一种集气式射流气溶胶取样装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种集气式射流气溶胶取样装置，涉及射流气溶胶取样技术领域，其技术方案要点是：包括支撑支架，所述支撑支架的端部竖直设有正面挡板，所述正面挡板上设有将其贯穿的导气孔一；所述支撑支架的顶部设有高压密封罐，所述高压密封罐的进气端与导气孔一之间设有气体截止阀；所述高压密封罐的侧壁上设有两个与其内部连通的气体密封阀；所述支撑支架的顶部和正面挡板的顶部均设有至少两个吊耳；所述正面挡板与支撑支架的端部采用螺栓的方式连接；所述气体截止阀、高压密封罐和支撑支架均使用Q345钢材加工制作而成。该取样器利用冲击波携带气溶胶留存到取样器内部，通过高压水流载带气溶胶粒子完成收集。高压水流载带气溶胶粒子完成收集。高压水流载带气溶胶粒子完成收集。

【技术实现步骤摘要】
一种集气式射流气溶胶取样装置


[0001]本技术涉及射流气溶胶取样
，更具体地说，它涉及一种集气式射流气溶胶取样装置。

技术介绍

[0002]现有气溶胶取样器主要包括主动式取样器和被动式取样器。主动式取样器包含总尘取样器及分级取样器等，其内部结构以大流量抽气泵、流量计、分割器等为主，仪器包含的电子器件及机械结构难以在靠近爆心的高温高压等极端环境下存活，且取样过程需主动开机，对于冲击波响应较慢，仪器成本高。被动式取样器当前在近区取样的主要方式采用取样管引导收集，弯曲冗长的取样管会导致气溶胶粒子的大量沉积，且影响气流流量，最终影响取样总量。
[0003]针对上述技术问题，申请人专利技术了一种集气式射流气溶胶取样装置。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种集气式射流气溶胶取样装置，该取样器利用冲击波携带气溶胶留存到取样器内部，通过高压水流载带气溶胶粒子完成收集。
[0005]本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种集气式射流气溶胶取样装置，包括支撑支架，所述支撑支架的端部竖直设有正面挡板，所述正面挡板上设有将其贯穿的导气孔一；所述支撑支架的顶部设有高压密封罐，所述高压密封罐的进气端与导气孔一之间设有气体截止阀；所述高压密封罐的侧壁上设有两个与其内部连通的气体密封阀。
[0006]本技术进一步设置为：所述支撑支架的顶部和正面挡板的顶部均设有至少两个吊耳。
[0007]本技术进一步设置为：所述正面挡板与支撑支架的端部采用螺栓的方式连接。
[0008]本技术进一步设置为：所述气体截止阀、高压密封罐和支撑支架均使用Q345钢材加工制作而成。
[0009]本技术进一步设置为：所述高压密封罐壁厚为：
[0010][0011]其中，p为高压密封罐设计压力，d为高压密封罐壁厚，D
i
表示高压密封罐内径，[σ]为材料的许用应力，为焊接接头系数，C2表示腐蚀余量。
[0012]综上所述，本技术的有益效果是：本技术实现了在动力学加载或其他产生空气射流场景下，获取近区气溶胶样本的快速取样方法；同时，相较于现有气溶胶取样装置，该装置机械结构及电子器件简单可靠，耐高温高压。
附图说明
[0013]图1是本技术实施例中一种集气式射流气溶胶取样装置的结构示意图；
[0014]图2是本技术实施例中高压密封罐的结构示意图；
[0015]图3是本技术实施例中取样器壁厚与超压之间的关系图。
[0016]图中：1、正面挡板；2、气体截止阀；3、高压密封罐；4、气体密封阀；5、支撑支架；6、吊耳；7、导气孔一；8、导气孔二。
具体实施方式
[0017]以下结合附图1
‑
3对本技术作进一步详细说明。
