1.本发明涉及气体采集检测技术领域，特别涉及一种混合式气体采样浓度检测装置。
背景技术：2.标准气体稀释装置被广泛应用于各类气体分析仪器的生产厂商和检测机构，该装置以流量比混合法为基本原理，通过严格控制一定比例的标准气体和稀释气体的流量，并加以混合而制得目标浓度的气体。主要用于配置特定浓度的标准气体，满足开展气体分析仪、气体检测报警仪的检定、校准工作，或者用于满足气体分析质量控制时对不同浓度标准气体的需求。因此，标准气体稀释装置配置出的标准气体的准确程度，是开展气体分析仪、气体检测报警仪的检定校准工作的基础，标准气体的准确程度直接影响到检定校准结果准确性。
3.与此同时，在现有技术中，污染物通常采用稀释抽取法检测浓度，现有的气体稀释装置，往往是将高浓度的气体经由质量流量控制器，透过计算机控制自动混合产生精确的混合及调配，此类装置往往结构复杂，造价较高，且操作复杂，人员培训要求较高。
技术实现要素：4.针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种混合式气体采样浓度检测装置，能够对环境气体进行精确采样，同时能够提高气体采样检测精度。
5.本发明所采用的技术方案是：一种混合式气体采样浓度检测装置，包括混合稀释组件和检测组件；所述混合稀释组件包括采集器，所述采集器上设有采样口、标准气口和输出检测口，所述采集器内设有沿稀释口向输出检测口布置的喷嘴和喉管；所述喷嘴和喉管分别与标准气口和输出检测口相连通，并且喷嘴和喉管的直径分别小于标准气口和输出检测口的直径，所述采样口具有多个并且环绕布置在采集器外周，各个所述采样口末端与喷嘴和喉管连通形成负压真空区；所述采样口连接有音速小孔，音速小孔的输入端设有总阀，所述总阀的输入端支连有若干采样气路，各个所述采样气路上设有气路切换阀；所述采样气路与总阀之间还依次设有过滤器、微孔滤膜、水汽分离模块；所述标准气口设有混合机构，所述混合机构包括并联布置的多道混合管，所述混合管的并联输入端设有混合气箱，所述混合管的并联输出端与标准气口连接，各个所述混合管上设有沿气流输送方向依次布置的混合阀和音速小孔；所述检测组件包括通过检测管路与输出检测口连接的检测箱，所述检测箱的输出端设有气体检测仪。
6.本技术方案中可通过混合稀释装置对采样气体进行精确比例混合，并利用检测组件对环境采集气体浓度进行检测；其中采集器的标准气口用于输送混合气箱内的标准气体，标准气体由喷嘴喷入并从排气口输出，在输送过程中，喷嘴冲击喉管使负压真空区产生负压，从而使采样口可自动吸入环境采样气体；环境采样气体通过各个采样支路进行采集；由于各个采样支路上均设有气路切换阀，可根据需要打开相应的采样气路实现对不同位置
的气体采集；在过滤器、微孔滤膜、水汽分离模块的过滤作用下能够对气体进行过滤处理；此外，本技术方案通过混合机构调整气体稀释比例；即通过控制混合阀开闭数量调整标准气体的输入量，调整比例之后的靠准气体即可从混合气箱经管路输送至与采样气体混合，从而实现气体浓度检测；本技术方案中通过设置音速小孔实现产生恒流，并且混合气箱的气体经过采集器时，能够将环境采样气体管路中的气体恒速的吸入，其操作方便、精确可靠。
7.进一步地，所述喷嘴外周设有隔离负压真空区的密封圈。
8.进一步地，各个所述采样口上设有用于控制采样口开闭的阀头。
9.进一步地，所述喷嘴内壁做光滑处理，并且喷嘴内壁设有多道环绕喷嘴内壁设置的导流片。
10.进一步地，所述音速小孔的输入端连接有可拆卸的防堵圈。
11.进一步地，所述混合气箱上设有压力表。
12.进一步地，所述混合气箱的输出端设有预热器，所述预热器位于混合阀的上游。
13.进一步地，所述采样气路的输入端设有采样探头，所述采样探头上设有防护采集口。
14.进一步地，所述音速小孔外周包裹有由内向外布置的电热伴带和保温层。
15.进一步地，还包括混合连接器，所述混合连接器上设有一输出端和一对输入端，所述输入端与输出端相互连通，所述输入端上设有输入控制阀。
16.本发明的有益效果是：
17.1.本发明提供可通过混合稀释装置对采样气体进行精确比例混合，并利用检测组件对环境采集气体浓度进行检测。
18.2.环境采样气体通过各个采样支路进行采集实现对不同位置的气体采集；提高环境气体采样检测精度。
19.3.通过混合机构调整气体稀释比例；即通过控制混合阀开闭数量调整标准气体的输入量，调整比例之后的靠准气体即可从混合气箱经管路输送至与采样气体混合，从而实现气体浓度检测。
