一种集气袋中气体自动采集取样与定量装置及方法制造方法及图纸

本申请公开了一种集气袋中气体自动采集取样与定量装置及方法，属于气体取样技术领域，装置包括集气袋、输气管、采样组件、定容组件、第一气压计、第二气压计、进气阀以及排气阀。第一气压计用于测定集气袋内的气压，第二气压计用于测定输气管内的气压。采样组件和定容组件均与输气管连通。本发明专利技术公开的集气袋中气体自动采集取样与定量装置的采样注射器和定容注射器始终通过输气管与集气袋连通，在进行气体采集和定容时，无需对采样注射器和定容注射器进行反复安装和拆卸，能够有效减少采集和定容所需时间，此外，在进行定容时，只需读取第一次定容的体积即可，后续因无需进行体积测量，因此可以极大的减少用时，从而提高生产效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种集气袋中气体自动采集取样与定量装置及方法


[0001]本专利技术涉及气体取样
，具体而言，涉及一种集气袋中气体自动采集取样与定量装置及方法。

技术介绍

[0002]在环境、生物、能源等相关科研与生产过程中，经常需要对反应或发酵等产生的气体进行收集，以完成气体成分以及气体总体积等参数的测定。为了收集上述过程中产生的气体，通常采用诸如铝箔、泰德拉、铁氟龙等材质的集气袋进行收集，这种收集方法可以保证收集气体的纯净，以及收集气体的过程不会产生较大阻力，不会因气体收集造成反应室内压力的变化。但由于集气袋为有弹性且自由形变巨大的储气装置，无法直接在气袋上标识体积，或者直接测量气袋内体积。
[0003]目前，测定气袋中气体体积的方法主要是人工使用注射器抽吸，即每次使用注射器抽出气体，再关闭阀门，将注射器排空，然后再连接注射器，打开阀门，抽出气体。在这个过程中，不断重复操作，直到无法抽出气体为止。抽气结束后，对抽出的气体进行累计统计，得到气袋内的总气量。为了对气袋中气体的组成进行分析，往往还需要对气体进行留样，往往使用注射器和堵头留样。人工操作会因为读数的不准确，以及管内气压不恒定，造成气体体积测量误差。繁琐且重复性的操作占用工作人员的时间，降低生产效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术公开了一种集气袋中气体自动采集取样与定量装置及方法，以改善上述的问题。
[0005]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：
[0006]基于上述的目的，本专利技术公开了一种集气袋中气体自动采集取样与定量装置，包括：
[0007]集气袋；
[0008]输气管，所述输气管与所述集气袋连通；
[0009]采样组件，所述采样组件包括采样注射器，所述采样注射器与所述输气管连通；
[0010]定容组件，所述定容组件包括定容注射器，所述定容注射器与所述输气管连通，且所述定容注射器与所述采样注射器间隔设置；
[0011]第一气压计，所述第一气压计安装于所述集气袋；
[0012]第二气压计，所述第二气压计安装于所述输气管；
[0013]进气阀，所述进气阀安装于所述集气袋与所述输气管的连接处；以及
[0014]排气阀，所述排气阀安装于所述输气管背离所述集气袋的一端，且所述采样注射器、所述定容注射器和所述第二气压计均位于所述进气阀和所述排气阀之间。
[0015]可选地：所述采样注射器包括采样注射筒和采样活塞，所述采样活塞与所述采样注射筒滑动连接，所述采样注射筒上设置有刻度；
[0016]所述采样组件还包括第一驱动结构，所述第一驱动结构与所述采样活塞传动连接。
[0017]可选地：所述第一驱动结构包括电机、丝杆和滑块，所述电机与所述丝杆传动连接，所述滑块与所述丝杆螺纹连接，且所述滑块与所述采样活塞连接。
[0018]可选地：所述采样注射筒的外壁设置有滑轨，所述滑轨沿所述采样注射器的长度方向延伸，所述滑块卡接于所述滑轨。
[0019]可选地：还包括自动控制结构，所述自动控制结构连接于所述第二气压计和所述电机之间，在所述第二气压计的读数为预设值时，所述自动控制结构控制所述电机停止工作。
[0020]可选地：所述电机上设置有触发开关，当所述触发开关被触发时，所述电机停止工作；
[0021]所述自动控制结构包括连接杆和摆动杆，所述连接杆与所述第二气压计的指针连接，且所述连接杆的轴线与所述第二气压计的指针的转动轴线重合所述摆动杆安装于所述连接杆背离所述第二气压计的一端，所述触发开关位于所述摆动杆的摆动路线上，且当所述第二气压计的指针转动至预设刻度时，所述摆动杆与所述触发开关抵接。
[0022]可选地：所述定容注射器包括定容注射筒和定容活塞，所述定容活塞与所述定容注射筒滑动连接，所述定容注射筒上设置有刻度；
[0023]所述定容组件还包括第二驱动结构，所述第二驱动结构与所述定容活塞传动连接。
[0024]可选地：还包括温度调控结构，所述温度调控结构包括多根用于容纳冷却液的调节管，多根所述调节管均贯穿所述输气管。
