一种多通道多组分气体分析控制系统

1.一种多通道多组分气体分析控制系统，其特征在于，包括总控系统（1）、电连接于所述总控系统（1）的信号处理模块（2），及并列设置的至少一条样气控制系统（3），及并列设置的至少一条清洗控制系统（4），以及电连接于所述信号处理模块（2）或所述总控系统（1）的气体分析仪（6）；
所述样气控制系统（3）包括样气探头（31）、及连接于样气探头（31）的样气管道（33），以及沿气体的走向所述样气管道（33）上依次设置有样气开关控制器（32）、气体驱动组件（34）和第一汇流组件（35），所述样气开关控制器（32）、所述气体驱动组件（34）和所述第一汇流组件（35）均与所述信号处理模块（2）电连接，所述第一汇流组件（35）连接于所述气体分析仪（6）的入口，所述气体分析仪（6）被配置为测量多种气体的参数；
所述清洗控制系统（4）包括连接于所述样气探头（31）的清洗管道（43），以及设置于所述清洗管道（43）上且电连接于所述信号处理模块（2）的清洗开关控制器（42）。
2.根据权利要求1所述的多通道多组分气体分析控制系统，其特征在于，所述多通道多组分气体分析控制系统还包括：
至少两条校准控制系统（5），其与所述样气控制系统（3）和所述清洗控制系统（4）并列设置；
所述校准控制系统（5）包括校准气体管道，及沿气体的走向依次设置于所述校准气体管道上的校准开关控制器（53）和第二汇流组件（54），第二汇流组件（54）连接于所述气体分析仪（6），所述校准开关控制器（53）和所述第二汇流组件（54）均电连接于所述信号处理模块（2）。
3.根据权利要求2所述的多通道多组分气体分析控制系统，其特征在于，所述气体分析仪（6）的出口还连接有电子流量计（7），所述电子流量计（7）电连接于所述总控系统（1）；
或所述电子流量计（7）电连接于所述信号处理模块（2）。
4.根据权利要求2所述的多通道多组分气体分析控制系统，其特征在于，所述多通道多组分气体分析控制系统还包括：
流量控制器（36），其电连接于信号处理模块（2）或电连接于所述总控系统（1），所述流量控制器（36）设置于所述气体分析仪（6）的上游，所述第一汇流组件（35）和所述第二汇流组件（54）的出口均连接于所述流量控制器（36）。
5.根据权利要求4所述的多通道多组分气体分析控制系统，其特征在于，所述流量控制器（36）为电子节流阀。
6.根据权利要求3所述的多通道多组分气体分析控制系统，其特征在于，所述多通道多组分气体分析控制系统还包括：
显示模块（9），其电连接于所述总控系统（1），所述显示模块（9）被配置为显示所述样气控制系统（3）、所述校准控制系统（5）、所述清洗控制系统（4）、所述气体分析仪（6）、所述电子流量计（7）的实时工作参数。
7.根据权利要求1或2所述的多通道多组分气体分析控制系统，其特征在于，所述气体驱动组件（34）包括抽气泵，所述抽气泵位于所述样气开关控制器（32）和所述第一汇流组件（35）之间的管路上。
8.根据权利要求2所述的多通道多组分气体分析控制系统，其特征在于，所述校准开关控制器（53）包括第二电磁阀，所述第二电磁阀控制所述校准气体管道的通断。
9.根据权利要求1或2所述的多通道多组分气体分析控制系统，其特征在于，所述清洗开关控制器（42）包括第三电磁阀，所述第三电磁阀控制所述清洗管道（43）的通断。

一种多通道多组分气体分析控制系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型属于气体分析控制技术领域，尤其涉及一种多通道多组分气体分析控制系统。\n背景技术\n[0002] 制粉系统由于本身特性一般由给煤机、磨煤机、布袋收尘器、煤粉仓、风粉管道等组成，由于系统庞大且复杂及易发生自燃自爆等情况。制粉系统在正常生产时，磨煤机、布袋收尘器、煤粉仓和风粉管道等也会有煤粉堵塞和煤粉长期积聚情况的存在。根据煤自身特性，长期积聚会发生自燃，给制粉系统造成安全隐患。根据煤热解理论，煤粉自燃是不断氧化发热的过程，在氧化反应时会生成一氧化碳和甲烷等特殊气体。为防止安全事故发生，需要在易发生安全隐患处监测一氧化碳，以及其它可燃特殊气体。\n实用新型内容\n[0003] 针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种多通道多组分气体分析控制系统，以实现对多测点多种气体的整体自动检测控制。