本實(shí)用新型屬于環(huán)境空氣(大氣)監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種分節(jié)疊加式多支路管，以及與樣氣流量非接觸式的流量精確測控裝置。

背景技術(shù)：

為了防治環(huán)境空氣污染，我國已建有現(xiàn)今世界上自動(dòng)監(jiān)測站點(diǎn)最多的空氣污染物監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。這些站點(diǎn)所用空氣采樣總管的現(xiàn)有技術(shù)方案是：其多支路管是在一段管道上按國家技術(shù)規(guī)范(以下簡稱技術(shù)規(guī)范)要求的距離開孔插入固定氣管接頭(供各氣體污染物監(jiān)測儀器抽取樣氣)；其抽氣動(dòng)力是排氣扇(作用是確保樣氣流量滿足技術(shù)規(guī)范要求)。如此制成的多支路管，存在長度較長，各接頭均須插入到管內(nèi)中心，以及需要具備較大管內(nèi)直徑以適合排氣扇動(dòng)力特性等缺點(diǎn)與限制，因而在長期使用被空氣中煙塵所臟污后是無法用洗刷工具(或用超聲波清洗器)澈底清潔的，且很易損壞接頭及造成漏氣。再者，用排氣扇為抽氣動(dòng)力是無法精確測量樣氣流量——尤其是在線連續(xù)測量。

顯然，原有多支路管臟污后不能澈底清潔，是其作為一個(gè)整體時(shí)內(nèi)部構(gòu)件相互阻擋，且體形較大，無法使用洗刷工具或浸泡到超聲波清洗器中。而排氣扇提供的抽氣動(dòng)力僅能適合管道氣流阻力很小的情況，不足以驅(qū)動(dòng)現(xiàn)有計(jì)量用流量計(jì)精確測量樣氣流量。

由此可見，為了普遍提高環(huán)境空氣監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量控制水平，避免采樣總管性能缺陷造成樣氣污染物濃度不等同于實(shí)際環(huán)境空氣，使監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性對(duì)巨大的人力物力資源開銷的回報(bào)是劃算的(至少是不浪費(fèi))，就迫切需要研創(chuàng)出能解決上述難題，且能普遍推廣的新技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種分節(jié)疊加式多支路管及非接觸式流量精確測控裝置，解決了由于直接流通樣氣使多支路管臟污后無法澈底清洗，以及接觸式流量測量器容易積塵阻塞等難題。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案：一種分節(jié)疊加式多支路管，所述分節(jié)疊加式多支路管由至少兩節(jié)管道疊加而成，其中每一節(jié)管道的中部有一個(gè)氣管接頭，其進(jìn)氣口伸入到管道中心；每一節(jié)管道的兩端與相鄰各節(jié)管道密封緊固對(duì)接。

上述氣管接頭的進(jìn)氣口延伸至管道中心，管道內(nèi)徑大于15mm。所述管道的兩端通過連接構(gòu)件與相鄰各節(jié)管道密封緊固對(duì)接。

上述分節(jié)疊加式多支路管的材質(zhì)為聚四氟乙烯，各節(jié)的管道內(nèi)徑為19mm，長度為100mm；兩端有外螺紋，旋進(jìn)連接構(gòu)件的內(nèi)螺紋與相鄰分節(jié)管道密封緊固對(duì)接。所述氣管接頭連接直徑為6mm的聚四氟乙烯管向監(jiān)測儀器輸送樣氣。

本實(shí)用新型所述一種非接觸式流量精確測控裝置，包括如上所述的分節(jié)疊加式多支路管，通過分節(jié)疊加式多支路管連接大孔徑微差壓文丘里管及抽氣泵，在分節(jié)疊加式多支路管前有加熱管道，在分節(jié)疊加式多支路管與大孔徑微差壓文丘里管之間管道安裝溫度、濕度傳感器；分節(jié)疊加式多支路管各節(jié)管道之間能完全分離，各節(jié)管道中部有氣管接頭，每節(jié)管道兩端與相鄰分節(jié)管道密封緊固對(duì)接；大孔徑微差壓文丘里管的差壓傳輸?shù)讲顗河?jì)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸給采樣總管測控模塊。

