专利名称：一种针筒密闭采样器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种气相密闭采样器，具体涉及一种针筒密闭采样器。
背景技术：
化工行业中，需要经常对生产过程中管线内的介质进行取样分析。采样器则是实 现上述采样所用的装置。目前，较为常见的采样器有钢瓶采样器、针筒采样器和气囊采样 器，其中钢瓶采样器虽然耐压好，可以适用于高压或低压管线上采样，但钢瓶较为笨重，携 带不便，且在化验室内取样分析时，还需要配套设备，因此不受操作人员的喜爱。上述针筒采样器则适用于较少量的样品采集。通常，在系统管线上事先设置一并 联的分支管线，如图14所示，在该分支管线上串装三通，在三通前后的分支管线上还串装 有控制阀，三通的其中一端口通过螺母设有硅胶垫作为采样口 51。需要采样时，打开两控 制阀，使分支管线内流动介质，延时几秒钟后，在确保分支管线上的介质新鲜时，再将针筒 的采样针刺入采样口中采集样品，待采样结束后关闭两控制阀。因此采用上述针筒采样器 就能较为方便地采集到所需样品，但当其在高压管线上采样时，由于硅胶垫受力面积小，存 在着飞出伤人的风险，且垫片一旦飞出，分支管线中有毒有害介质就会泄漏，这样既污染了 环境，又可能带来安全隐患，所以针筒采样器存在着安全性差与污染环境风险大的缺陷。其 次，当系统管线压力很低的情况下，则又无法建立循环，以至于无法保证所采集的样品的新 鲜度。再者，由于硅胶垫属于易耗品，需要经常更换，在松开螺母进行更换时，分支管线内的 少量介质会泄露出来，当该介质内的有毒有害气体含量较高时，仍会对环境和操作人员带 来一定的危害性。

实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供一种能避免有 害介质污染环境，确保操作人员安全的针筒密闭采样器。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为该针筒密闭采样器包括带有 采样口的三通和针筒，其特征在于所述的三通的一端口通过第一逆止阀连接低压瓦斯系 统，所述三通的另一端口连于采样阀的第一端口，该采样阀的第二端口连于样品的出口管 线，该采样阀的第三端口连于带有第一压力表的样品进口管线。作为本实用新型的进一步的改进，所述的第一逆止阀和低压瓦斯系统之间的管线 上还可以依次串装有增压机构和第二逆止阀，并在该管线上安装有第二压力表。该方案可 以使针筒密闭采样器适用于系统管线压力低于低压瓦斯系统压力的工况下采样，确保采集 到的样品具有实效性和新鲜度。作为本实用新型的另一个优选方案，所述的采样阀可以由两个三通阀组合而成的 阀组，其中第一三通阀的第一端口即为所述采样阀的第一端口，第一三通阀的第二端口即 为所述采样阀的第二端口，第一三通阀的中间端口连于第二三通阀的中间端口，第二三通 阀的第一端口和第二端口组成了所述采样阀的第三端口，第二三通阀的第二端口连于所述
3样品进口管线，并且第二三通阀的第二端口和第一端口之间的管线上串装有第一减压阀和 所述的第一压力表，以提高采样时的安全性和采样操作的简便性。较好的方案是，所述的采样阀第一端口和三通之间的管线上接有氮气吹扫系统。 该氮气吹扫系统可以包括第三逆止阀、球阀和第三控制阀，其中第三逆止阀的一端连接所 述采样阀的第一端口和三通的另一端口，第三逆止阀的另一端口经球阀连于第三控制阀的 第一端口，第三控制阀的另一端连接氮气源，同时在所述球阀和第三控制阀之间的管线上 安装有第二压力表。在更换易耗品时，可以利用氮气吹扫系统，进一步确保操作人员的安 全。与现有技术相比，本实用新型的优点在于1、由于本实用新型的三通经三通采样 阀连于系统管线，同时经第一逆止阀连于低压瓦斯系统，因而采样时处于全封闭操作，避免 有害介质污染环境、损害操作人员的身体健康的隐患，且样品采集方便，简单。