\n[0004] 为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：\n[0005] 提供了一种多通道多组分气体分析控制系统，包括总控系统、电连接于所述总控系统的信号处理模块，及并列设置的至少一条样气控制系统，及并列设置的至少一条清洗控制系统，以及电连接于所述信号处理模块或所述总控系统的气体分析仪；\n[0006] 所述样气控制系统包括样气探头、及连接于样气探头的样气管道，以及沿气体的走向所述样气管道上依次设置有样气开关控制器、气体驱动组件和第一汇流组件，所述样气开关控制器、所述气体驱动组件和所述第一汇流组件均与所述信号处理模块电连接，所述第一汇流组件连接于所述气体分析仪的入口，所述气体分析仪被配置为测量多种气体的参数；\n[0007] 所述清洗控制系统包括连接于所述样气探头的清洗管道，以及设置于所述清洗管道上且电连接于所述信号处理模块的清洗开关控制器。\n[0008] 作为优选地，所述多通道多组分气体分析控制系统还包括：\n[0009] 至少两条校准控制系统，其与所述样气控制系统和所述清洗控制系统并列设置；\n[0010] 所述校准控制系统包括校准气体管道，及沿气体的走向依次设置于所述校准气体管道上的校准开关控制器和第二汇流组件，第二汇流组件连接于所述气体分析仪，所述校准开关控制器和所述第二汇流组件均电连接于所述信号处理模块。\n[0011] 作为优选地，所述气体分析仪的出口还连接有电子流量计，所述电子流量计电连接于所述总控系统；\n[0012] 或所述电子流量计电连接于所述信号处理模块。\n[0013] 作为优选地，所述多通道多组分气体分析控制系统还包括：\n[0014] 流量控制器，其电连接于信号处理模块或电连接于所述总控系统，所述流量控制器设置于所述气体分析仪的上游，所述第一汇流组件和所述第二汇流组件的出口均连接于所述流量控制器。\n[0015] 作为优选地，所述流量控制器为电子节流阀。\n[0016] 作为优选地，所述多通道多组分气体分析控制系统还包括：\n[0017] 显示模块，其电连接于所述总控系统，所述显示模块被配置为显示所述样气控制系统、所述校准控制系统、所述清洗控制系统、所述气体分析仪、所述电子流量计的实时工作参数。\n[0018] 作为优选地，所述气体驱动组件包括抽气泵，所述抽气泵位于所述样气开关控制器和所述第一汇流组件之间的管路上。\n[0019] 作为优选地，所述校准开关控制器包括第二电磁阀，所述第二电磁阀控制所述校准气体管道的通断。\n[0020] 作为优选地，所述清洗开关控制器包括第三电磁阀，所述第三电磁阀控制所述清洗管道的通断。\n[0021] 与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：\n[0022] 本实用新型中，样气控制系统中利用样气探头在样气管道上取样，样气管道上设置有样气开关控制器，以控制样气管道的开关，利用气体驱动组件抽取样气管道内的样气取样，并利用气体分析仪分析样气的组分。\n[0023] 上述样气管道为至少一条，多条样气管道并列设置，因此通过设置第一汇流组件将多条样气管道汇流，以便于利用同一个气体分析仪检测，以节省生产成本。\n[0024] 利用清洗控制系统中的清洗管道对样气探头进行清洗，以防止长期使用样气中的杂质灰尘等堵塞样气探头。\n[0025] 因上述样气开关控制器、气体驱动组件均电连接于信号处理模块，可通过信号处理模块接收开关控制器和气体驱动组件发送的信号，同时，信号处理模块将接收的信息传递至总控系统，且信号处理模块接收总控系统的命令并控制样气开关控制器和气体驱动组件工作，使样气控制系统实现自动工作。\n[0026] 同时，清洗开关控制器电连接于信号处理模块，同样地，信号处理模块接收清洗开关控制器的信号并发送至总控系统，总控系统向信号处理模块发送指令，并控制清洗开关控制器工作，通过总控系统和信号处理模块使清洗控制模块实现自动工作。\n[0027] 上述气体分析仪电连接于信号处理模块，信号处理模块经接收的信号传输至总控系统，从而使多通道多组分气体分析控制系统完全实现完全自动化控制。\n[0028] 上述多通道多组分气体分析控制系统的集成化设计，减少了设计成本和人工维护量，从而降低维护费用，大幅降低成本。