20.4.通过设置音速小孔实现产生恒流，并且混合气箱的气体经过采集器时，能够将环境采样气体管路中的气体恒速的吸入，其操作方便、精确可靠。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
22.图1为本发明具体实施例提供的混合式气体采样浓度检测装置的采集器结构示意图。
23.图2为本发明具体实施例提供的混合式气体采样浓度检测装置的多路采样气路结构示意图。
24.图3为本发明具体实施例提供的混合式气体采样浓度检测装置的多路混合气路结构示意图。
25.附图说明：采集器100、采样口110、标准气口120、输出检测口130、喷嘴140、喉管150、负压真空区160、音速小孔200、总阀300、采样气路400、气路切换阀500、过滤器600、微孔滤膜700、水汽分离模块800、混合管900、混合气箱1000、混合阀1100、检测箱1200、气体检测仪1300、密封圈1400、防堵圈1500、压力表1600、预热器1700、采样探头1800、混合连接器1900、输入控制阀2000、阀头2100。
具体实施方式
26.这里，要说明的是，本发明涉及的功能、方法等仅仅是现有技术的常规适应性应用。因此，本发明对于现有技术的改进，实质在于硬件之间的连接关系，而非针对功能、方法本身，也即本发明虽然涉及一点功能、方法，但并不包含对功能、方法本身提出的改进。本发明对于功能、方法的描述，是为了更好的说明本发明，以便更好的理解本发明。
27.下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
28.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
29.实施例一
30.请参考图1至图3，本实施例提供的一种混合式气体采样浓度检测装置，包括混合稀释组件和检测组件；所述混合稀释组件包括采集器100，所述采集器100上设有采样口110、标准气口120和输出检测口130，所述采集器100内设有沿稀释口向输出检测口130布置的喷嘴140和喉管150；所述喷嘴140和喉管150分别与标准气口120和输出检测口130相连通，并且喷嘴140和喉管150的直径分别小于标准气口120和输出检测口130的直径，所述采样口110具有多个并且环绕布置在采集器100外周，各个所述采样口110末端与喷嘴140和喉管150连通形成负压真空区160；所述采样口110连接有音速小孔200，音速小孔200的输入端设有总阀300，所述总阀300的输入端支连有若干采样气路400，各个所述采样气路400上设有气路切换阀500；所述采样气路400与总阀300之间还依次设有过滤器600、微孔滤膜700、水汽分离模块800；所述标准气口120设有混合机构，所述混合机构包括并联布置的多道混合管900，所述混合管900的并联输入端设有混合气箱1000，所述混合管900的并联输出端与标准气口120连接，各个所述混合管900上设有沿气流输送方向依次布置的混合阀1100和音速小孔200；所述检测组件包括通过检测管路与输出检测口130连接的检测箱1200，所述检测箱1200的输出端设有气体检测仪1300。
31.如图1至图3所示，通过上述设置，本实施例中提供的采集检测装置可通过混合稀释装置对采样气体进行精确比例混合，并利用检测组件对环境采集气体浓度进行检测；其中采集器100的标准气口120用于输送混合气箱1000内的标准气体，标准气体由喷嘴140喷入并从排气口输出，在输送过程中，喷嘴140冲击喉管150使负压真空区160产生负压，从而使采样口110可自动吸入环境采样气体；环境采样气体通过各个采样支路进行采集；由于各个采样支路上均设有气路切换阀500，可根据需要打开相应的采样气路400，在实际应用中，采样气路400布置在不同的检测位置，从而实现对不同位置的气体采样，提高气体检测精度；在过滤器600、微孔滤膜700、水汽分离模块800的过滤作用下能够对气体进行过滤处理；
