本實(shí)用新型涉及一種尾氣收集裝置，尤其是涉及一種能夠排盡活塞缸內(nèi)殘余氣體的尾氣收集裝置。

背景技術(shù)：

目前，我國(guó)尚普遍采用以體積計(jì)量作為天然氣貿(mào)易結(jié)算的依據(jù)，我國(guó)在包括天然氣在內(nèi)的燃?xì)鉄嶂涤?jì)量基標(biāo)準(zhǔn)方面還比較落后，現(xiàn)有燃?xì)鉄嶂涤?jì)量體系不能滿足氣體能源的快速發(fā)展。針對(duì)以上的現(xiàn)狀，開(kāi)始研制開(kāi)發(fā)一套基于燃燒法的高準(zhǔn)確度燃?xì)鉄嶂禍y(cè)定裝置，其中需要對(duì)尾氣組分進(jìn)行潛熱的分析計(jì)算。

尾氣收集裝置在開(kāi)始工作前需要排盡活塞缸內(nèi)殘余的氣體，然而，目前市場(chǎng)上已研制的尾氣收集裝置都采用接近開(kāi)關(guān)來(lái)判別活塞是否與活塞缸缸蓋底部完全接觸，即完全排盡活塞缸內(nèi)殘余氣體，由于接近開(kāi)關(guān)精度不高，很難精確判別是否已完全接觸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)背景技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠排盡活塞缸內(nèi)殘余氣體的尾氣收集裝置。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

本實(shí)用新型中的伺服電機(jī)經(jīng)減速機(jī)通過(guò)固定蓋固定在底座的上端鋼板上，所述的減速機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與滾珠絲桿一端連接，所述的滾珠絲桿端部由軸承支撐，且軸承固定于底座的上端鋼板；所述的滾珠絲桿另一端通過(guò)與活塞桿內(nèi)部相連接，且與滾珠絲桿相配合的滾珠螺母固定與活塞桿法蘭上；所述的活塞桿法蘭通過(guò)螺釘與運(yùn)動(dòng)塊相固定，所述的運(yùn)動(dòng)塊與安裝在底座上的直線導(dǎo)軌相固定；光柵尺的標(biāo)尺光柵貼在所述的底座一側(cè)，光柵尺的讀數(shù)頭通過(guò)固定板安裝在所述的運(yùn)動(dòng)塊一側(cè)；與所述的活塞桿相配合的活塞缸一端固定于安裝在支架上表面的支撐板，活塞缸另一端通過(guò)螺釘與缸蓋連接，所述的支架下端裝有蹄腳，所述的底座上端鋼板與支撐板兩側(cè)通過(guò)圓管固定塊來(lái)固定支撐桿；缸蓋底部中心裝有S型稱重傳感器， 缸蓋底部一側(cè)通過(guò)輸入氣管與第一電磁閥一端相連，第一電磁閥另一端通過(guò)輸入氣管與快速接頭的一端相連，所述的快速接頭的另一端通過(guò)與燃燒室的輸出氣管相連接；缸蓋底部另一側(cè)通過(guò)輸出氣管與第二電磁閥一端相連，第二電磁閥的另一端與快速接頭的一端連接，所述的快速接頭的另一端通過(guò)與取樣器的輸入氣管相連接。

進(jìn)一步說(shuō)，所述的活塞缸與活塞桿采用不銹鋼材質(zhì)。

進(jìn)一步說(shuō)，所述的運(yùn)動(dòng)塊與底座采用的是45號(hào)鋼材質(zhì)。

進(jìn)一步說(shuō)，所述的活塞缸外壁上設(shè)有支撐環(huán)，且所述的支撐環(huán)通過(guò)螺釘固定在安裝于支架中的承重板上。

進(jìn)一步說(shuō)，所述的支架一側(cè)通過(guò)裝有電箱，所述的電箱內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)采集卡。

進(jìn)一步說(shuō)，所述的底座的上端鋼板設(shè)有接近開(kāi)關(guān)。

進(jìn)一步說(shuō)，所述的缸蓋底部設(shè)有壓力傳感器與溫度傳感器。

與背景技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

1. 本實(shí)用新型是一套比較智能的自動(dòng)控制收集尾氣裝置，能夠測(cè)量出尾氣收集的體積。

2. 裝置通過(guò)安裝在缸蓋底部的S型稱重傳感器來(lái)感應(yīng)活塞是否已經(jīng)與缸蓋完全接觸，便于排盡活塞缸內(nèi)工作腔中的氣體，有利于提高尾氣成分分析精度。