\n附图说明\n[0029] 图1为本实用新型中的多通道多组分气体分析控制系统的示意图；\n[0030] 图2为本实用新型中的样气控制系统的示意图；\n[0031] 图3为本实用新型中的清洗控制系统的示意图 ；\n[0032] 图4为本实用新型中的校准控制系统的示意图 ；\n[0033] 图5为本实用新型中的多通道多组分气体分析控制系统的信号传送示意图。\n[0034] 其中，1、总控系统；\n[0035] 2、信号处理模块；\n[0036] 3、样气控制系统；31、样气探头；32、样气开关控制器；33、样气管道；34、气体驱动组件；35、第一汇流组件；36、流量控制器；\n[0037] 4、清洗控制系统；41、清洗气源；42、清洗开关控制器；43、清洗管道；\n[0038] 5、校准控制系统；51、零标气源；52、标气气源；53、校准开关控制器；54、第二汇流组件；\n[0039] 6、气体分析仪；7、电子流量计；9、显示模块。\n具体实施方式\n[0040] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。\n[0041] 因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。\n[0042] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。\n[0043] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。\n[0044] 在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。\n[0045] 在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。\n[0046] 下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。\n[0047] 如图1‑5所示，本实施例中提供了一种多通道多组分气体分析控制系统，其中，该多通道多组分气体分析控制系统，包括总控系统1、电连接于总控系统1的信号处理模块2，及并列设置的至少一条样气控制系统3，及并列设置的至少一条清洗控制系统4，以及电连接于信号处理模块2或总控系统1的气体分析仪6。\n[0048] 样气控制系统3包括样气探头31、及连接于样气探头31的样气管道33，以及沿气体的走向样气管道33上依次设置样气开关控制器32、气体驱动组件34和第一汇流组件35，样气开关控制器32、气体驱动组件34和第一汇流组件35均与信号处理模块2电连接，第一汇流组件35连接于气体分析仪6的入口，气体分析仪6被配置为测量多种气体的参数。清洗控制系统4包括连接于样气探头31的清洗管道43，以及设置于清洗管道43上且电连接于信号处理模块2的清洗开关控制器42。\n[0049] 本实施例中，样气控制系统3中利用样气探头31在样气管道33上取样，样气管道33上设置有样气开关控制器32，以控制样气管道33的开关，利用气体驱动组件34抽取样气管道33内的样气取样，并利用气体分析仪6分析样气的组分。\n[0050] 本实施例中的样气管道33为至少一条，多条样气管道33并列设置，因此通过设置第一汇流组件35将多条样气管道33汇流，以便于利用同一个气体分析仪6检测，以节省生产成本。\n[0051] 利用清洗控制系统4中的清洗管道43对样气探头31进行清洗，以防止长期使用样气中的杂质灰尘等堵塞样气探头31。\n[0052] 因上述样气开关控制器32、气体驱动组件34均电连接于信号处理模块2，可通过信号处理模块2接收开关控制器和气体驱动组件34发送的信号，同时，信号处理模块2将接收的信息传递至总控系统1，且信号处理模块2接收总控系统1的命令并控制样气开关控制器\n32和气体驱动组件34工作，使样气控制系统3实现自动工作。\n[0053] 同时，清洗开关控制器42电连接于信号处理模块2，同样地，信号处理模块2接收清洗开关控制器42的信号并发送至总控系统1，总控系统1向信号处理模块2发送指令，并控制清洗开关控制器42工作，通过总控系统1和信号处理模块2使清洗控制模块实现自动工作。