一种带通道自检功能的多通道循环采样气体分析系统及控制方法技术方案

一种带通道自检功能的多通道循环采样气体分析系统及控制方法，系统至少包括样气通道、采样通道、分析通道、排放通道、吹扫通道和控制器。采样通道和排放通道共用各路样气通道，通过控制器控制两位三通电磁阀实现采样和排放的切换，实现对多路样气的循环采样分析；分析通道和排放通道设置有流量开关，控制器的通道自检模块通过对电磁阀、泵的组合控制和流量开关的高低状态进行判断，获知各通道是否堵塞或泄漏等状态，实现对样气流通通道的自动检查。本发明专利技术的有益效果：分析样气在采样通道与排放通道循环切换，节约设备投资成本，提高气体分析数据的响应速度及准确性；控制器实现各通道堵塞或泄露的自动检查，节省人力成本，提高分析准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种带通道自检功能的多通道循环采样气体分析系统及控 制方法
本专利技术属于在线监控
，具体涉及一种带通道自检功能的多通道循环采样 气体分析系统及控制方法。
技术介绍
在工业炉运行过程中，为保证炉体安全和满足工艺需要，经常要对炉内气氛如微 量氧气、氢气等气体含量进行在线分析。目前常采用单通道独立采样分析的方式，由于每个 采样点均需要配置独立设备，造成设备投资不经济，设备维护量很大的问题。 在分析系统运行过程中，管路如果出现堵塞，则系统无法正常取样分析，影响监测 结果；而管路如果出现漏点，会从外界吸入空气，严重影响监测结果；而且，由于样气中含 有不少可燃气体，吸入的空气会与可燃气体混合，更加会影响设备安全。过去常用方式是通 过人工定期巡检来检查是否存在管路泄漏问题，这样即耗费人力，也难免产生问题发现不 及时的弊端。曾经就出现过由于分析仪柜内管路泄漏而产生爆炸事故。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，针对上述常用的气体分析方式所存在的问题和弊 端，提供。 本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是： 一种带通道自检功能的多通道循环采样气体分析系统，至少包括样气通道、采样 通道、分析通道、排放通道、吹扫通道和控制器，所述样气通道设置有多路、各路样气通道分 别与采样通道三通电磁阀的进介质端连接，采样通道三通电磁阀的两个出介质端分别与采 样通道、排放通道连接；所述采样通道与分析通道三通电磁阀的一个进介质端连接，所述吹 扫通道经过两个支路分别与分析通道三通电磁阀的两个进介质端连接，分析通道三通电磁 阀的出介质端与分析通道连接；所述控制器包括PLC处理器和PLC控制模块，所述PLC处理 器通过信号电缆与各个通道上的电磁阀、以及分析通道上的分析仪表连接；所述PLC控制 模块分为采样吹扫控制模块和通道自检模块，所述采样吹扫控制模块用于控制样气通道、 采样通道、排放通道、分析通道上连接的采样通道三通电磁阀、分析通道三通电磁阀的动作 (得失电状态）， 实现采样通道和排放通道的切换以及实现高压氮气通过吹扫通道对采样通道和 分析通道进行氮气吹扫的切换，所述通道自检模块用于通过自动执行采样通道三通电磁 阀、分析通道三通电磁阀的组合控制动作以及对分析通道上的分析通道流量开关、排放通 道上的排放通道流量开关的高低状态进行判断，获知采样通道、分析通道和排放通道是否 堵塞或泄漏等状态，并将此状态反馈至PLC处理器报警。 按上述方案，所述各路样气通道包括样气通道管路及设于其上的样气通道电磁 阀，样气通道电磁阀前端的样气通道管路上设置有一样气通道手动截止阀，样气通道电磁 阀后端的样气通道管路经另一样气通道手动截止阀与采样通道三通电磁阀的进介质端连 接； 所述采样通道三通电磁阀的一个出介质端与采样通道的采样通道管路连接，采样 通道三通电磁阀的另一个出介质端与排放通道连接，所述排放通道包括排放通道管路及依 次设于其上的排放通道流量开关，排放通道转子流量计，排放泵； 所述采样通道的采样通道管路与分析通道三通电磁阀的第一进介质端连接，所述 吹扫通道包括吹扫通道管路及设于其上的氮气通道手动截止阀，氮气一级减压阀，采样通 道氮气吹扫电磁阀，氮气吹扫分析通道减压阀，分析通道氮气吹扫电磁阀；吹扫通道的氮气 通道手动截止阀、氮气一级减压阀、采样通道氮气吹扫电磁阀依次连接形成的第一支路与 分析通道三通电磁阀的第一进介质端连接，吹扫通道的氮气通道手动截止阀、氮气一级减 压阀、氮气吹扫分析通道减压阀、分析通道氮气吹扫电磁阀依次连接形成的第二支路与分 析通道三通电磁阀的第二进介质端连接； 所述分析通道包括分析通道管路及设于其上的冷凝器，分析通道流量开关，分析 