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专利名称：定容取样无焰燃烧式燃气热值仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及测量燃气热值的仪器，特别涉及一种定容取样无焰燃烧式燃气热值仪，主要用于测量天然气、液化气、人工煤气、沼气、高炉煤气，发生炉煤气等各种燃气的热值。
现有的热值仪主要是应用热平衡原理。首先对被测燃气和空气净化稳压处理，并对二者恒压差混合使其燃烧，在燃烧室上采用测温元件测量燃烧室出气温度与进气温度之差，再通过数据处理器计算得出燃气的热值(或华白指数)。这种测量方法需要一套复杂的稳压和混合装置，一般采用流量控制燃气与空气的比例，致使整机体积很大。其燃烧室为明火燃烧，达不到防爆要求，不能在有燃气的现场测量。对不同热值的燃气需配备不同的燃烧装置，故一种机型的测量范围较小。
本发明的目的就是提供一种结构简单、体积小、测量范围大、没有明火燃烧的定容取样无焰燃烧式燃气热值仪。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案本发明具有以下有益效果采用活塞式定容取样结构，使气样比例恒定，而结构很简单，减小了体积；采用催化燃烧式测量元件，实现无焰燃烧，容易实现隔爆，解决该类仪器的防爆难题，可制成便携型在现场测量；由于催化燃烧元件对温度变化的响应范围很大，故一台仪器可测量的热值范围很大，大大降低了测量成本。


图1是本发明的总体结构示意图。
图2是本发明的检测室的结构示意图。
参见图1，本发明包括取样器1，混合腔2，检测室3，数据处理器4，数字显示器5.取样器1的出口经混合腔与检测室3的入口，检测室3内的检测元件32的信号端与数字显示器5分别与数据处理器4的对应端连接，所述的取样器1包括两个平行并列的气缸式取样筒11和12，在其内各有一个活塞15。两个活塞的活塞杆能过杆16相互连接并与活塞驱动装置转动连接，该活塞驱动装置包括电机61、偏心轮62、连杆63，偏心轮62的中心与电机轴连接，其偏心轴与连杆63的一端转动连接，连杆63的另一端与所述的活塞杆的连杆16的中部铰连。在取样筒11和12的顶端各有连接一个可控进气阀13和出气阀14的一端，两个进气阀13的另一端分别为燃气入口131和空气入口132，两个出气阀14的另一端经过混合腔2并与所述的检测室3的进气口连接，两个进气阀13和出气阀14的控制端与气阀控制装置连接。
所述的可控进气阀13和出气阀14均为电磁阀；所述的气阀控制装置包括分别位于所述活塞杆连杆16一端对应上止点与下止点附近的行程开关K1、K2和与其相连的控制电路，其控制端与所述的电磁阀连接。为了稳定燃气还在所述燃气入口131设置了控制装置，包括流量计71，气压表72，余气出口73.流量计71的入口与燃气源连接，出口连接到所述燃气入口131，在该入口附近还连接有余气出口73，在流量计71的一端连接气压表72.
参见图2，所述的检测室3包括气室31及崔化燃烧式敏感元件32，在该敏感元件之外罩有隔爆层33，在该侧爆层外罩有锥形聚气罩34，该聚气罩顷端有进气口35连接到气室外，在该侧还有出气口36。
本发明工作原理是将一定压力的燃气通过流量计71送到燃气取样筒11的进气电磁阀13的入口131，与该入口连接的余气出口73为燃气流通提供通道，即在检测时始终保持燃气的流通，并起到自然卸压的作用，使取样筒11在进气时不受进口压力高低的影响，在空气取样筒12的进气电磁阀入口132连接空气。两个活塞15在电机61的驱动下作往复直线运动。当活塞在顶端(上止点)时，行程开关K1动作将两个进气电磁阀13打开，同时将两个出气电磁阀14关闭，随着活塞5向下止点移动，燃气和空气分别被吸入两个取样筒11.12内，两者的体积比例即是两个取样筒11.12的容积之比。当活塞15移动到下止时，另一行程开关K2控制两进气电磁阀13关闭，同时打开两个出气电磁阀14，已吸入两个取样筒的气样从出气孔汇合到混气腔，经过混合后送到检测室3内，混合气沿着聚气罩34在检测元件32的整个表面扩散，并很快渗透到检测元件32表面催化燃烧，所产生的热量的大小与检测元件的电阻值成比例，通过惠斯桥测量电路和微机处理器4将测量信号处理为热值或其他有用的数值在数字显示器5上显示。数字显示器5为四位半LED数码显示器，或液晶显示屏，可以显示以下测量数据燃气高低热值，燃气浓度(体积比)，密度，相对密度，华白指数。
权利要求
1一种定容取样无焰燃气热值仪，包括取样器、混合腔、检测室、 数据处理器、数字显示器，取样器的出口与检测室连通，检测室的信号端和数字显示器分别与数据处理器的对应端连接，其特征在于所述的取样器包括两个并列的带有活塞的取样筒、可控进气阀、可控出气阀、活塞驱动装置、气阀控制装置，两个活塞杆相互连接并与活塞驱动装置传动连接，在取样筒的顶端各连接一个进气阀和出气阀的一端，两个进气阀的另一端分别为燃气入口和空气入口，两个出气阀的另一端相互连接混合腔并与所述的检测室进气口连接，两个可控进气阀和可控出气阀的控制端与气阀控置连接。
2根据权利要求1所述定容取样无焰燃气热值仪，其特征在于所述的活塞驱动装置包括电机偏心轮连杆，偏心轮的中心与电机轴连接，其轴与连杆的一端转动连接，连杆的另一端与所述的活塞杆外端铰连。
3根据权利要求1所述定容取样无焰燃烧式燃气热值仪，其特征在于所述的可控进气阀和出气阀均为电磁阀；所述的气阀控制装置包括公别位于所述活塞杆外端对应上止点与下止点附近的行程开关和控制电路，其控与所述的电磁阀连接。
4根据权利要求1所述定容取样无焰燃烧式燃气热值仪，其特性在于所述的混合腔为射流混合，空气出口与燃气出口通过射流带入混合腔，使燃气在一定比例的空气中完全混合。
5根据权利要求1所述定容取样无焰燃烧式燃气热值仪，其特征在于所述的检测室包括气室及摧化燃烧式敏感元件，在该敏感元件之外罩有隔爆层，在该隔爆层外罩有聚气罩，该聚气罩顶端有进气口连接到气室外，在气室的该侧还有出气口。
6根据权利要求1所述定容取样无焰燃烧式燃气热值仪，其特征在于还包括连接于所述燃气入口的流量控制装置，出口连接到所述可控电磁阀的燃气入口，在该入口附近还连接有余气出口，在流量计的一端连接气压表。
全文摘要
本发明的目的就是提供一种结构简单、体积小、测量范围大、没有明火燃烧的定容取样无焰燃烧式燃气热值仪。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案本发明具有以下有益效果采用活塞式定容取样结构，使气样比例恒定，而结构很简单，减小了体积；采用催化燃烧式测量元件，实现无焰燃烧，容易实现隔爆，解决该类仪器的防爆难题，可制成便携型在现场测量；由于催化燃烧元件对温度变化的响应范围很大，故一台仪器可测量的热值范围很大，大大降低了测量成本。
文档编号G01N33/22GK1414380SQ0211718
公开日2003年4月30日 申请日期2002年4月25日 优先权日2002年4月25日
发明者贡江昆, 谢安东 申请人:谢安东