\n[0054] 上述气体分析仪6电连接于信号处理模块2，信号处理模块2经接收的信号传输至总控系统1，从而使多通道多组分气体分析控制系统完全实现完全自动化控制。\n[0055] 上述多通道多组分气体分析控制系统的集成化设计，减少了设计成本和人工维护量，从而降低维护费用，大幅降低成本。\n[0056] 在其他实施例中，气体分析仪6还能直接电连接于总控系统1。\n[0057] 上述气体驱动组件34包括抽气泵，抽气泵位于样气开关控制器32和第一汇流组件\n35之间的管路上。因样气管道33在实际生产中，长度较长，利用抽气泵作为样气输送的动力，抽气泵成本低，便于连接。\n[0058] 上述样气开关控制器32包括第一电磁阀，第一电磁阀控制样气管道33的通断。\n[0059] 上述清洗开关控制器42包括第三电磁阀，第三电磁阀控制清洗管道43的通断。\n[0060] 优选地，多通道多组分气体分析控制系统还包括与样气控制系统3和清洗控制系统4并列设置的校准控制系统5，校准控制系统5包括校准气体管道，及沿气体的走向依次设置于校准气体管道上的校准开关控制器53和第二汇流组件54，第二汇流组件54连接于气体分析仪6，校准开关控制器53和第二汇流组件54均电连接于信号处理模块2。\n[0061] 通过向校准气体管道内通入标准气体和零标气体，以分别校准气体分析仪6的最大量程和零位。校准开关控制器53电连接于信号处理模块2，通过信号处理模块2接收校准开关控制器53的信息，并发送至总控系统1，总控系统1向信号处理模块2发送指令，以控制校准开关控制器53工作，从而实现自动控制校准控制系统5的自动化工作。\n[0062] 校准开关控制器53包括第二电磁阀，第二电磁阀控制校准气体管道的通断。\n[0063] 多通道多组分气体分析控制系统还包括流量控制器36，其其电连接于信号处理模块2，流量控制器36设置于气体分析仪6的上游，第一汇流组件35的出口和第二汇流组件54的出口均连接于流量控制器36。流量控制器36被配置控制进入气体分析仪6内的气体的流量，且流量控制器36电连接于信号处理模块2，根据样气控制系统3或校准控制系统5的工作状态，由总控系统1控制信号处理模块2以调整流量控制器36的工作状态。在其他实施例中，流量控制器36还能够直接电连接于总控系统1。\n[0064] 上述第一汇流组件35和第二汇流组件54均为三通开关阀或四通开关阀，或三位四通电磁阀。\n[0065] 上述流量控制器36为电子节流阀，其电连接于信号处理模块2或总控系统1，从而实现对电子节流阀的自动控制，实现自动调节进入气体分析仪6内的气体流量。\n[0066] 上述多通道多组分气体分析控制系统还包括电子流量计7，电子流量计7连接于气体分析仪6的出口，电子流量计7电连接于总控系统1，电子流量计7检测的数据传输至总控系统1，总控系统1根据电子流量计7的数据反馈控制上述流量控制器36。当样气控制系统3工作时，总控系统1根据气体分析仪6、电子流量计7的数据反向控制样气控制系统3中的各结构。同理，校准控制系统5工作时，总控系统1根据气体分析仪6、电子流量计7的数据反向控制校准控制系统5中的各结构。\n[0067] 在其他实施例中，电子流量计7电连接于信号处理模块2。电子流量计7检测的数据信息能够传输至信号处理模块2后，再传输至总控系统1。\n[0068] 多通道多组分气体分析控制系统还包括显示模块9，其电连接于总控系统1，显示模块9被配置为显示样气控制系统3、校准控制系统5、清洗控制系统4、气体分析仪6、电子流量计7的实时工作参数。\n[0069] 本实施例中显示模块9能够实时显示上述各个控制系统中的实时工作参数，以便于工作人员及时了解多通道多组分气体分析控制系统的工作状态。\n[0070] 具体地，本实施例中的总控系统1为PLC控制模块，通过现场总线技术分别控制样气控制系统3、校准控制系统5和清洗控制系统4和信号处理模块2。\n[0071] 样气控制系统3工作时，打开第一电磁阀，抽气泵抽取样气进入样气探头31。样气探头31通过卡套接头连接于样气管道33，样气管道33通过气动接头与第一电磁阀连接。样气经过抽气泵的出口经样气管道33进入第一汇流组件35到达电子节流阀，再进入气体分析仪6，开始气体检测。\n[0072] 气体经过气体分析仪6后，进入电子流量计7检测样气的流量大小，电子节流阀通过PLC控制系统自动调整气体流量。