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取样装置及方法

阅读：457发布：2023-01-23

专利汇可以提供取样装置及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种取样装置及方法，所述取样装置包括探头和排气管道；处理通道，所述处理通道包括并联的第一通道和第二通道；温控单元，所述温控单元调整所述第一通道和第二通道内的温度；切换单元，所述切换单元用于使取样流体选择性地通过第一通道或第二通道传送至所述排气管道；压力检测器，所述压力检测器用于检测处理通道的压力差；比较模块，所述比较模块用于比较所述压力差和阈值，比较结果送处理器；处理器，所述处理器根据所述比较结果控制所述切换单元选择通道。本发明具有切换迅速、智能化、耗时短等优点。，下面是取样装置及方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.取样方法，所述取样方法包括以下步骤：
(A1)切换单元选择第一通道；
(A2)取样气体依次穿过探头和第一通道；
取样气体在所述第一通道内降温，气体中的成分析出并沉积；
第二通道内升温，第二通道内的沉积物粘度降低；
(A3)排出第一通道的取样气体进入排气管道；
在上述过程中，监测第一通道的压力差；比较所述压力差和阈值，比较结果送处理器；
处理器根据所述比较结果控制所述切换单元选择通道：
若压力差小于阈值，切换单元选择第二通道；
若压力差不小于所述阈值，不切换通道。
2.根据权利要求1所述的取样方法，其特征在于：所述阈值的获得方式为：
采集第一通道的压力差Pi以及第一通道的进样时间ti，i＝1,2,3…N；所述第一通道通过取样气体并降温；
根据上述压力差和进样时间拟合出非线性方程X＝f(P,t)；
拟合出非线性方程Z＝g(Y,t)；
获得时对应的Ymax和压力差PN；
获得
阈值
3.根据权利要求2所述的取样方法，其特征在于：所述压力差是第一通道的进口和出口间的压力差，或者是第一通道的出口的压力变化。
4.根据权利要求1所述的取样方法，其特征在于：利用TEC实现第一通道的降温和第二通道的升温。
5.根据权利要求1所述的取样方法，其特征在于：所述取样气体是焦炉煤气，所述沉积物是苯、萘和焦油。
6.根据权利要求1所述的取样方法，其特征在于：所述切换单元设置在所述探头和排气管道之间。
7.取样装置，所述取样装置包括探头和排气管道；其特征在于：所述取样装置进一步包括：
处理通道，所述处理通道包括并联的第一通道和第二通道；
温控单元，所述温控单元调整所述第一通道和第二通道内的温度；
切换单元，所述切换单元用于使取样流体选择性地通过第一通道或第二通道传送至所述排气管道；
压力检测器，所述压力检测器用于检测处理通道的压力差；
比较模块，所述比较模块用于比较所述压力差和阈值，比较结果送处理器；
处理器，所述处理器根据所述比较结果控制所述切换单元选择通道：
若压力差小于阈值，切换单元切换处理通道；
若压力差不小于所述阈值，不切换通道。
8.根据权利要求7所述的取样装置，其特征在于：所述温控单元采用TEC，热端临着第一通道，冷端临着所述第二通道。
9.根据权利要求7所述的取样装置，其特征在于：所述切换单元设置在所述处理通道和排气管道之间。
10.根据权利要求7所述的取样装置，其特征在于：所述压力差是第一通道的进口和出口间的压力差，或者是第一通道的出口的压力变化。

说明书全文

取样装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及流体的取样，特别涉及取样装置及方法。

背景技术

[0002] 在焦炉煤气的在线分析过程中，焦炉煤气中的焦油、苯、萘、水分容易冷凝结晶堵塞管路，严重影响在线分析系统正常运行，同时增加了分析系统的维护成本。因此需要通过预处理取样探头对分析样气先进行冷凝处理，去除样气中的焦油、苯、萘、水。

[0003] 目前的取样方式多为：样气通过取样探头，取样探头通过冷凝器将温度控制在5-7℃，去除样气中的大部分苯、萘、焦油、水分。这种方式存在的主要不足在于：

[0004] 探头冷凝器冷却下来的焦油、苯、萘等结晶物容易堵塞冷凝器管路，当冷凝器管路堵死的情况下，就无法通过探头反吹来清除堵塞物，影响探头的正常取样；

[0005] 探头加热反吹后，采用常温反吹气使探头重新冷却，这种方法冷却耗费周期长，且效率低，容易造成探头未到达制冷的目标温度就进行采样。

发明内容

[0006] 为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种节能、切换间隔时间短、智能化的取样方法。

[0007] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

[0008] 取样方法，所述取样方法包括以下步骤：

[0009] (A1)切换单元选择第一通道；

[0010] (A2)取样气体依次穿过探头和第一通道；

[0011] 取样气体在所述第一通道内降温，气体中的成分析出并沉积；

[0012] 第二通道内升温，第二通道内的沉积物粘度降低；

[0013] (A3)排出第一通道的取样气体进入排气管道；

[0014] 在上述过程中，监测第一通道的压力差；比较所述压力差和阈值，比较结果送处理器；处理器根据所述比较结果控制所述切换单元选择通道：

[0015] 若压力差小于阈值，切换单元选择第二通道；

[0016] 若压力差不小于所述阈值，不切换通道。

[0017] 本发明的目的还在于提供了节能、切换迅速、智能化的取样装置，该发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

