好效果，是国家标准HJ 732-2014推荐的三种材质的气体采样袋。

在另一个可选的实施方式中，所述第二箱体包括：电磁阀和真空泵，其中，所述电磁阀和所述真空泵相连接，用于控制所述气体留样系统内气体的采样和停止采样过程。

可选地，电磁阀包括：第一电磁阀208、第二电磁阀209、第三电磁阀 210；

所述第一电磁阀208分别与所述接入管线10，所述第一止回阀205，所述第二止回阀206和所述第三止回阀207相连接，用于控制所述气体留样系统的开启和关闭；

所述第二电磁阀209分别与所述第一电磁阀208，所述第三电磁阀210 和所述真空泵相连接，用于控制所述真空泵的抽气方向；

所述第三电磁阀210分别与所述第一箱体和所述真空泵211，用于控制所述真空泵211与所述第一箱体间的连通与关闭；

所述真空泵211用于抽取第一箱体内的空气以形成真空环境，为所述气体留样系统提供自动采样的动力。

下面，将结合图3和图4说明上述具体结构，如图4所示，所述电磁阀包括：第一电磁阀208、第二电磁阀209、第三电磁阀210。

如图3和图4所示，第一电磁阀208分别与接入管线10(接入管线10 在图3和图4中未示出)，第一止回阀205，第二止回阀206和所述第三止回阀207相连接，用于控制所述气体留样系统的开启和关闭。

如图3和图4所示，第二电磁阀209分别与第一电磁阀208，第三电磁阀210和真空泵211相连接，用于控制真空泵211的抽气方向；

如图3和图4所示，第三电磁阀210分别与第一箱体和真空泵211，用于控制真空泵211与第一箱体间的连通与关闭；

如图3和图4所示，所述真空泵211用于抽取第一箱体内的空气以形成真空环境，为所述气体留样系统提供自动采样的动力。

在本实用新型实施例的另一个可选的实施方式中，所述控制器为可编程逻辑控制器。但是，在本实用新型实施例中，并不限于是可编程逻辑控制器，还可以是单片机等其他控制器。

下面将结合图4和图5对本实用新型实施例所提供的气体收集留样系统的具体工作流程进行详细介绍。

当气体留样采集系统处于起始状态时，气体留样采集系统中的第一止回阀、第二止回阀、第三止回阀均处于开启状态，并在开始留样时，如图5 所示，依次执行下述流程：

留样指令接收过程：该过程为可编程逻辑控制器PLC接收到留样指令的过程，在该过程中，如果气体在线监测系统检测出气体排放超标，则自动向PLC发出超标留样指令；

指令下发过程：PLC在接收到超标留样指令之后；向气体留样箱下发指令，以使第一电磁阀208、第二电磁阀209、真空泵211开启工作的过程，此时，第一电磁阀208、第二电磁阀209、真空泵211开启，并进行系统样气的抽取；

第一延时过程：再延时50秒，第三电磁阀210开启，第二电磁阀209 关闭的工作过程，延时50秒后，样气稳定后，第三电磁阀210开启，第二电磁阀209闭合，真空泵211开始抽取第一箱体内的空气，由于处于负压条件，采样袋自动开始抽气；

第二延时过程：然后再延时10秒，第三电磁阀210闭合的工作过程；

第三延时过程：该过程为再延时0.5秒，真空泵211停止工作的过程，在该过程中，0.5秒后PLC输出超标留样完成信号，采样完成，真空泵211停止工作；

第四延时过程：紧接着延时0.5秒，可编程逻辑控制器PLC输出信号超标完成的过程，最后，人工完成手机采样袋，最后人工关闭第一止回阀 205、第二止回阀206、第三止回阀207，取一下完成收集的气体采集带，并更换全新的气体采样袋后，开启第一止回阀205、第二止回阀206、第三止回阀207。

如此重复上述操作达到自动采集留样气体的目的。

相对于现有技术，本实用新型实施例所提供的气体留样系统具有以下优点：

本实用新型所提供的气体留样采集系统，可作为气体在线监测系统的补充，针对气体检测结果超标的情况下，实现自动超标气体留样。

本实用新型所提供的气体留样采集系统全部由程序自动控制，完成超标气体采样，代替了人工采样作业，具有响应快，效率高，操作简便的特点。

本实用新型所提供的气体留样采集系统使用气体采样袋作为气体收集的工具，符合《固定污染源废气挥发性有机物的采样气袋法》的标准要求，气体采样袋成本低，无污染，损耗低，有效地保证了后续气体样品分析结果的准确。