3. 整個(gè)裝置以活塞缸體積為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，利用光柵尺將活塞位移反饋給控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)閉環(huán)測(cè)量系統(tǒng)。同時(shí)安裝了壓力傳感器和溫度傳感器可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行溫度壓力補(bǔ)償，大大提高了裝置的體積測(cè)量精度。

4.活塞的外壁設(shè)有支撐環(huán)，有利于裝置的平穩(wěn)運(yùn)行，從而提高裝置的體積測(cè)量精度。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)主視圖；

圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)立體圖；

圖中：1、伺服電機(jī)；2、接近開(kāi)關(guān)；3、滾珠絲桿；4、支撐桿；5、固定板；6、固定塊；7、活塞缸；8、電箱；9、支架；10、溫度傳感器；11、第一電磁閥；12、輸入氣管；13、快速接頭；14、蹄腳；15、S型稱重傳感器；16、輸出氣管；17、第二電磁閥；18、壓力傳感器；19、缸蓋；20、承重板；21、支撐環(huán)；22、支撐板；23、活塞桿；24、運(yùn)動(dòng)塊；25、滾珠螺母；26、底座；27、固定蓋；28、減速機(jī)；29、直線導(dǎo)軌；30、光柵尺。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型中的伺服電機(jī)1經(jīng)減速機(jī)28通過(guò)固定蓋27固定在底座26的上端鋼板上，所述的減速機(jī)28通過(guò)聯(lián)軸器與滾珠絲桿3一端連接，所述的滾珠絲桿3端部由軸承支撐，且軸承固定于底座26的上端鋼板；所述的滾珠絲桿3另一端通過(guò)與活塞桿23內(nèi)部相連接，且與滾珠絲桿3相配合的滾珠螺母25固定與活塞桿23法蘭上；所述的活塞桿23法蘭通過(guò)螺釘與運(yùn)動(dòng)塊24相固定，所述的運(yùn)動(dòng)塊24與安裝在底座26上的直線導(dǎo)軌29相固定；光柵尺30的標(biāo)尺光柵貼在所述的底座26一側(cè)，光柵尺30的讀數(shù)頭通過(guò)固定板5安裝在所述的運(yùn)動(dòng)塊24一側(cè)；與所述的活塞桿23相配合的活塞缸7一端固定于安裝在支架9上表面的支撐板22，活塞缸7另一端通過(guò)螺釘與缸蓋19連接，所述的支架9下端裝有蹄腳14，所述的底座26上端鋼板與支撐板22兩側(cè)通過(guò)圓管固定塊6來(lái)固定支撐桿4；缸蓋19底部中心裝有S型稱重傳感器15， 缸蓋19底部一側(cè)通過(guò)輸入氣管12與第一電磁閥11一端相連，第一電磁閥11另一端通過(guò)輸入氣管12與快速接頭13的一端相連，所述的快速接頭13的另一端通過(guò)與燃燒室的輸出氣管相連接；缸蓋19底部另一側(cè)通過(guò)輸出氣管16與第二電磁閥17一端相連，第二電磁閥17的另一端與快速接頭13的一端連接，所述的快速接頭13的另一端通過(guò)與取樣器的輸入氣管相連接。

所述的活塞缸7與活塞桿23采用不銹鋼材質(zhì)，具有防腐蝕性，且能保證在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行狀況下，活塞缸7內(nèi)壁不易被損壞，且所述的運(yùn)動(dòng)塊24與底座26采用的是45號(hào)鋼材質(zhì)，其能夠節(jié)約成本的同時(shí)，防止在運(yùn)行中運(yùn)動(dòng)塊24與底座26因受力而發(fā)生較大的形變，從而保證了裝置的體積測(cè)量精度。

所述的活塞缸7外壁上設(shè)有支撐環(huán)21，且所述的支撐環(huán)21通過(guò)螺釘固定在安裝于支架9中的承重板20上，實(shí)現(xiàn)了活塞桿能夠平穩(wěn)地上下移動(dòng)的效果。

