刘娇、谢保闯、左玉帅、李志杰、尚现娟
山东协和学院 山东 济南 250109
摘要：一种气体除尘及采样装置，包括第一壳体和设置于第一壳体内部的第二壳体，第一壳体的一端为进气口，另一端为粉尘排出端，第二壳体的一端设置有进气口，且第二壳体的进气口处设置有过滤筛，第二壳体上还设置有出气口，且出气口穿出第一壳体。本发明中第二抽风螺旋桨在电机驱动下旋转，将第一壳体内气压降低成负气压，从而将外部待分析气体通过过滤筛抽入到第二壳体内，待分析气体从过滤筛上脱落的粉尘进入粉尘排出端，而不会从过滤筛与第二壳体的缝隙进入第二壳体，既避免了过滤气体的粉尘污染，也避免了粉尘在过滤筛和第二壳体内的气体通道之间的堵塞，利于气体的在线分析。
针对市面上管状气室的不足，该气室将常规的管状气室更改为双锥形，中间直径小，两头直径大，以有效缩小气室容积，从而改进气体测量过程中因容积大而导致的动态特性差等问题。针对双锥形气体容易形成死气问题，本发明将常规的气室的单进气口单出气口，更改为对称的双出气口和双进气口，而且两个进气口的轴保持一定间距，两个出气口的轴也保持一定的间距,使得气体在气室中流动时可以流经整个气室，保证气体在线分析时不会出现“死气”。
关键词：采样装置；进气口；连续采样
1 概述
红外光谱仪几乎可以对所有极性气体进行定量分析，并且既不消耗任何材料，也不产生任何废弃物,而且还可以长期工作，维护费用低，因此是气体在线分析的一种重要方法。随着计算机技术，数据分析处理技术的发展，近年来，光谱仪已开始应用于气体成分及浓度的在线分析领域，如探井气测录井、大气环境监测、矿井气体成分及其浓度的在线监测、电力设备特征气体的在线检测等领域。由于红外光谱法是基于气体吸收的Lambert-Beer定理这一原理的，粉尘除了容易着附在镜片上，影响仪器性能外，还会由于其折射、吸收等光学特性遮挡光路，影响气体分析结果，因此，在待分析气体进入光谱仪气室之前,最好能除去待分析气体中的粉尘。另外，常规气室只有一侧有通气孔，而且两个通气孔往往在同一侧，这致使气室中通气孔的另一侧容易形成“死气”，既该部分气体不容易流动，完全依赖于气体的扩散来进行气体组分浓度的更新，这进一步减缓了气室中气体的更新，从而增大了气室的清洗时间、降低了气体在线分析时的动态特性。
2 气体采样装置
（1）结构：包括第一壳体和设置于第一壳体内部的第二壳体，第一壳体的一端为进气口，另一端为粉尘排出端，第二壳体的一端设置有进气口，且第二壳体的进气口处设置有过滤筛，第二壳体上还设置有出气口，且出气口穿出第一壳体，第一壳体内设置有由电机驱动的第一抽风螺旋桨，第二壳体内设置有由电机驱动的第二抽风螺旋浆。
第一壳体的进气口处和粉尘排出端均设置有防护罩，以免人的手伸入装置中受到螺旋桨的伤害。
第一抽风螺旋桨、第二抽风螺旋桨和过滤筛均设置在电机的输出轴上，且第二抽风螺旋聚位于过滤筛和电机之间，电机设置在第一壳体内。
（2）取样及除尘：第一壳体和第二壳体之间的空隙形成粉尘通道，第一壳体的过滤筛（包括由不锈钢网罩制成的架构和设置在架构上由玻璃纤维或涤纶制成的过滤布）和出气口之间形成过滤气体通道，第二抽风螺旋桨由电机驱动进行旋转，第二抽风螺旋桨在电机驱动下旋转，将第一壳体内气压降低成负气压，从而将外部待分析气体通过过滤筛抽入到第二壳体内，待分析气体从过滤筛上脱落的粉尘进入粉尘排出端，而不会从过滤筛与第二壳体的缝隙进入第二壳体，既避免了过滤气体的粉尘污染，也避免了粉尘在过滤筛和第二壳体内的气体通道之间的堵塞，过滤的气体进入气室。
3 气室
包括气室腔体、进气口和出气口,其特征在于：所述气室腔体是由两个相互连通的锥形腔体构成，该气室腔体中间直径小，两端直径大；所述气室腔体前端和后端都对称设置有两个通气孔，在前端的通气孔为进气口、在后端的通气孔为出气口。
进气口和出气口的轴向垂直于气室的轴向，但进气口和出气口的轴向和气室腔体的轴向不相交，两个出气口的轴之间保持一定的距离d，两个出气口的轴之间也保持一定的距离d，且2R>d>0，其中R为通气孔所在位置气室的半径。
气室腔体两端开口处设置有窗片，窗片通过窗片紧固器固定在气室腔体端部。气室腔体中两个相互连通的锥形腔体外形尺寸相同。
进气口用于将气体在线分析时的样气通入气室腔体；出气口用于将气体在线分析时的样气引出气室腔体。
通气孔上连接有空心螺柱,该空心螺柱伸出气室外部并与通气孔同轴，空心螺柱与通气孔直径相同。
4 结语
本发明由于在进气口处设置了过滤筛,不但具备常规的除尘功能,并且过滤筛在电机驱动下旋转,利用离心力自动清除过滤筛表层的粉尘,以避免过滤筛的堵塞，保证过滤筛的长期工作性能的稳定,且不需要任何的清理工作,方便维护。气室的双锥沙漏形设计，实现了气体更新，避免气室内“死气”，同时解决了光谱扫描过程中气体浓度的变化引起光谱不稳定,以至于分析结果不准确的问题,以及基线漂移问题。
参考文献
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[3]刘洋,胡其彪,阎宁.分流板(单开关储气室)[P].浙江省：CN306614633S,2021-06-15.
作者简介：刘娇 (2002.11-)，女，山东德州，计算机应用技术2020级
指导老师：尚现娟（1982-），女，讲师，研究方向：计算机科学
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