2、增压机构 的设计，保证了在低压工况甚至极低压工况下仍能建立循环，确保所采样品的实效性、新鲜 度。3、增设第一减压阀，以便在系统管线压力较高时，降低操作人员在高压状况下采样的安 全风险，提高采样的安全系数。同时阀组的使用，建立了介质在非工作状态及工作状态的循 环，降低了介质的损耗，也使得样品采集更加方便，简单；4、氮气吹扫系统的设置，实现了易 耗品更换的无害化操作，更有利于确保操作人员的安全。5、第一减压阀、增压气缸、阀组、氮 气吹扫系统均相对独立成套，可在基本型的基础上任意增减，使得本实用新型能适用于各 种复杂的工况。

[0010]图1为本实用新型第一实施例的系统示意图；[0011]图2为本实用新型第一实施例的正面结构示意图；[0012]图3为图2的背面结构示意图；[0013]图4为图3中A-A向剖视图；[0014]图5为本实用新型第二实施例的系统示意图；[0015]图6为本实用新型第二实施例的正面结构示意图；[0016]图7为图6的背面结构示意图；[0017]图8为本实用新型第三实施例的系统示意图；[0018]图9为本实用新型第三实施例的正面结构示意图；[0019]图10为图9的背面结构示意图；[0020]图11为本实用新型第四实施例的系统示意图；[0021]图12为本实用新型第四实施例的正面结构示意图[0022]图13为图12的背面结构示意图；[0023]图14为现有技术中针筒采样器的系统示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。实施例一，如图1至图4所示，该采样器包括带采样口的三通5、针筒(图中未示)、 采样阀4和第一压力表2，其中三通5的采样口 51通过螺帽11并紧在操作面板10的安装
4孔上，采样口 51按常规通过螺母12、垫片13安装有硅胶垫14并外露于操作面板，三通5 的右端口通过第一逆止阀6连接低压瓦斯系统7 (也称废气回收处理系统)，请参见图1，三 通5的左端口连于采样阀4的右端口(即为第一端口)，该采样阀4为三通阀，采样阀的中 间端口(此时，中间端口即为采样阀的第三端口)连于样品进口管线3，该采样阀的左端口 (即为第二端口)连于样品出口管线8。上述采样阀的手柄41露于操作面板10，第一压力 表2固定在采样阀手柄上方的操作面板10上，该第一压力表2通过三通接头安装在样品进 口管线3上，同时在样品进口管线上还安装第一控制阀1，在样品出口管线上还安装第二控 制阀9。在非采样的工作状态下，介质从进口管线经第一控制阀、第一压力表、采样阀左侧 管路，经第二控制阀从出口管线流出，介质始终处于流动状态。而需要采样时，先检查该采 样器有无异常，第一压力表的读数有无异常；若无异常，接着将采样阀手柄旋至丨丨开丨丨的 位置，介质从进口管线经第一控制阀、第一压力表、采样阀右侧管路、采样口三通、第一逆止 阀，流入低压瓦斯系统，延迟几秒钟后，再将针筒的采样针刺入采样口采集样品；样品采集 完后拔出采样针，最后将采样阀手柄旋回至“关“的初始位置，一次采样过程结束。实施例二，如图5至图7所示，当系统管线(即进口管线和出口管线)压力低于低 压瓦斯系统压力的情况下，若采样阀切至右侧管路时，无法建立循环，此时所采集的样品是 不具备实效性的，因此，本实施例是在上述第一实施例的基础上增加一个增压系统，即在第 一逆止阀6和低压瓦斯系统7之间的管线上还依次串装有增压机构15和第二逆止阀16，并 在该管线上安装有第二压力表17。上述增压机构可以采用气动泵或手动泵，使介质压力升 高，通过第二逆止阀16，进入低压瓦斯系统7，建立循环。在非采样的工作状态下，介质同样从进口管线经第一控制阀、第一压力表、采样阀 左侧管路，经第二控制阀从出口管线流出，介质始终处于流动状态。