此外，本实施例通过混合机构调整采样气体的稀释比例；即通过控制混合阀1100开闭数量调整标准气体的输入量，调整比例之后的靠准气体即可从混合气箱1000经管路输送至与采样气体混合，从而实现气体浓度检测。本实施例中混合气箱1000内的标准气体通常采用惰性气体，一般选用氮气等。由于混合管900的支路通过混合阀1100门进行控制，因此选择混合阀1100通断来控制打开的气道数。此外，环境采样气体通过过滤器600获得无固体尘粒的气体，根据被检采样气体中所含尘粒的多少可进行一级或多级过滤获得采样气体。采样气体温度不超过50℃。若气体温度比较高，同时含有水汽时，可经过微孔滤膜70012将水汽与被测气体分离，微孔滤膜700的孔径在1nm以下，材质可为聚四氟乙烯或碳膜。高温气体采用微孔膜扩散分离，对于采样气体的过滤结构可在使用一段时间后，可定期对滤芯进行反冲洗再生后可反复使用。
32.如图1至图3所示，本实施例通过设置音速小孔200实现产生恒流，并且混合气箱1000的气体经过采集器100时，能够将环境采样气体管路中的气体恒速的吸入，其操作方便、精确可靠。音速小孔200的原理为：当音速小孔200出口端的压力与进口端的压力比值≤0.46时，气体流经小孔的速度与则小孔两端压力变化无关，而只取决于气体分子流经小孔的震动速度，即产生恒流；因此，经过采样支路上的环境采样气体流速和经过混合管900的标准气体流速是相等的，从而通过混合管900的支路配比可以达到任意稀释采样气体的作用。
33.如图1至图3所示，为了确保负压真空区160负压保持恒定，本实施例在所述喷嘴140外周设有隔离负压真空区160的密封圈1400。此外，所述喷嘴140内壁做光滑处理，并且喷嘴140内壁设有多道环绕喷嘴140内壁设置的导流片。通过喷嘴140能够将标准气体以高压方式喷至喉管150内，从而使负压真空区160形成的负压更稳定。
34.如图1至图3所示，在实际应用中，各个采样口110用于连接采样气路400，本实施例在各个采样口110上设有用于控制采样口110开闭的阀头2100。当采样口110上的管路未连接采样气路400时，可通过阀头2100关闭采样口110，从而避免负压真空区160失效。
35.如前所述，采样气路400的采集的气体经音速小孔200输送至总阀300位置，本实施例在所述音速小孔200的输入端连接有可拆卸的防堵圈1500。这样，采样气路400在防堵圈1500作用下可防止气路堵塞，可应用于含有颗粒物较高的环境中采集气体。
36.如图1至图3所示，为了便于控制用于存储标准气体的混合箱的压力，本实施例在混合气箱1000上设有压力表1600。此外，标准气体中由于含有水分，本实施例在所述混合气箱1000的输出端设有预热器1700，所述预热器1700位于混合阀1100的上游。当标准器输入混合阀1100前能够进入预热器1700内进行预热，而后输出，预热的作用主要是防止采样气体中的水液化。同理，由于采样气体中不可避免的含有水分，所述音速小孔200外周包裹有由内向外布置的电热伴带和保温层。电热伴带和保温层能够使音速小孔200保持一定问顿过，可避免水汽液化。
37.如图1至图3所示，由于采样气路400布置在不同的采样点，本实施例还在所述采样气路400的输入端设有采样探头1800，所述采样探头1800上设有防护采集口。这样，采样探头1800可通过防护采集口对气体进行采集，并可防护采样探头1800损坏。
38.实施例二
39.如图1至图3所示，在实际应用中，为了并联多个混合机构，提高混合气路数量，本
实施例还提供了混合连接器1900，所述混合连接器1900上设有一输出端和一对输入端，所述输入端与输出端相互连通，所述输入端上设有输入控制阀2000。这样，在具有多个混合机构时，为了将各个混合机构与标准气口120相连，各个混合机构的混合管900并联输出端可与混合连接期的输入端相连，混合连接起的输出端可与标准气口120连接，从而实现一个混合连接器1900连接两个混合机构，实现将多个混合气箱1000的气体由多个混合气路输入标准气口120，从而便于精确调节标准气体的混合比例。
40.实施例三
41.采用实施例1和实施例二中的装置进行环境气体浓度检测时，包括以下步骤：
42.(1)确定需要打开标准气体混合气路个数，打开相应个数的混合阀1100，标准气体经过混合管900输入采集器100的标准气口120；
43.(2)打开采样气路400的总阀300，和相应采样气路400上的气路切换阀500，使得环境采样气体经过音速小孔200并过滤后进入采集器100的采集口；
44.(3)经过一段时间，标准气体和环境采样气体在检测箱1200内混合后，待气体检测仪1300读数稳定后，读出稀释后的采样气体的浓度值，气体检测仪1300选用crds检测设备。