上述采樣總管測控模塊能提供流量測量數(shù)據(jù)，按空氣監(jiān)測任務(wù)需求控制單向閥抽氣泵，并且連接溫度、濕度傳感器和加熱管道，提供樣氣溫度、濕度數(shù)據(jù)及根據(jù)溫度、濕度控制適度加熱樣氣；單向閥抽氣泵克服樣氣氣流阻力波動(dòng)提供所需流量。

本實(shí)用新型具有以下顯著特點(diǎn)：

本實(shí)用新型通過在廣東省環(huán)境監(jiān)測中心，以及深圳市、中山市等地環(huán)境監(jiān)測中心站指定的站點(diǎn)使用，安裝有本實(shí)用新型提供的分節(jié)疊加式多支路管，及配套大孔徑微差壓文丘里管非接觸式流量計(jì)(變送器)。使用情況表明：分節(jié)疊加式多支路管易于加工制造、安裝，且拆卸操作簡便；分離后每節(jié)均可澈底洗刷(或直接放入小超聲波清洗器中清洗)。樣氣流量、溫度、濕度測量，及單向閥抽氣泵、加熱管道等功能器械，能夠以市售規(guī)格化通用器件集成，數(shù)據(jù)精確、可靠，測控完全自動(dòng)化、智能化，性能穩(wěn)定、耐用。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例所述分節(jié)疊加式多支路管的其中一節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例所述分節(jié)疊加式多支路管與樣氣流量非接觸式精確測控裝置的總裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：

1、分節(jié)疊加式多支路管；2、連接構(gòu)件；3、大孔徑微差壓文丘里管；4、差壓計(jì)(變送器)；5、單向閥抽氣泵；6、采樣總管測控模塊；7、延伸管道；8、空氣采樣口；9、加熱管道；10、溫度、濕度傳感器。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所述分節(jié)疊加式多支路管是將多支路管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為分節(jié)疊加式結(jié)構(gòu)，每一節(jié)管道的中部有一個(gè)氣管接頭，其進(jìn)氣口伸入到管道中心；每一節(jié)管道的兩端能夠與相鄰各節(jié)密封緊固對(duì)接，每一節(jié)管道的長度能使對(duì)接后氣管接頭之間距離滿足技術(shù)規(guī)范要求，節(jié)數(shù)可按站點(diǎn)現(xiàn)場實(shí)際所需樣氣分流數(shù)變動(dòng)。

通常，按照技術(shù)規(guī)范要求，氣管接頭的進(jìn)氣口延伸至管道中心，管道內(nèi)徑略大于技術(shù)規(guī)范要求(大于15mm)，管道兩端有通過管道連接構(gòu)件與相鄰各節(jié)管道密封緊固對(duì)接的結(jié)構(gòu)。

如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所述非接觸式流量精確測控裝置是將抽氣動(dòng)力設(shè)計(jì)為具有單向閥的抽氣泵，并使用文丘里管進(jìn)行流量測量。上述分節(jié)疊加式多支路管1后連接一個(gè)大孔徑(可抗積塵阻塞)微差壓文丘里管3的入口，該文丘里管的差壓端口連接差壓計(jì)4(變送器)實(shí)現(xiàn)非接觸式精確測控樣氣流量；該文丘里管出口連接到單向閥抽氣泵5，該單向閥抽氣泵以接近空載運(yùn)行。由此，分節(jié)疊加式多支路管1的內(nèi)徑(即其到空氣采樣入口的延伸管道的內(nèi)徑)僅需達(dá)到技術(shù)規(guī)范要求的最小內(nèi)徑即可(即容積應(yīng)盡可能小)，以在保證樣氣通過時(shí)間滿足技術(shù)規(guī)范要求(小于20秒)的條件下，可選用空載流量盡量小的單向閥抽氣泵，并使分節(jié)疊加式多支路管的每一節(jié)管道體積最小(便于清潔)。

為防止樣氣濕度超過露點(diǎn)產(chǎn)生的凝結(jié)水加劇臟污作用和引起監(jiān)測儀器運(yùn)行不良，還特別設(shè)計(jì)一種濕度測控功能。在分節(jié)疊加式多支路管1前對(duì)接有一段外面纏繞電熱材料的內(nèi)徑與其相同的管道，在分節(jié)疊加式多支路管1與大孔徑微差壓文丘里管3之間的管道內(nèi)安放溫度、濕度傳感器10，由采樣總管測控模塊根據(jù)該溫度、濕度傳感器數(shù)據(jù)控制電熱材料進(jìn)行適度的樣氣加熱，使樣氣濕度低于其露點(diǎn)，確保干燥無結(jié)露。