采样时，先检查该采样 器有无异常，第一压力表的读数是否高于低压瓦斯系统压力；并将采样阀手柄41旋至“ 开“的位置，采样阀右侧管路接通，若此时第一压力表2的指示压力低于第二压力表17的 指示压力，说明介质不流动，即循环未建立，因此需启动增压机构15，这样介质从进口管线 经第一控制阀、第一压力表、采样阀右侧管路、第一逆止阀后被吸入增压机构；介质被增压 后再从增压机构经第二逆止阀流入低压瓦斯系统。循环建立后延迟几秒钟，再将针筒的采 样针刺入采样口采集样品，保证了样品的新鲜；采样结束后，将采样阀手柄旋回丨丨关丨丨的初 始位置，一次采样过程结束。实施例三，如图8至图10，当系统管线压力较高时，操作人员在高压状况下采样时 较为危险。为了降低安全风险，在上述第一实施例的基础上，增加一第一减压阀18，并将采 样阀选用双联三通阀。即，该采样阀由两个三通阀组合而成阀组4a，其中第一三通阀42的 右端口即为采样阀的第一端口，第一三通阀42的左端口即为采样阀的第二端口，第一三通 阀的中间端口连于第二三通阀43的中间端口，第二三通阀43的左端口和右端口组成了所 述采样阀的第三端口，第二三通阀的左端口连接样品进口管线，第一减压阀18和第一压力 表2串装在第二三通阀的左端口和右端口之间的管线上。在非采样工作状态下，介质从进口管线经第一控制阀、第二三通阀左侧管路、第 一三通阀的左侧管路，经第二控制阀后从出口管线流出，介质始终处于流动状态。而当需要 采样时，同样先检查该采样器有无异常，第一压力表读数是否处于设定的安全压力读数范围之内(本实施例为0. 05 0. 2MPa)。若采样器无异常，且第一压力表显示为安全压力状 况，接着将采样阀手柄旋至“开“的位置，介质从进口管线、经第一减压阀、第一压力表、第 二三通阀右侧管路、第一三通阀右侧管路、采样口三通、第一逆止阀后，流入低压瓦斯系统， 延迟几秒钟后，待管路内滞留气体排入低压瓦斯系统，已能保证样品的新鲜度时，再将针筒 的采样针刺入采样口采集样品；采样结束后拔出采样针，最后将采样阀手柄旋回至“关“ 的初始位置，一次采样过程结束。为简便操作，上述第一三通阀和第二三通阀选择了阀组联动机构，即能同时完成 两阀门的开、关动作，这样不易发生误操作，采样过程更加简化而能明显地提高操作方便性 和可靠性。实施例四，如图11至图13，在本实施例在上述第一实施例的基础上增加氮气吹扫 系统，即在采样阀的第一端口和三通之间的管线上连接有氮气吹扫系统，该氮气吹扫系统 包括第三逆止阀19、球阀20和第三控制阀21，其中第三逆止阀19的一端连接采样阀4的 右端口和三通5的左端口，第三逆止阀的另一端口经球阀20连于第三控制阀21的左端口， 第三控制阀21的右端口连接氮气源，同时在球阀和第三控制阀之间的管线上安装有第二 压力表22，球旋的操作手柄201露于面板10。同时为了增加操作的安全性，在第二压力表 22和第三控制阀21之间的管线上串装有第二减压阀23。硅胶垫的更换过程要求在非采样的工作状态下进行。在非工作状态下，介质按上 述第一实施例方式流动，此时，采样阀右侧管路无介质流动。当需要更换硅胶垫时，先打开 球阀，氮气经压力表、球阀、第三逆止阀、采样口三通、第一逆止阀流入火低压瓦斯系统，将 采样器内部连接管线内的少量介质排入低压瓦斯系统，克服了现有技术中少量介质泄露出 来的缺陷。然后关闭球阀，松开螺母，取下垫片，按常规更换硅胶垫，这时可以确保操作人员 的安全。该采样器的采样过程与上述第一实施例相同，在此不再重复叙述。以上详细地描述了本实用新型的优选实施例，在各实施例中，对于低压、高压的分 界线可以根据装置的实际情况确定。