45.(4)根据稀释后气体浓度值和打开混合气路的支路个数可以推算出原待测采样气体的浓度。
46.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
技术特征：1.一种混合式气体采样浓度检测装置，其特征在于：包括混合稀释组件和检测组件；所述混合稀释组件包括采集器(100)，所述采集器(100)上设有采样口(110)、标准气口(120)和输出检测口(130)，所述采集器(100)内设有沿稀释口向输出检测口(130)布置的喷嘴(140)和喉管(150)；所述喷嘴(140)和喉管(150)分别与标准气口(120)和输出检测口(130)相连通，并且喷嘴(140)和喉管(150)的直径分别小于标准气口(120)和输出检测口(130)的直径，所述采样口(110)具有多个并且环绕布置在采集器(100)外周，各个所述采样口(110)末端与喷嘴(140)和喉管(150)连通形成负压真空区(160)；所述采样口(110)连接有音速小孔(200)，音速小孔(200)的输入端设有总阀(300)，所述总阀(300)的输入端支连有若干采样气路(400)，各个所述采样气路(400)上设有气路切换阀(500)；所述采样气路(400)与总阀(300)之间还依次设有过滤器(600)、微孔滤膜(700)、水汽分离模块(800)；所述标准气口(120)设有混合机构，所述混合机构包括并联布置的多道混合管(900)，所述混合管(900)的并联输入端设有混合气箱(1000)，所述混合管(900)的并联输出端与标准气口(120)连接，各个所述混合管(900)上设有沿气流输送方向依次布置的混合阀(1100)和音速小孔(200)；所述检测组件包括通过检测管路与输出检测口(130)连接的检测箱(1200)，所述检测箱(1200)的输出端设有气体检测仪(1300)。2.根据权利要求1所述的混合式气体采样浓度检测装置，其特征在于：所述喷嘴(140)外周设有隔离负压真空区(160)的密封圈(1400)。3.根据权利要求1所述的混合式气体采样浓度检测装置，其特征在于：各个所述采样口(110)上设有用于控制采样口(110)开闭的阀头(2100)。4.根据权利要求1所述的混合式气体采样浓度检测装置，其特征在于：所述喷嘴(140)内壁做光滑处理，并且喷嘴(140)内壁设有多道环绕喷嘴(140)内壁设置的导流片。5.根据权利要求1所述的混合式气体采样浓度检测装置，其特征在于：所述音速小孔(200)的输入端连接有可拆卸的防堵圈(1500)。6.根据权利要求1所述的混合式气体采样浓度检测装置，其特征在于：所述混合气箱(1000)上设有压力表(1600)。7.根据权利要求1所述的混合式气体采样浓度检测装置，其特征在于：所述混合气箱(1000)的输出端设有预热器(1700)，所述预热器(1700)位于混合阀(1100)的上游。8.根据权利要求1所述的混合式气体采样浓度检测装置，其特征在于：所述采样气路(400)的输入端设有采样探头(1800)，所述采样探头(1800)上设有防护采集口。9.根据权利要求1所述的混合式气体采样浓度检测装置，其特征在于：所述音速小孔(200)外周包裹有由内向外布置的电热伴带和保温层。10.根据权利要求1所述的混合式气体采样浓度检测装置，其特征在于：还包括混合连接器(1900)，所述混合连接器(1900)上设有一输出端和一对输入端，所述输入端与输出端相互连通，所述输入端上设有输入控制阀(2000)。
技术总结本发明涉及气体采集检测技术领域，具体公开了一种混合式气体采样浓度检测装置，包括混合稀释组件和检测组件；混合稀释组件包括采集器，所述采集器上设有采样口、标准气口和输出检测口，检测组件包括通过检测管路与输出检测口连接的检测箱，检测箱的输出端设有气体检测仪。本发明提供可通过混合稀释装置对采样气体进行精确比例混合，并利用检测组件对环境采集气体浓度进行检测。环境采样气体通过各个采样支路进行采集实现对不同位置的气体采集；提高环境气体采样检测精度；在检测时通过控制混合阀开闭数量调整标准气体的输入量，调整比例之后的靠准气体即可从混合气箱经管路输送至与采样气体混合，从而实现气体浓度检测。其操作方便、精确可靠。精确可靠。精确可靠。
技术研发人员：王雷 董雷鸣 周翟和
受保护的技术使用者：南京港能环境科技有限公司
技术研发日：2022.07.22
技术公布日：2022/11/1
