本发明涉及在线分析技术领域，具体为一种可燃气体分析仪。

背景技术：

在线分析系统应用中，分析仪表的分析周期是一个非常重要的参考因素，特别是对于可燃性气体的分析周期时间，需要尽可能的缩短，以满足工控系统对于工艺管道内的可燃气体lel值的监控及时并准确，从而联动通风系统的运行来降低工艺管道内部工艺气体的lel值，避免工艺流程下游的设备发生爆炸的危险。常规lel检测的t90时间约为10-20秒，无法满足工艺连锁控制的时间间隔要求，从而不能引入连锁控制系统中。

对此，中国专利申请号：2.3公开了一种可燃气体检测仪，包括传感器模块、微处理电路和声光报警电路，其特征在于：它还包括显示模块、数据存储模块、供电电路、数据输出电路，其中，传感器模块包括可燃气体检测传感器、温度传感器和湿度传感器；微处理电路模块包括微处理器和a/d转换电路。该可燃性其他检测仪可以随可燃气体检测进行校准，提高可燃气体检测的准确性以及可燃气体危险性判断的科学合理性。是通过可燃气体检测传感器来实现可燃气体的检测，能够实现可燃气体的检测。

然而其检测时间超过10秒，无法满足工艺连锁控制的时间间隔要求，从而不能引入连锁控制系统中，且与可燃气体检测传感器配套的探头为易损品，需要定期更换，增加检测成本，因此亟需设计一种可燃气体分析仪来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可燃气体分析仪，以解决上述背景技术中提出的现有的可燃气体分析仪结构复杂，安装麻烦，检测时间长，采用易损品检测，需要定期更换，不易于维护的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可燃气体分析仪，包括外壳、样品流路切换电磁阀、校准气流路切换电磁阀、火焰温度传感器、样品限流器、喷射器、燃料气限流器、燃料气控压阀、电子控制模块与喷射器控压阀，所述外壳的外表面焊接有螺栓一体化法兰，所述螺栓一体化法兰的内侧贯穿设置有采样探针与样品返回探针，且样品返回探针设置于采样探针的底端，所述采样探针的右侧通过管道连接有喷射器，所述喷射器的另一端通过管道连接有喷射器控压阀，所述喷射器控压阀的另一端通过管道连接有供风口，所述喷射器的底端通过管道连接有样品限流器，所述样品限流器的另一端通过管道连接有燃烧室，所述燃烧室的底端通过管道连接有样品流路切换电磁阀与燃料气限流器，且燃料气限流器设置于样品流路切换电磁阀的右侧，所述燃料气限流器的底端通过管道连接有燃料气控压阀，所述燃料气控压阀的另一端通过管道连接有进气口，所述样品流路切换电磁阀的底端通过管道连接有校准气流路切换电磁阀，所述校准气流路切换电磁阀的外表面通过管道连接有零点标气接口与量程标气接口，所述外壳的上表面通过螺丝连接有电子控制模块，所述电子控制模块的外表面内嵌有数据接口。

优选的，所述采样探针的内腔通过管道与喷射器的内腔连通，且采样探针的另一端呈封闭状，所述采样探针的表面上开设有通孔。

优选的，所述螺栓一体化法兰的左侧通过螺栓连接有预留管口，所述预留管口的左侧焊接有工艺管道，所述采样探针与样品返回探针皆插设于工艺管道的内侧。

优选的，所述样品流路切换电磁阀的一端与样品返回探针连接，所述样品返回探针的内腔与样品流路切换电磁阀的内腔连通，所述样品流路切换电磁阀的另一端通过管道与燃烧室的内腔连通，所述样品流路切换电磁阀的底端通过管道与校准气流路切换电磁阀的内腔连通。

优选的，所述校准气流路切换电磁阀的右侧通过管道与零点标气接口的内腔连通，所述校准气流路切换电磁阀的底端通过管道与量程标气接口的内腔连通，所述零点标气接口与量程标气接口皆安装于外壳的外壁上。

优选的，所述样品限流器包括控流盒、限流板、密封垫、套仓与微型电推杆，所述喷射器的底端通过管道与控流盒的内腔连通，所述控流盒的内侧开设有套仓，所述套仓的内侧设有限流板，所述限流板呈“l”形结构，所述限流板的另一端设置有微型电推杆。

优选的，所述微型电推杆的输出端与限流板连接固定，所述限流板的两侧外表面皆设有密封垫，且密封垫内嵌于套仓的内壁上，所述限流板的两侧外表面皆于密封垫抵触。

优选的，所述燃烧室包括固定盒、燃烧腔与燃烧头新型气体报警器，所述固定盒通过螺丝固定于外壳的内侧，所述燃烧腔通过螺丝固定于固定盒的内侧，所述燃烧头通过螺丝固定于燃烧腔的内侧，所述燃烧腔的底端通过管道与燃料气限流器连通，所述燃烧腔的侧面通过管道与样品流路切换电磁阀连通。

优选的，所述火焰温度传感器的后端插设于燃烧腔的内侧，所述燃烧腔的顶端通过管道与样品限流器连通。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该可燃气体分析仪结构简单，在线原位安装，不占用空间，极短的测量t90时间，易于维护。