[0018] 取样装置，所述取样装置包括探头和排气管道；所述取样装置进一步包括：

[0019] 处理通道，所述处理通道包括并联的第一通道和第二通道；

[0020] 温控单元，所述温控单元调整所述第一通道和第二通道内的温度；

[0021] 切换单元，所述切换单元用于使取样流体选择性地通过第一通道或第二通道传送至所述排气管道；

[0022] 压力检测器，所述压力检测器用于检测处理通道的压力差；

[0023] 比较模块，所述比较模块用于比较所述压力差和阈值，比较结果送处理器；

[0024] 处理器，所述处理器根据所述比较结果控制所述切换单元选择通道：

[0025] 若压力差小于阈值，切换单元切换处理通道；

[0026] 若压力差不小于所述阈值，不切换通道。

[0027] 与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

[0028] 1.仅需一个TEC，利用TEC的热侧和冷侧，实现了一个通道降温的同时，另一个通道的加热，节能环保，无需隔热，降低了结构复杂度；

[0029] 2.切换通道时，仅调整TEC工作方式以及通道的选择即可，方便、快捷；

[0030] 3.利用阈值，自动切换处理通道，实现了智能化切换。附图说明

[0031] 参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

[0032] 图1是根据本发明实施例1的取样方法的流程图。

具体实施方式

[0033] 图1和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

[0034] 实施例1：

[0035] 取样装置，所述取样装置包括探头和排气管道；

[0036] 处理通道，所述处理通道包括并联的第一通道和第二通道；

[0037] 温控单元，如TEC，所述温控单元调整所述第一通道和第二通道内的温度；

[0038] 切换单元，如三通阀，所述切换单元用于使取样流体选择性地通过第一通道或第二通道传送至所述排气管道，设置正在处理通道和探头之间，或者处理通道和排气管道之间；

[0039] 压力检测器，所述压力检测器用于检测处理通道的压力差：所述压力差是第一通道的进口和出口间的压力差，或者是第一通道的出口的压力变化；

[0040] 比较模块，所述比较模块用于比较所述压力差和阈值，比较结果送处理器；

[0041] 处理器，所述处理器根据所述比较结果控制所述切换单元选择通道：

[0042] 若压力差小于阈值，切换单元选择其它通道，如从第一通道切换至第二通道；

[0043] 若压力差不小于所述阈值，不切换通道

[0044] 图1示意性地给出了本发明实施例的取样方法的流程图，如图1所示，所述取样方法包括以下步骤：

[0045] (A1)切换单元选择第一通道；

[0046] (A2)取样气体依次穿过探头和第一通道；

[0047] 取样气体在所述第一通道内降温，气体中的成分析出并沉积；

[0048] 第二通道内升温，第二通道内的沉积物粘度降低；

[0049] (A3)排出第一通道的取样气体进入排气管道；

[0050] 在上述过程中，监测第一通道的压力差：压力差是第一通道的进口和出口间的压力差，或者是第一通道的出口的压力变化；比较所述压力差和阈值，比较结果送处理器；处理器根据所述比较结果控制所述切换单元选择通道：

[0051] 若压力差小于阈值，切换单元选择第二通道；

[0052] 若压力差不小于所述阈值，不切换通道。

[0053] 所述阈值的获得方式为：

[0054] 采集第一通道的压力差Pi以及第一通道的进样时间ti，i＝1,2,3…N；所述第一通道通过取样气体并降温；

[0055] 根据上述压力差和进样时间拟合出非线性方程X＝f(P,t)；

[0056] 拟合出非线性方程Z＝g(Y,t)；

[0057] 获得时对应的Ymax和压力差PN；

[0058] 获得

[0059] 阈值

[0060] 实施例2：

[0061] 根据本发明实施例1的取样装置及方法在焦炉煤气取样中的应用例。

[0062] 在该应用例中，取样气体是焦炉煤气，沉积物是苯、萘和焦油；温控单元采用TEC，热端临着第一通道，冷端临着所述第二通道，在冷却第一通道内取样气体的同时提高了第二通道内的温度；切换单元采用三通阀，二个入口分别连通第一通道和第二通道，出口连通排气管道；高压气源连接所述出口，并通过阀控制连通与否。

[0063] 取样方法包括以下步骤：

[0064] (A1)三通阀切换，使得排气管道和第一通道连通；

[0065] (A2)取样气体依次穿过探头和第一通道；

[0066] TEC工作，第一通道内的取样气体降温到5-7度，气体中的成分析出并沉积，沉积物是苯、萘和焦油等；

[0067] 同时，第二通道内升温，第二通道内的苯、萘和焦油等沉积物粘度降低，向下流动；

[0068] (A3)排出第一通道的取样气体进入排气管道；

[0069] 在上述过程中，监测第一通道的压力差：压力差是第一通道的进口和出口间的压力差，或者是第一通道的出口的压力变化；比较所述压力差和阈值，比较结果送处理器；处理器根据所述比较结果控制所述切换单元选择通道：

[0070] 若压力差小于阈值，打开阀门，高压气体进入第二通道内吹扫，粘度降低的沉积物回流到焦炉煤气管道内，切换单元选择第二通道，同时调整TEC的工作模式，使得第一通道升温，第二通道降温；

[0071] 若压力差不小于所述阈值，不切换通道。

[0072] 所述阈值的获得方式为：

[0073] 采集第一通道的压力差Pi以及第一通道的进样时间ti，i＝1,2,3…N；所述第一通道通过取样气体并降温；

[0074] 根据上述压力差和进样时间拟合出非线性方程X＝f(P,t)；

[0075] 拟合出非线性方程Z＝g(Y,t)；

[0076] 获得时对应的Ymax和压力差PN；

[0077] 获得

[0078] 阈值

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