通道转子流量计，分析通道吹扫排放电磁阀，采样泵；所述分析通道三通电磁阀的出介质端 与分析通道的冷凝器连接，冷凝器经分析通道过滤器与分析通道流量开关连接，分析通道 流量开关经若干分析通道转子流量计分别对应与一分析仪表的输入端连接（分析通道转 子流量计、分析仪表连接形成的支路数量与样气通道的路数一致），各路分析仪表的输出端 与分析通道吹扫排放电磁阀的一端连接，分析通道吹扫排放电磁阀的另一端与分析排放通 道止回阀连接后接至排放通道的输出端，各路分析仪表的输出端还与采样泵连接； 所述控制器的PLC处理器内配置有定时器ΤΙ、T2、T3 (计时器），通过PLC控制模 块调用定时器T1、T2、T3的计时功能：在采样吹扫控制模块中，定时器T1、T2、T3用于控制 样气通道、采样通道、排放通道、分析通道上各个电磁阀动作，实现采样通道和排放通道的 切换，以及实现高压氮气通过吹扫通道对采样通道和分析通道进行氮气吹扫的切换；在通 道自检模块中，定时器Τ1、Τ2、Τ3用于执行各个电磁阀与采样泵、排放泵的组合控制动作。 按上述方案，该分析系统还包括校验通道，所述校验通道包括分析校验通道手动 切换阀，校验气通道截止阀，校验气减压阀，所述校验通道通过手动切换阀的两个端口分别 与分析通道流量开关及各支路分析通道转子流量计之间的分析通道管路连接，校验通道通 过手动切换阀的另外两个端口分别经一校验气通道截止阀与校验气减压阀连接，两个校验 气减压阀分别连接至1#校验气瓶及2#校验气瓶。 按上述方案，所述1#采样通道三通电磁阀、2#采样通道三通电磁阀、分析通道三 通电磁阀均为两位三通电磁阀。 本专利技术还提供了上述带通道自检功能的多通道循环采样气体分析系统的控制方 法，具体包括如下步骤： (1)多路分析样气依次经过样气通道、采样通道进入分析通道； (2)各路分析样气采样分析开始及结束阶段，均通过与采样通道、分析通道连接的 吹扫通道对采样通道的采样通道管路及分析通道的分析通道管路进行氮气吹扫置换；在采 样开始阶段吹扫置换采样通道管路中的空气，在采样结束阶段吹扫置换分析通道管路中的 样气（通过控制样气通道、采样通道、分析通道和吹扫通道相关阀门，自动将氮气从吹扫通 道引入采样通道和分析通道中，置换管路中的空气或样气，使管路内充满氮气，确保管路的 气氛安全，保护分析仪表）； (3)在各路分析样气采样开始阶段，对管路进行吹扫置换之后，分析系统进入循环 采样分析流程，通过分析通道中不同的分析仪表进行采样分析后，再通过控制器控制样气 通道、采样通道、排放通道、分析通道上连接的采样通道三通电磁阀、分析通道三通电磁阀 的动作，实现采样通道和排放通道的切换，实现对多路分析样气的循环采样分析；分析系统 循环往复地进行采样分析工作，直到人为通过控制器终止为止。 (4)控制器通过执行采样通道三通电磁阀、分析通道三通电磁阀和采样泵、排放泵 的组合控制动作，并对分析通道流量开关、排放通道流量开关的高低状态进行判断，获知采 样通道、分析通道和排放通道等样气流通通道是否堵塞或泄漏等状态，并将此状态反馈至 PLC处理器报警，实现对样气通道的自动检查。 本专利技术与现有技术相比具有的有益效果： 1、自动循环采样分析过程在实现对多个采样点自动循环采样分析的基础上，通过 对各个两位三通电磁阀按设定流程动作，使得分析样气在采样通道与排放通道循环切换， 各路分析样气能各自快本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带通道自检功能的多通道循环采样气体分析系统，其特征在于，至少包括样气通道、采样通道、分析通道、排放通道、吹扫通道和控制器，所述样气通道设置有多路、各路样气通道分别与采样通道三通电磁阀的进介质端连接，采样通道三通电磁阀的两个出介质端分别与采样通道、排放通道连接；所述采样通道与分析通道三通电磁阀的一个进介质端连接，所述吹扫通道经过两个支路分别与分析通道三通电磁阀的两个进介质端连接，分析通道三通电磁阀的出介质端与分析通道连接；所述控制器包括PLC处理器和PLC控制模块，所述PLC处理器通过信号电缆与各个通道上的电磁阀、以及分析通道上的分析仪表连接；所述PLC控制模块分为采样吹扫控制模块和通道自检模块，所述采样吹扫控制模块用于控制样气通道、采样通道、排放通道、分析通道上连接的采样通道三通电磁阀、分析通道三通电磁阀的动作，实现采样通道和排放通道的切换以及实现高压氮气通过吹扫通道对采样通道和分析通道进行氮气吹扫的切换，所述通道自检模块用于通过自动执行采样通道三通电磁阀、分析通道三通电磁阀的组合控制动作以及对分析通道上的分析通道流量开关、排放通道上的排放通道流量开关的高低状态进行判断，获知采样通道、分析通道和排放通道是否堵塞或泄漏等状态，并将此状态反馈至PLC处理器报警。...