电子流量计7能够反应样气流量，样气控制系统3工作期间，清洗控制系统4和校准控制系统5均处于停止状态。\n[0073] 上述样气控制系统3包括多条样气管道33，以及每条样气管道33上均设置有上述的样气探头31、第一电磁阀，抽气泵。\n[0074] 针对上述清洗控制系统4工作时，根据电子流量计7检测的数据反馈于PLC控制系统，或者反馈至信号处理模块2，再经信号处理模块2反馈至PLC控制系统，PLC控制系统向信号处理模块2发送指令，信号处理模块2控制打开第三电磁阀，清洗控制系统4还包括清洗气源41，清洗气源41连接于第三电磁阀，进入清洗管道43，从而清洗与清洗管道43连接的样气探头31。\n[0075] 清洗探头的清洗时间能够经PLC控制系统调整和设置。\n[0076] 清洗控制系统4工作期间，PLC控制系统关闭样气控制系统3和校准控制系统5。\n[0077] 清洗结束后，PLC控制系统关闭第三电磁阀，以阻断清洗气源41，PLC控制系统自动控制样气控制系统3打开第一电磁阀、抽气泵、电子节流阀恢复自动状态，开始抽取样气进入气体分析仪6内进行气体检测。\n[0078] 针对上述校准空气系统，每个校准控制系统5包括并列设置的至少一个零标校准系统和至少一个量程校准系统。\n[0079] 零标校准系统为，上述校准控制系统5中的其中至少一条校准气体管道作为零标校准管道，在同一零标校准管道上设置的校准开关控制器53作为零标校准控制器，零标校准控制器连接于第二汇流组件54。同理，上述校准控制系统5的其中至少一条校准气体管道作为量程校准系统的量程校准管道，在同一量程校准管道上设置有校准开关控制器53作为量程校准控制器。\n[0080] 零标校准时，零标校准的气源能够为空气或氮气。\n[0081] 零标校准时，PLC控制系统打开零标校准管道设置的第二电磁阀，零标气源51经过零标校准管道，第二汇流组件54后进行电子节流阀，电子节流阀自动调节流量，最后进入气体分析仪6内进行零标校准，校准过程中，根据PLC控制系统自动控制完成，结束后会自动确认，校准过程中的测量数据被屏蔽不对外输出。\n[0082] 零标校准时间通过PLC控制系统和显示模块9实现人机交互，从而自由设定。\n[0083] 零标校准期间，PLC控制系统关闭样气控制系统3和清洗控制系统4。\n[0084] 零标校准结束后，PLC控制系统会控制自动关闭第二电磁阀，阻断零标气源51进入样气管道33，PLC控制系统打开第一电磁阀，自动恢复至工作状态，开始抽取样气进入气体分析仪6进行气体检测，测量数据恢复向PLC总控系统1以及显示模块9输出。\n[0085] 量程校准系统工作时，向量程校准管道中通入标气，标气气源52包括多种气体，气体含量根据气体分析仪6的量程确定。\n[0086] 量程校准时，PLC控制系统控制打开第二电磁阀，标气气源52经过量程校准管道，经第二汇流组件54进入电子节流阀，标气进入气体分析仪6进行量程校准，量程校准过程完全根据PLC总控系统1的程序控制自动完成，结束后会自动确认，校准过程中的测量数据被屏蔽不对外输出。\n[0087] 量程的校准时间可通过PLC控制系统和显示模块9进行人机交互，从而自由设定。\n[0088] 量程校准时，PLC控制系统关闭样气控制系统3和清洗控制系统4。\n[0089] 量程校准结束后，PLC控制系统会关闭量程校准管路上的第三电磁阀阻断标气气源52进入样气管道33。\n[0090] PLC控制系统自动打开第一电磁阀，自动恢复至工作状态，开始抽取测点样气至多组份分析仪进行气体检测。测量数据恢复向显示模块9输出。\n[0091] 气体分析仪6通过现场总线技术传输信号，输出0‑10MV至信号处理模块2通过PLC控制系统将信号转换成适用于样气控制系统3或清洗控制系统4或校准控制系统5的信号。\n[0092] PLC控制系统把转换出的信号通过现场总线技术输出至信号输出终端，输出方式包括模拟量输出，数字量输出的等多种方式。\n[0093] 电子流量计7通过现场总线技术传输信号，输出0‑10mv至信号处理模块2通过PLC控制系统进行信号转换成适用信号，信号再通过现场总线技术传输到显示模块9（如屏幕终端）显示具体流量大小。\n[0094] 显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。