所述的支架9一側(cè)通過(guò)裝有電箱8，所述的電箱8內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)采集卡?？刂葡到y(tǒng)由下位機(jī)與上位機(jī)組成，下位機(jī)為數(shù)據(jù)采集卡，下位機(jī)根據(jù)上位機(jī)的指令控制伺服電機(jī)1的啟動(dòng)、速度和行程，并實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度傳感器10、壓力傳感器18、S型稱重傳感器15以及光柵尺30的信號(hào)的實(shí)時(shí)采集，并上傳至上位機(jī)；上位機(jī)由個(gè)人計(jì)算機(jī)構(gòu)成，上位機(jī)實(shí)時(shí)記錄電機(jī)轉(zhuǎn)速、活塞位置、溫度、壓力等參數(shù)，并且能通過(guò)控制參數(shù)的設(shè)定來(lái)調(diào)整伺服電機(jī)的狀態(tài)。

所述的底座26的上端鋼板設(shè)有接近開(kāi)關(guān)2，其電纜與下位機(jī)連接，控制伺服電機(jī)1以防止運(yùn)動(dòng)塊24超過(guò)本裝置的行程范圍。

所述的缸蓋底部設(shè)有壓力傳感器18與溫度傳感器10，其電纜與下位機(jī)連接，根據(jù)活塞缸7的熱膨脹系數(shù)和彈性系數(shù)將溫度與壓力引起的形變誤差進(jìn)行修正，通過(guò)這種方法對(duì)裝置進(jìn)行溫度與壓力補(bǔ)償。

本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下：燃燒室中的輸出氣管與裝置的輸入氣管12中的快速接頭13相接，裝置的輸出氣管16中的快速接頭13與取樣器的輸入氣管相接；當(dāng)開(kāi)始燃燒時(shí)，即開(kāi)始收集，燃燒室將點(diǎn)火信號(hào)傳遞到數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡反饋信息給伺服電機(jī)1，使伺服電機(jī)1反轉(zhuǎn)，緩慢帶動(dòng)活塞桿23向上移動(dòng)，尾氣進(jìn)入裝置中的活塞缸7內(nèi)，同時(shí)控制與裝置中的輸入氣管12相連的第一電磁閥11打開(kāi)，并使與裝置中的輸出氣管16相連的第二電磁閥17關(guān)閉；當(dāng)燃燒結(jié)束后，即收集已完成，燃燒室將熄火信號(hào)傳遞到數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡反饋信息給伺服電機(jī)1，使伺服電機(jī)1停止轉(zhuǎn)動(dòng)，且關(guān)閉與裝置中的輸入氣管12相連的第一電磁閥11，光柵尺30將活塞運(yùn)動(dòng)的位移反饋給上位機(jī)，且上位機(jī)記錄收集結(jié)束后的活塞缸7工作腔內(nèi)的溫度與壓力值，并根據(jù)活塞缸7的有效內(nèi)徑與活塞移動(dòng)的距離可以計(jì)算出收集到的尾氣的體積。當(dāng)需要取樣時(shí)，上位機(jī)控制與裝置中的輸出氣管16相連的第二電磁閥17打開(kāi)，并控制伺服電機(jī)1正轉(zhuǎn)，緩慢帶動(dòng)活塞桿23向下移動(dòng)，使尾氣從裝置的活塞缸7中流到取樣器中；取樣結(jié)束后，上位機(jī)控制伺服電機(jī)1停止轉(zhuǎn)動(dòng)，且關(guān)閉與裝置中的輸出氣管16相連的第二電磁閥17；當(dāng)需要重復(fù)取樣時(shí)，可根據(jù)上述取樣操作再次進(jìn)行。當(dāng)需要排盡裝置內(nèi)的殘余尾氣時(shí)，打開(kāi)與裝置中的輸出氣管16相連的第二電磁閥17，控制伺服電機(jī)1正轉(zhuǎn)，緩慢帶動(dòng)活塞桿23向下移動(dòng)，安裝在活塞缸7缸蓋底部的S型稱重傳感器15感應(yīng)到壓力逐漸增大時(shí)，即活塞與缸蓋19完全接觸時(shí)，則立即傳遞信號(hào)至數(shù)據(jù)采集卡，由數(shù)據(jù)采集卡反饋給伺服電機(jī)1，使其停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。