[發明專利]一種用于礦井瓦斯取樣的便攜式取樣儀及控制方法

有效

• 申請號: 202010413212.8
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111579316B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 劉宏;周福寶;賀志宏;張杰;王鑫鑫
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學;西山煤電（集團）有限責任公司
• 主分類號: G01N1/24
• 分類號: G01N1/24
• 代理公司: 北京淮海知識產權代理事務所(普通合伙) 32205
• 代理人: 楊曉亭

1.一種用于礦井瓦斯取樣的便攜式取樣儀，包括原料氣源采集口（1）、真空泵Ⅰ（3）、樣本氣體采集裝置（5）和控制器，其特征在于，還包括多路閥組Ⅰ（2）、三通換向閥（4）和樣本氣體制備裝置（6）；

所述的多路閥組Ⅰ（2）包括n+1個輸入端口和一個輸出端口、且n+1個輸入端口分別通過截止閥Ⅰ與輸出端口連通連接，原料氣源采集口（1）與多路閥組Ⅰ（2）的一個輸入端口連通連接，多路閥組Ⅰ（2）的輸出端口與真空泵Ⅰ（3）的輸入端連通連接，真空泵Ⅰ（3）的輸出端通過三通換向閥（4）與樣本氣體采集裝置（5）和樣本氣體制備裝置（6）連接，樣本氣體采集裝置（5）的輸出端上設有逆止閥，真空泵Ⅰ（3）的輸出端上還設有瓦斯濃度探測器，三通換向閥（4）與樣本氣體制備裝置（6）連接的通路上還設有流量控制閥（7）；

所述的樣本氣體制備裝置（6）包括氣體吸附部分和儲氣部分；氣體吸附部分包括吸附罐（61），吸附罐（61）內部填充有優先吸附氧氣和/或氮氣的吸附劑，吸附罐（61）的輸入端通過截止閥Ⅱ（62）與流量控制閥（7）的輸出端連通連接，吸附罐（61）的輸出端通過截止閥Ⅲ（63）與真空泵Ⅱ（64）的輸入端連通連接，吸附罐（61）的輸出端上還設有氣體壓力探測器；儲氣部分包括多路閥組Ⅱ（65）和n個儲氣罐（66），多路閥組Ⅱ（65）包括一個輸入端口和n個輸出端口、且n個輸出端口分別通過截止閥Ⅳ與輸入端口連通連接，多路閥組Ⅱ（65）的輸入端口與真空泵Ⅱ（64）的輸出端連通連接，n個儲氣罐（66）的輸入端分別與多路閥組Ⅱ（65）的n個輸出端口依次連通連接，n個儲氣罐（66）的輸出端分別與多路閥組Ⅰ（2）的其他輸入端口連通連接，且第一個儲氣罐（66）至第n個儲氣罐（66）的容積依次遞減；

所述的控制器分別與多路閥組Ⅰ（2）的各個截止閥Ⅰ、真空泵Ⅰ（3）、瓦斯濃度探測器、三通換向閥（4）、流量控制閥（7）、截止閥Ⅱ（62）、截止閥Ⅲ（63）、真空泵Ⅱ（64）、氣體壓力探測器、多路閥組Ⅱ（65）的各個截止閥Ⅳ電連接。

2.根據權利要求1所述的用于礦井瓦斯取樣的便攜式取樣儀，其特征在于，用于礦井瓦斯取樣的便攜式取樣儀還包括電控裝置，電控裝置包括控制器、多路閥組控制回路、真空泵控制回路、瓦斯濃度判斷回路、樣本氣體制備切換控制回路，所述的截止閥Ⅰ、三通換向閥（4）、截止閥Ⅱ（62）、流量控制閥（7）、截止閥Ⅲ（63）、截止閥Ⅳ均是電磁控制閥，所述的瓦斯濃度探測器是瓦斯濃度傳感器，所述的氣體壓力探測器是氣體壓力傳感器，控制器分別與截止閥Ⅰ、三通換向閥（4）、截止閥Ⅱ（62）、流量控制閥（7）、截止閥Ⅲ（63）、截止閥Ⅳ、瓦斯濃度傳感器、氣體壓力傳感器電連接。

3.根據權利要求1或2所述的用于礦井瓦斯取樣的便攜式取樣儀，其特征在于，至少第一個儲氣罐（66）的輸出端上設有氣體壓力探測器。

4.根據權利要求1或2所述的用于礦井瓦斯取樣的便攜式取樣儀，其特征在于，吸附罐（61）設置為多個，多個吸附罐（61）的輸入端分別通過截止閥Ⅱ（62）與流量控制閥（7）的輸出端連通連接，多個吸附罐（61）的輸出端分別通過截止閥Ⅲ（63）與真空泵Ⅱ（64）的輸入端連通連接，多個吸附罐（61）的輸出端上還均設有氣體壓力探測器。

5.根據權利要求1或2所述的用于礦井瓦斯取樣的便攜式取樣儀，其特征在于，吸附罐（61）的規格為內徑0.5～3厘米、長度0.3～0.6米的不銹鋼管或PVC管。

6.根據權利要求1或2所述的用于礦井瓦斯取樣的便攜式取樣儀，其特征在于，儲氣罐（66）是柔性結構的集氣袋或氣囊。