[0018]实施例：一种集气式射流气溶胶取样装置，如图1至图3所示，包括正面挡板1、气体截止阀2、高压密封罐3、气体密封阀4、支撑支架5和吊耳6；正面挡板1与气体截止阀2由高温焊接连接在一起，正面挡板1与支撑支架5通过6个M28螺栓连接，正面挡板1底部左右两侧通过两个M28螺栓固定到地面，正面挡板1顶部左右两侧各安装一个吊耳6，正面挡板1中央上方开圆形导气孔一7，气体截止阀2前端与正面挡板1圆形导气孔一7高温焊接。气体截止阀2后端与高压密封罐3高温焊接，高压密封罐3如图2所示，其上端两个导气孔二8高温焊接两个气体密封阀4，左右两侧使用M28螺栓固定到支撑支架5上面；支撑支架5底部使用6个M28螺栓固定到地面，支撑支架5尾部上方安装两个吊耳6。本实施例优选的，气体截止阀2、高压密封罐3和支撑支架5均采用Q345钢材加工制作而成。
[0019]正面挡板1、气体截止阀2、高压密封罐3和高压流量计(图中未标注)为满足在化爆场景及动力学加载或其他产生高压空气射流场景下正常工作，需合理设计高压密封罐3壁厚，保证其在高压下的刚性和密封性，高压密封罐3壁厚应满足内压公式：
[0020][0021]其中，p为高压密封罐3设计压力，d为高压密封罐3壁厚，D
i
表示高压密封罐3内径，[σ]为材料的许用应力，为焊接接头系数，C2表示腐蚀余量。根据使用材料Q345钢的许用应力，对应不同使用场景，计算壁厚与超压的关系如图3所示。高压密封罐3在取样前后，使用气压计测量得到罐内压力差值Δp，则由理想气体状态方程，收集到气体的体积为式中p
m
为标准大气压，可以计算得到收到气体的标准大气压下的体积。
[0022]工作原理：取样装置整体安装好之后，打开气体密封阀4，使用真空泵将高压密封罐3内部抽取真空，此时气体截止阀2正向压差不足一个大气压，气体截止阀2保持密封，抽真空后，关闭气体密封阀4。将取样装置通过正面挡板1与支撑支架5上方安装的四个吊耳6吊放到固定位置，使用8个M28螺栓或地钉与地面固定，正面挡板1与支撑支架5上方安装的四个吊耳6放到固定位置，使用8个M28螺栓或地钉与地面固定，正面挡板1正对射流来向。射流及气溶胶粒子通过正面挡板1中央圆孔进入气体截止阀2，气体截止阀2具有气流正向导通，反向密封的作用，当高压射流通过气体截止阀2，到达高压密封罐3内部，在高压密封罐3端面处产生反射超压使得气体截止阀2两侧压差逆转，此时阀门密封，阻止气体回流，射流气溶胶被留存到高压密封罐3中，其中携带的气溶胶粒子被留存到高压密封罐3内。收集到气溶胶样本后，将气体压力计连接到气体密封阀4上，测量收集气体压力；之后打开两个气
体密封阀4，从其中一个气体密封阀4中冲入高压水流，冲洗高压密封罐3内部，高压水流携带气溶胶粒子从另一个气体密封阀4中流出，收集气溶胶样本。
[0023]本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集气式射流气溶胶取样装置，其特征是：包括支撑支架(5)，所述支撑支架(5)的端部竖直设有正面挡板(1)，所述正面挡板(1)上设有将其贯穿的导气孔一(7)；所述支撑支架(5)的顶部设有高压密封罐(3)，所述高压密封罐(3)的进气端与导气孔一(7)之间设有气体截止阀(2)；所述高压密封罐(3)的侧壁上设有两个与其内部连通的气体密封阀(4)。2.根据权利要求1所述的一种集气式射流气溶胶取样装置，其特征是：所述支撑支架(5)的顶部和正面挡板(1)的顶部均设有至少两个吊耳(6)。3.根据权利要求1所述的一种集气...

【专利技术属性】
技术研发人员：张政，龙斌，陈伟，盛伟，田梅，张洋，赵渊中，徐明，邱宣薄，雷洁瑛，李玉祥，何昊强，
申请(专利权)人：西北核技术研究所，
类型：新型
国别省市：