并且在第三实施例中，为了保证安全，介质压力可能被 大幅度降低，若生产装置的低压瓦斯系统的压力较高，使得第一减压阀后的介质压力低于 低压瓦斯系统压力，则可以在该采样器内安装增压机构。即可以按需将上述实施例相组合， 使得针筒采样器适用于各种复杂的工况。也就是说，对于本领域的技术人员来说，本实用新 型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、 改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种针筒密闭采样器，包括带有采样口(51)的三通(5)和针筒，其特征在于所述的三通的一端口通过第一逆止阀(6)连接低压瓦斯系统(7)，所述三通(5)的另一端口连于采样阀的第一端口，该采样阀的第二端口连于样品的出口管线(8)，该采样阀的第三端口连于带有第一压力表(2)的样品进口管线(3)。
2.根据权利要求1所述的针筒密闭采样器，其特征在于所述的第一逆止阀(6)和低 压瓦斯系统(7)之间的管线上还依次串装有增压机构(15)和第二逆止阀(16)，并在该管线 上安装有第二压力表(17)。
3.根据权利要求1或2所述的针筒密闭采样器，其特征在于所述的采样阀由两个三 通阀组合而成的阀组，其中第一三通阀(42)的第一端口即为所述采样阀的第一端口，第 一三通阀(42)的第二端口即为所述采样阀的第二端口，第一三通阀(42)的中间端口连于 第二三通阀(43)的中间端口，第二三通阀(43)的第一端口和第二端口组成了所述采样阀 的第三端口，第二三通阀的第二端口连于所述样品进口管线(3)，并且第二三通阀的第二端 口和第一端口之间的管线上串装有第一减压阀(18)和所述的第一压力表(2)。
4.根据权利要求3所述的针筒密闭采样器，其特征在于所述的采样阀第一端口和三 通之间的管线上还接有氮气吹扫系统。
5.根据权利要求4所述的针筒密闭采样器，其特征在于所述的氮气吹扫系统包括第 三逆止阀(19)、球阀(20)和第三控制阀(21)，其中第三逆止阀的一端连接所述采样阀的第 一端口和三通的另一端口，第三逆止阀的另一端口经所述球阀(20)连于所述第三控制阀 (21)的第一端口，所述第三控制阀(21)的另一端连接氮气源，同时在所述球阀(20)和第三 控制阀(21)之间的管线上安装有第二压力表(22)。
6.根据权利要求1或2所述的针筒密闭采样器，其特征在于所述的采样阀第一端口 和三通之间的管线上还接有氮气吹扫系统。
7.根据权利要求6所述的针筒密闭采样器，其特征在于所述的氮气吹扫系统包括第 三逆止阀(19)、球阀(20)和第三控制阀(21)，其中第三逆止阀的一端连接所述采样阀的第 一端口和三通的另一端口，第三逆止阀的另一端口经所述球阀(20)连于所述第三控制阀 (21)的第一端口，所述第三控制阀(21)的另一端连接氮气源，同时在所述球阀(20)和第三 控制阀(21)之间的管线上安装有第二压力表(22)。
专利摘要本实用新型涉及一种针筒密闭采样器，包括带有采样口的三通和针筒，其特征在于所述的三通的一端口通过第一逆止阀连接低压瓦斯系统，所述三通的另一端口连于采样阀的第一端口，该采样阀的第二端口连于样品的出口管线，该采样阀的第三端口连于带有第一压力表的样品进口管线。同时在该基础上可以按需增加第一减压阀、增压气缸、阀组或/和氮气吹扫系统，使得本实用新型在实现全封闭操作、避免有害介质污染环境、确保操作人员的身体健康、样品采集简单方便的目的同时，还能适用于各种复杂的工况，以满足生产取样的要求。
文档编号G01N1/24GK201749043SQ201020268408
公开日2011年2月16日 申请日期2010年7月20日 优先权日2010年7月20日
发明者张贤安, 李嵘基, 李晓红, 林靖, 王健良 申请人:镇海石化建安工程有限公司