一种氧气分析仪探头保护装置的制作方法

allin2022-07-13  191



1.本实用新型涉及气氛在线分析领域,具体是涉及一种氧气分析仪探头保护装置,其适用于微氧电池的自动保护,同时也适用于类似的微量气体成分分析传感器保护。


背景技术:

2.在连退和镀锌的加热炉中,炉内气氛的在线检测十分重要。微氧分析仪可对炉内氧含量进行实时检测,不仅能够保证带钢在退火过程中的工艺要求,也保证了炉气中含有氢气情况下的安全。但由于微氧分析仪中的微氧电池为消耗件,且在富氧环境下消耗速度极快,如与大气相通将会很快失效,因此在机组进行检修时,氧分析仪需要进行保护,一旦人员发现和维护不及时,会对传感器造成不可修复的损伤。
3.现有氧分析仪主要包括取样、分析和显示部分,取样部分不仅利用抽气泵将样气抽取到柜内,还控制着流路的切换以及通断。以微氧多路巡检分析仪为例(其气路原理布置如图1所示),吹扫氮气经过过滤减压阀2减压后进入气动阀控制箱,由气动阀控制箱统一控制每一流路上的气动阀3的动作。目前工厂中对微氧多路巡检分析仪的微氧电池常用的保护手段是利用氮气对取样管进行手动反吹,其是将手动三通球阀6切换至氮气吹扫动作,并需要在流量计7处调节吹扫氮气的流量,因为手动反吹需要人为操作,且要提前预知取样管路中的氧含量,因而这种操作方式的局限性太大。
4.此外,高压氮气经过过滤减压阀2减压后的压力仍然有1~2bar,如果在对采样探头进行反吹过程中又开启了进样电磁阀,高压氮气就会通过两通球阀进入取样管,从而进入传感器,有冲坏元件的可能。因而传统的方法虽能在手动吹扫情况下阻止了富氧进入传感器,但需人为干预过多,且在维护不到位的情况下还会损坏氧电池。


技术实现要素:

5.本实用新型旨在提供一种氧气分析仪探头保护装置,其可在氧含量过高时,使用减压后的氮气自动对氧电池进行反吹。
6.具体方案如下:
7.一种氧气分析仪探头保护装置,包括至少一个取样进路,每一取样管路都具有一第一进路和一第二进路,所有取样进路的第一进路相并联汇合后与进样管路连通,所有取样进路的第二进路相并联汇合后与放散管路连通;所述进样管路与电动三通球阀的第一进路相连接,且进样管路上设置有样气抽气泵,该电动三通球阀的出路与微氧传感器相连接;还包括有一放散管路和一氮气吹扫管路,所述取样进路与所述放散管路相连接,且所述放散管路上设置有放散抽气泵,所述氮气吹扫管路的前段设置有一两通球阀和一过滤减压阀,氮气吹扫管路的后段与电动三通球阀的第二进路相连接,且在氮气吹扫管路与电动三通球阀相连接的管路上设置有一过滤减压阀,吹扫氮气经氮气吹扫管路的前段上的过滤减压阀和过氮气吹扫管路与电动三通球阀相连接的管路上的过滤减压阀进行二次减压后被吹进微氧分析传感器。
8.进一步的,每一取样管路的每一第一进路在其汇合前都设置有一二通气动阀,每一取样管路的每一第二进路在其汇合前也都设置有一二通气动阀。
9.进一步的,所述氮气吹扫管路的后段还与气动阀控制箱相连接,所述气动阀控制箱与各二通气动阀相连接。
10.进一步的,所述氮气吹扫管路与气动阀控制箱相连接的管路上设置有一过滤减压阀。
11.进一步的,所述电动三通球阀与hmi控制系统相连接,所述电动三通球阀的出路与微氧传感器之间沿待测气体的流向方向依序设置有流量计、两通球阀和精过滤器。
12.本实用新型提供的氧气分析仪探头保护装置与现有技术相比较具有以下优点:本实用新型提供的氧气分析仪探头保护装置在氮气吹扫管路上进行二级氮气减压,以保证吹扫氮气以低压的状态进入传感器,以保证吹扫氮气具有较低的压力而不会对微氧分析传感器造成损伤;此外,电动三通球阀可通过远程hmi控制方式进行操作,可实现对微氧分析传感器的自动吹扫,也是实现工厂向智能化、无人化发展的必要途径。
附图说明
13.图1示出了现有微氧多路巡检分析仪的气路原理布置示意图。
14.图2示出了本实用新型提供的微氧多路巡检分析仪的气路原理布置示意图。
具体实施方式
15.为进一步说明各实施例,本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分,其主要用以说明实施例,并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容,本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制,而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
16.现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
17.如图2所示的,本实施例提供了一种氧气分析仪探头保护装置,其适用于微氧电池的自动保护,同时也适用于类似的微量气体成分分析传感器保护。本实施例以微氧多路巡检分析仪为例来进行说明,该微氧多路巡检分析仪包括n个取样进路,其中n≥2,每一取样管路都具有一第一进路和一第二进路,所有取样进路的第一进路相并联汇合至进样管路10,所有取样进路的第二进路相并联汇合至放散管路11,且每一取样管路的每一第一进路在其汇合前都设置有一二通气动阀3,每一取样管路的每一第二进路在其汇合前也都设置有一二通气动阀3,以分别控制每一取样管路中气体是流向进样管路10还是流向放散管路11。放散管路11上设置有一放散抽气泵12,以能够将每一取样管路的第二进路的气体被放散抽气泵12抽排出。
18.进样管路10与电动三通球阀9的第一进路相连接,且进样管路10上设置有除湿器4和样气抽气泵5,电动三通球阀9的出路与微氧传感器相连接,且在电动三通球阀9的出路与微氧传感器之间沿待测气体的流向方向依序设置有流量计7、两通球阀1和精过滤器8,经过微氧传感器检测后的气体通过管路放散至柜外大气。
19.该微氧多路巡检分析仪还设有氮气吹扫管路13,氮气吹扫管路13的前段设置有一两通球阀1和一过滤减压阀2,氮气吹扫管路13的后段分别与气动阀控制箱以及电动三通球
阀9的第二进路相连接,且在氮气吹扫管路13与电动三通球阀9相连接的管路上以及氮气吹扫管路13与气动阀控制箱相连接的管路上都设置有一过滤减压阀2,气动阀控制箱与二通气动阀3相连接,以控制二通气动阀3的动作。
20.该微氧多路巡检分析仪处于样气分析的工作状态时,电动三通球阀9的第一进路接通,第二进路关闭,此时样气抽气泵5开启,放散抽气泵12关闭,取样进路的气体被样气抽气泵5输送至微氧传感器中进行检测,检测后的气体经过放散管路排出。
21.该微氧多路巡检分析仪处于吹扫状态时,电动三通球阀9的第一进路关闭,第二进路接通,此时样气抽气泵5关闭,放散抽气泵12开启,吹扫氮气经氮气吹扫管路13的前段上的过滤减压阀2的一次减压后,再经过氮气吹扫管路13与电动三通球阀9相连接的管路上的过滤减压阀2进行二次减压后被吹进微氧分析传感器,以保证吹扫氮气具有较低的压力而不会对微氧分析传感器造成损伤。
22.此外,由于电动三通球阀9可通过远程hmi控制方式进行操作,因而当检测到氧含量过高时,电动三通球阀9会自动动作,对取样气体进行切换,将减压后的低压氮气引至微氧分析传感器,与此同时,样气抽气泵5关闭,放散抽气泵12开启;当吹入低压氮气后,氧含量会降低,当降至某一设定值时电动三通球阀9重新切换通入样气,与此同时,样气抽气泵5开启,放散抽气泵12关闭,从而实现对微氧分析传感器的自动吹扫。
23.远程hmi控制方式可以采用以下方式进行操作,即在hmi上设置“自动吹扫”和“手动吹扫”按钮选择,当处于“自动吹扫”状态时,分析仪工作为:当某路氧含量大于设定值(例如1000ppm)时,分析仪进入吹扫状态;当氧含量吹扫至低于设定值(例如500ppm)时,关闭对传感器的吹扫,分析仪进入样气分析状态。
24.在远程信号为“手动吹扫”模式下,对氧传感器开启吹扫,直至“手动吹扫”模式取消。若“自动吹扫”和“手动吹扫”都未被选择,分析仪一直保持样气分析状态,对氧含量的高低变化不做反应动作。
25.如此反复,若在一定时间内仍检测氧含量高,则判定为气氛异常或取样管泄露,自动切换为远程手动吹扫并停止巡检分析,需维护人员去往现场检查问题。在远程手动吹扫模式下,电动三通球阀会一直持续将氮气通入传感器,对氧电池进行长时间吹扫。这样做即满足了氧含量过高时的自动及时切换,也能人为的选择远程手动吹扫。
26.尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型,但所属领域的技术人员应该明白,在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内,在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化,均为本实用新型的保护范围。
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