设置有采样探针、螺栓一体化法兰、燃烧室与样品返回探针，通过将采样探针与样品返回探针插入检测管道内，再通过螺栓一体化法兰与检测管道法兰连接固定，使检测管道内的气体能够通过采样探针进入燃烧腔内，当采样探针抽取的气体内含有可燃气体，会使燃烧腔内的可燃气体含量增加，即可使燃烧头的顶端燃烧火焰增大，即可提升燃烧腔内的温度，通过火焰温度传感器实时捕捉燃烧腔内的温度变化，再通过软件分析，即可瞬间测出检测管道内的可燃气体含量，燃烧产生的废气能够通过样品返回探针再排入检测管道内，打破了常规在线测量lel值的模式，无需区分不同种类的可燃性气体，一台仪表可以测量所有种类的可燃性气体，并且将常规的lel检测器的t响应时间缩短至秒以内，完全符合安全控制的需求，特别是对于环保设备rto和rco燃烧炉进气端lel检测，与其风控系统形成连锁控制后，可以大大降低相关稀释用风机系统的工作时间，从而降低能耗。可燃气体分析仪的连续谱图式数据输出，可以提供工况变化的曲线，从而使rtp和rco的能源分配得到更精确的参考数据，大大降低设备的启用功率和时间，有效工厂的能耗，并延长rto和rco设备的使用寿命。可燃气体分析仪的t响应时间小于秒钟，使其可以使用在对于安全要求更高的工艺工况中。与传统的lel检测器不同，可燃气体分析仪本身没有耗材，无需像lel检测器一样按周期更换检测探头，并且不担心样品洁净程度带来的污染问题。

附图说明

图1为本发明的结构正视示意图；

图2为本发明的结构正视安装示意图；

图3为本发明的结构正视安装剖视示意图；

图4为本发明的图3中燃烧室的结构正视剖视示意图；

图5为本发明的图3中样品限流器的结构正视剖视示意图；

图6为本发明的图1中采样探针的结构正视剖视示意图；

图7为本发明的工作流程示意图。

图中：1、外壳；2、采样探针；3、螺栓一体化法兰；4、样品流路切换电磁阀；5、校准气流路切换电磁阀；6、火焰温度传感器；7、样品限流器；71、控流盒；72、限流板；73、密封垫；74、套仓；75、微型电推杆；8、喷射器；9、燃料气限流器；10、燃料气控压阀；11、燃烧室；111、固定盒；112、燃烧腔；113、燃烧头；12、喷射器控压阀；13、电子控制模块；14、预留管口；15、工艺管道；16、进气口；17、零点标气接口；18、量程标气接口；19、数据接口；20、样品返回探针；21、供风口；22、通孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供的一种实施例：

一种可燃气体分析仪，包括外壳1、样品流路切换电磁阀4、校准气流路切换电磁阀5、火焰温度传感器6、样品限流器7、喷射器8、燃料气限流器9、燃料气控压阀10、电子控制模块13与喷射器控压阀12，外壳1的外表面焊接有螺栓一体化法兰3，螺栓一体化法兰3的内侧贯穿设置有采样探针2与样品返回探针20，且样品返回探针20设置于采样探针2的底端，采样探针2的内腔通过管道与喷射器8的内腔连通，且采样探针2的另一端呈封闭状，采样探针2的表面上开设有通孔22，采样探针2采用316不锈钢材质制成，如图6所示，样品返回探针20的材质与采样探针2相同，采样探针2的外径为10mm，壁厚1mm，通孔22的开设位置是距离采样探针2末端10mm处甲烷检测仪，通孔22的内壁宽为2mm，长为7mm，样品返回探针20的上表面开设有与采样探针2上相同规格的通孔22。

螺栓一体化法兰3的左侧通过螺栓连接有预留管口14，预留管口14的左侧焊接有工艺管道15，采样探针2与样品返回探针20皆插设于工艺管道15的内侧，在安装采样探针2时，如图3所示，工艺管道15内的气体流向需要是由下而上，确保通孔22的朝向为朝上，可有效避免微型颗粒物通过通孔22进入采样探针，螺栓一体化法兰3的具体尺寸可根据现场工艺管缆提供的数据进行类型、材质或尺寸的更换。

采样探针2的右侧通过管道连接有喷射器8，喷射器8又称射流真空泵。采用通常仪表安装的工艺，能够使管道内压力为微正压或者微负压可燃气体分析仪，来引起样品在管道内流动。

喷射器8的另一端通过管道连接有喷射器控压阀12，喷射器控压阀12的另一端通过管道连接有供风口21，喷射器8的底端通过管道连接有样品限流器7，样品限流器7的另一端通过管道连接有燃烧室11，样品限流器7包括控流盒71、限流板72、密封垫73、套仓74与微型电推杆75，喷射器8的底端通过管道与控流盒71的内腔连通，控流盒71的内侧开设有套仓74，套仓74的内侧设有限流板72，限流板72呈“l”形结构，限流板72的另一端设置有微型电推杆75，微型电推杆75的输出端与限流板72连接固定，限流板72的两侧外表面皆设有密封垫73，且密封垫73内嵌于套仓74的内壁上，限流板72的两侧外表面皆于密封垫73抵触，如图5所示，通过微型电推杆75驱动限流板72在套仓74内伸缩，能够调节控流盒71内的通气孔径大小，进而控制气体流量，即可精确限制样品气进入燃烧室11内的流速。