本实用新型所提供的气体留样采集系统适用于常规污染物，如SO₂， NOx，以及挥发性有机物的在线监测系统的超标留样，适用于排口，厂界、园区气体在线监测设备，满足各类气体在线监测气体超标样品采集的需要。

本实用新型采用箱体呈上下式结构，箱体采用开盖方式，用于自动采集样气和存储样气。

实施例二：

本实用新型实施例还提供了一种气体在线监测系统。

图6是根据本实用新型实施例的一种气体在线监测系统的示意图，如图6所示，包括上述实施例中所描述气体留样系统100，还包括气体预处理装置40，其中，气体预处理装置40与所述气体留样系统100相连接，气体预处理装置40用于对气体留样系统进行控制，当浓度大于预设浓度时，控制气体留样系统100对样气进行留样采集。

在本实用新型实施例中，通过采用气体留样系统自动收集气体，从而解决了由于采用了现有的人工采样技术进行采样时出现的采样效性较低，且无法实现自动超标采样并保存样品的技术问题。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种气体留样系统，其特征在于，包括：接入管线、气体留样箱体、控制器，其中，

所述接入管线的一端与气体预处理装置相连接，用于获取所述气体预处理装置预处理之后的样气；

所述气体留样箱体与所述接入管线的另一端相连接，用于接收所述接入管线传输的所述样气，并对所述样气进行存储；

所述控制器用于对所述气体留样箱体的开启或关闭进行自动控制，其中，当所述气体留样箱体开启时，所述气体留样箱体能够存储所述接入管线传输的所述样气。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气体留样箱体包括：第一箱体、第二箱体；

其中，所述第一箱体设置在所述第二箱体的上方，且所述第一箱体与所述第二箱体相连接，所述第一箱体用于采集并存储所述样气，所述第二箱体用于控制所述气体留样系统采集所述样气或者停止采集所述样气。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一箱体包括：气体采样袋和止回阀，其中，所述气体采样袋和所述止回阀相连接，所述气体采样袋用于存储所述样气，所述止回阀用于控制所述气体采样袋的开启和关闭。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述气体采样袋包括：第一气体采样袋、第二气体采样袋、第三气体采样袋，所述止回阀包括：第一止回阀、第二止回阀、第三止回阀；

其中，所述第一气体采样袋与所述第一止回阀相连接，所述第二气体采样袋与所述第二止回阀相连接，所述第三气体采样袋与所述第三止回阀相连接；

所述第一气体采样袋、所述第二气体采样袋和所述第三气体采样袋用于存储所述样气，所述第一止回阀用于控制所述第一气体采样袋的开启和关闭，所述第二止回阀用于控制所述第二气体采样袋的开启和关闭，所述第三止回阀用于控制所述第三气体采样袋的开启和关闭。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一箱体还包括：旋转接头，其中，所述旋转接头设置于第一箱体的顶端，用于调节所述第一箱体内的压力。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二箱体包括：电磁阀和真空泵，其中，所述电磁阀和所述真空泵相连接，用于控制所述气体留样系统内气体的采样和停止采样过程。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述电磁阀包括：第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀；

所述第一电磁阀分别与所述接入管线，所述第一止回阀，所述第二止回阀和所述第三止回阀相连接，用于控制所述气体留样系统的开启和关闭；

所述第二电磁阀分别与所述第一电磁阀，所述第三电磁阀和所述真空泵相连接，用于控制所述真空泵的抽气方向；

所述第三电磁阀分别与所述第一箱体和所述真空泵，用于控制所述真空泵与所述第一箱体间的连通与关闭；

所述真空泵用于抽取第一箱体内的空气以形成真空环境，为所述气体留样系统提供自动采样的动力。

8.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述气体采样袋包括以下任一种：铝塑复合气体采样袋、Devex气体采样袋、Tedlar气体采样袋、PVDF气体采样袋、FEP气体采样袋、Fluode气体采样袋。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器为可编程逻辑控制器。

10.一种气体在线监测系统，其特征在于，包括上述权利要求1至9中任一项所述的气体留样系统，还包括气体预处理装置，其中，所述气体预处理装置与所述气体留样系统相连接，所述气体预处理装置用于对所述气体留样系统进行控制，当所述在线监测系统显示的浓度大于预设浓度时，控制所述气体留样系统对样气进行留样采集。