[0025]基于上述的目的，本专利技术还公开了一种基于如上所述的气体采集取样与定量装置的气体取样与气体定量方法，包括如下步骤：
[0026]步骤一：打开进气阀，待采样注射器充满后，关闭进气阀，之后推动采样注射器，直至第二气压计显示度数为零，此时读取采样注射器的刻度，之后打开排气阀，待采样注射器内气体排出后，关闭排气阀；
[0027]步骤二：打开进气阀，待定容注射器充满后，关闭进气阀，之后推动定容注射器，直至第二气压计显示度数为零，此时读取定容注射器的刻度，之后打开排气阀，待定容注射器内气体排出后，关闭排气阀；
[0028]步骤三：打开进气阀，待定容注射器充满后，关闭进气阀，打开排气阀，待定容注射器内气体排出后，关闭排气阀；
[0029]步骤四：重复上述的步骤三，直至第一气压计的读数为
‑
50KPa。
[0030]可选地：
[0031]还包括步骤五：在上述的步骤四中，当拉动定容注射器至第一气压计的读数为
‑
50KPa时，停止控制定容注射器，并关闭进气阀，之后推动定容注射器，直至第二气压计的读数为零，此时读取采样注射器的刻度，之后打开排气阀，待采样注射器内气体排出后，关闭排气阀。
[0032]与现有技术相比，本专利技术实现的有益效果是：
[0033]本专利技术公开的集气袋中气体自动采集取样与定量装置可以实现对气体的定量取
样以及体积测定，本申请针对集气袋中气体的体积随抽气压力地变化而改变，无法使用蠕动泵、柱塞泵等常规容积泵进行测量的问题，提出了一种使用定体积活塞配合精准MEMS压力传感器实现的气体体积测量装置。本专利技术公开的集气袋中气体自动采集取样与定量装置的采样注射器和定容注射器始终通过输气管与集气袋形成连接，在进行气体采集和定容时，无需对采样注射器和定容注射器进行反复安装和拆卸，能够有效减少采集和定容所需时间，此外，在进行定容时，只需读取第一次定容的体积即可，后续因无需进行体积测量，因此可以极大的减少用时，从而提高生产效率。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0035]图1示出了本专利技术实施例公开的集气袋中气体自动采集取样与定量装置的示意图；
[0036]图2示出了本专利技术实施例公开的采样组件的示意图；
[0037]图3示出了本专利技术实施例公开的定容注射器的示意图。
[0038]图中：
[0039]100
‑
集气袋；200
‑
输气管；300
‑
采样组件；310
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集气袋中气体自动采集取样与定量装置，其特征在于，包括：集气袋；输气管，所述输气管与所述集气袋连通；采样组件，所述采样组件包括采样注射器，所述采样注射器与所述输气管连通；定容组件，所述定容组件包括定容注射器，所述定容注射器与所述输气管连通，且所述定容注射器与所述采样注射器间隔设置；第一气压计，所述第一气压计安装于所述集气袋；第二气压计，所述第二气压计安装于所述输气管；进气阀，所述进气阀安装于所述集气袋与所述输气管的连接处；以及排气阀，所述排气阀安装于所述输气管背离所述集气袋的一端，且所述采样注射器、所述定容注射器和所述第二气压计均位于所述进气阀和所述排气阀之间。2.根据权利要求1所述的集气袋中气体自动采集取样与定量装置，其特征在于，所述采样注射器包括采样注射筒和采样活塞，所述采样活塞与所述采样注射筒滑动连接，所述采样注射筒上设置有刻度；所述采样组件还包括第一驱动结构，所述第一驱动结构与所述采样活塞传动连接。3.根据权利要求2所述的集气袋中气体自动采集取样与定量装置，其特征在于，所述第一驱动结构包括电机、丝杆和滑块，所述电机与所述丝杆传动连接，所述滑块与所述丝杆螺纹连接，且所述滑块与所述采样活塞连接。4.根据权利要求3所述的集气袋中气体自动采集取样与定量装置，其特征在于，所述采样注射筒的外壁设置有滑轨，所述滑轨沿所述采样注射器的长度方向延伸，所述滑块卡接于所述滑轨。5.根据权利要求3所述的集气袋中气体自动采集取样与定量装置，其特征在于，还包括自动控制结构，所述自动控制结构连接于所述第二气压计和所述电机之间，在所述第二气压计的读数为预设值时，所述自动控制结构控制所述电机停止工作。6.根据权利要求5所述的集气袋中气体自动采集取样与定量装置，其特征在于，所述电机上设置有触发开关，当所述触发开关被触发时，所述电机停止工作；所述自动控制结构包括连接杆和摆动杆，所述连接杆与所述第二气压计的指针连接，且所述连接杆的轴线与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张全国，王锴鑫，张志萍，张寰，郭思懿，王健，路朝阳，刘虹，张宁远，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：