燃烧室11的底端通过管道连接有样品流路切换电磁阀4与燃料气限流器9，且燃料气限流器9设置于样品流路切换电磁阀4的右侧，燃料气限流器9的底端通过管道连接有燃料气控压阀10，燃料气控压阀10的另一端通过管道连接有进气口16，样品流路切换电磁阀4的底端通过管道连接有校准气流路切换电磁阀5，样品流路切换电磁阀4的一端与样品返回探针20连接，样品返回探针20的内腔与样品流路切换电磁阀4的内腔连通，样品流路切换电磁阀4的另一端通过管道与燃烧室11的内腔连通，样品流路切换电磁阀4的底端通过管道与校准气流路切换电磁阀5的内腔连通，如图3所示，样品流路切换电磁阀4采用nptf接口，二位三通防爆电磁阀可燃气体分析仪，驱动电压为24vdc，用于控制样品流量与标气流路之间的切换。

燃烧室11包括固定盒111、燃烧腔112与燃烧头113，固定盒111通过螺丝固定于外壳1的内侧，燃烧腔112通过螺丝固定于固定盒111的内侧，燃烧头113通过螺丝固定于燃烧腔112的内侧，燃烧腔112的底端通过管道与燃料气限流器9连通，燃烧腔112的侧面通过管道与样品流路切换电磁阀4连通，火焰温度传感器6的后端插设于燃烧腔112的内侧，燃烧腔112的顶端通过管道与样品限流器7连通，燃烧腔112内是样品气和燃料气燃烧及火焰温度测量的腔室，燃烧头113能够采用电子打火。

校准气流路切换电磁阀5的外表面通过管道连接有零点标气接口17与量程标气接口18，校准气流路切换电磁阀5的右侧通过管道与零点标气接口17的内腔连通，校准气流路切换电磁阀5的底端通过管道与量程标气接口18的内腔连通，零点标气接口17与量程标气接口18皆安装于外壳1的外壁上，零点标气接口17能够外接氮气供给管道，作零标气，量程标气接口18能够排放标气，来监测量程，校准气流路切换电磁阀5采用nptf接口，二位三通防爆电磁阀，驱动电压为24vdc，用于控制零点标气及量程气之间的切换。

外壳1的上表面通过螺丝连接有电子控制模块13，电子控制模块13的外表面内嵌有数据接口19，电子控制模块13接受热电偶数据，进行计算，得出样品气的lel值，能够控制仪表校准用流路电磁阀，通过数据接口19输出测量数据，控制燃烧室11内火焰开启及关闭，实现本地或远程数据显示及整个仪表的控制，电子控制模块13具备模拟信号、干节点信号、modbus485及modbustcp/ip的输出能力，并且可以实现远程监控功能，上述电子控制模块13的功能皆为现有技术，再次不作赘述。

工作原理：使用时，通过将采样探针2与样品返回探针20插入预留管口14内，通过螺栓一体化法兰3与预留管口14连接固定，通过喷射器8的抽吸作用下，能够将工艺管道15内的气体通过通孔22收入进入采样探针2内，再通过与采样探针2连接的管道送入喷射器8内，同时外部空气能够通过供风口21进入喷射器控压阀12可燃气体分析仪，再通过与喷射器控压阀12连接的管道送入喷射器8内，使空气与样品气体一同通过样品限流器7后进入燃烧室11内；

通过微型电推杆75驱动限流板72在套仓74内伸缩，能够调节控流盒71内的通气孔径大小，进而控制气体流量；

通过将进气口16与外部可燃气体供给管连接，使外部可燃气体通过燃料气控压阀10控压后，再通过燃料气限流器9控制流量，最后进入燃烧头113内燃烧，使燃烧腔112内的温度处于一个起始温度，这个热量将被火焰温度传感器6捕捉并将数据通过导线传输给电子控制模块13分析形成谱图；

当样品气体进入燃烧室11内后，如果样品气中含有可燃性气体，那么将被火焰点燃，释放出更多的热量，这些热量将使原有燃料气的热量谱图产生变化，从而形成不同的谱图峰值。样品气中的可燃气体含量跟其燃烧产生的热量将成正比，故而使谱图峰值随着样品气中可燃气体含量的变化而变化。燃烧后的废气通过样品返回探针20返回到工艺管道15中去，不会产生环境污染；

电子控制模块13将对火焰温度传感器6提供的温度变化进行记录和计算，从而得出样品气中可燃气体的lel值，电子控制模块13上装配有数据接口19，通过数据接口19能够与外部计算机数据连接，使电子控制模块13分析的数据能够通过数据接口19传输出去，再通过数据导线传输给外部计算机，使外部计算机实时控制外部风控系统。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

腾元达编辑，转载请注明出处