【技术特征摘要】
1. 一种带通道自检功能的多通道循环采样气体分析系统，其特征在于，至少包括样气 通道、采样通道、分析通道、排放通道、吹扫通道和控制器，所述样气通道设置有多路、各路 样气通道分别与采样通道三通电磁阀的进介质端连接，采样通道三通电磁阀的两个出介质 端分别与采样通道、排放通道连接；所述采样通道与分析通道三通电磁阀的一个进介质端 连接，所述吹扫通道经过两个支路分别与分析通道三通电磁阀的两个进介质端连接，分析 通道三通电磁阀的出介质端与分析通道连接；所述控制器包括PLC处理器和PLC控制模块， 所述PLC处理器通过信号电缆与各个通道上的电磁阀、以及分析通道上的分析仪表连接； 所述PLC控制模块分为采样吹扫控制模块和通道自检模块，所述采样吹扫控制模块用于控 制样气通道、采样通道、排放通道、分析通道上连接的采样通道三通电磁阀、分析通道三通 电磁阀的动作，实现采样通道和排放通道的切换以及实现高压氮气通过吹扫通道对采样通 道和分析通道进行氮气吹扫的切换，所述通道自检模块用于通过自动执行采样通道三通电 磁阀、分析通道三通电磁阀的组合控制动作以及对分析通道上的分析通道流量开关、排放 通道上的排放通道流量开关的高低状态进行判断，获知采样通道、分析通道和排放通道是 否堵塞或泄漏等状态，并将此状态反馈至PLC处理器报警。2. 根据权利要求1所述的带通道自检功能的多通道循环采样气体分析系统，其特征在 于，所述各路样气通道包括样气通道管路及设于其上的样气通道电磁阀，样气通道电磁阀 前端的样气通道管路上设置有一样气通道手动截止阀，样气通道电磁阀后端的样气通道管 路经另一样气通道手动截止阀与采样通道三通电磁阀的进介质端连接； 所述采样通道三通电磁阀的一个出介质端与采样通道的采样通道管路连接，采样通道 三通电磁阀的另一个出介质端与排放通道连接，所述排放通道包括排放通道管路及依次设 于其上的排放通道流量开关，排放通道转子流量计，排放泵； 所述采样通道的采样通道管路与分析通道三通电磁阀的第一进介质端连接，所述吹扫 通道包括吹扫通道管路及设于其上的氮气通道手动截止阀，氮气一级减压阀，采样通道氮 气吹扫电磁阀，氮气吹扫分析通道减压阀，分析通道氮气吹扫电磁阀；吹扫通道的氮气通道 手动截止阀、氮气一级减压阀、采样通道氮气吹扫电磁阀依次连接形成的第一支路与分析 通道三通电磁阀的第一进介质端连接，吹扫通道的氮气通道手动截止阀、氮气一级减压阀、 氮气吹扫分析通道减压阀、分析通道氮气吹扫电磁阀依次连接形成的第二支路与分析通道 三通电磁阀的第二进介质端连接； 所述分析通道包括分析通道管路及设于其上的冷凝器，分析通道流量开关，分析通道 转子流量计，分析通道吹扫排放电磁阀，采样泵；所述分析通道三通电磁阀的出介质端与分 析通道的冷凝器连接，冷凝器经分析通道过滤器与分析通道流量开关连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯，强健，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42