從而能夠使用洗刷工具或小超聲波清洗器“分節(jié)”澈底清潔該分節(jié)疊加式多支路管，能夠(以最小抽氣動(dòng)力功耗)保證樣氣通過時(shí)間滿足技術(shù)規(guī)范要求及精確測量樣氣流量，能夠測控樣氣溫度、濕度防止樣氣結(jié)露。

其工作原理為：單向閥抽氣泵5提供的動(dòng)力，使樣氣從空氣采樣口8進(jìn)入，流經(jīng)延伸管道7、加熱管道9、分節(jié)疊加式多支路管1、大孔徑微差壓文丘里管3；差壓計(jì)4(變送器)檢測到大孔徑微差壓文丘里管3輸出的差壓并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸?shù)讲蓸涌偣軠y控模塊6；采樣總管測控模塊6提供流量測量數(shù)據(jù)，按空氣監(jiān)測任務(wù)需求控制抽氣泵，并且連接溫度、濕度傳感器10和加熱管道9，提供樣氣溫度、濕度數(shù)據(jù)及根據(jù)溫度、濕度控制適度加熱樣氣，防止樣氣結(jié)露。

其中：

分節(jié)疊加式多支路管1：材質(zhì)為聚四氟乙烯；各節(jié)的管道內(nèi)徑為19mm，長度為100mm；兩端有外螺紋，旋進(jìn)連接構(gòu)件2的內(nèi)螺紋即可與相鄰分節(jié)管道密封緊固對(duì)接；氣管接頭連接直徑為6mm(或1/4英寸)聚四氟乙烯管向監(jiān)測儀器輸送樣氣；延伸管7內(nèi)徑及兩端外螺紋與各節(jié)管道相同。

大孔徑微差壓文丘里管3：選用市售規(guī)格化產(chǎn)品，孔徑約4mm，對(duì)應(yīng)樣氣流量約為10L/m的差壓約為200Pa。

差壓計(jì)(變送器)4：選用市售規(guī)格化產(chǎn)品，量程為0～500Pa。

單向閥抽氣泵5：選用市售規(guī)格化產(chǎn)品，空載流量約15L/m，電機(jī)功率約10W，在延伸管7長度達(dá)5m時(shí)樣氣通過時(shí)間仍小于10秒。

加熱管道9：纏繞100W 220V電熱帶。

溫度、濕度傳感器10：溫度范圍-40～60攝氏度，濕度0～100％。

綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例所述一種環(huán)境空氣監(jiān)測站點(diǎn)用分節(jié)疊加式多支路管及非接觸式流量精確測控裝置，通過分節(jié)疊加式多支路管連接大孔徑微差壓文丘里管及抽氣泵，在分節(jié)疊加式多支路管前有加熱管道，在分節(jié)疊加式多支路管與大孔徑微差壓文丘里管之間管道安裝溫度、濕度傳感器；分節(jié)疊加式多支路管各節(jié)管道之間能完全分離，能單獨(dú)洗刷或用小超聲波清洗氣清潔，節(jié)數(shù)能根據(jù)實(shí)際所需樣氣分流數(shù)改變；各節(jié)管道中部有氣管接頭，各節(jié)管道內(nèi)徑及長度盡量取所執(zhí)行技術(shù)規(guī)范要求之最小值，每節(jié)管道兩端有能夠與相鄰分節(jié)管道密封緊固對(duì)接的結(jié)構(gòu)；大孔徑微差壓文丘里管的差壓傳輸?shù)讲顗河?jì)(變送器)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸給采樣總管測控模塊；采樣總管測控模塊能提供流量測量數(shù)據(jù)，能按空氣監(jiān)測任務(wù)需求控制單向閥抽氣泵，并且連接溫度、濕度傳感器和加熱管道，提供樣氣溫度、濕度數(shù)據(jù)及根據(jù)溫度、濕度控制適度加熱樣氣，防止樣氣結(jié)露；單向閥抽氣泵能克服樣氣氣流阻力波動(dòng)提供所需流量以保證樣氣通過時(shí)間符合所執(zhí)行技術(shù)規(guī)范要求。

以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。