本發(fā)明涉及一種用于取樣的裝置，具體涉及一種天然氣取樣裝置。

背景技術(shù)：

隨著天然氣在國(guó)家能源消費(fèi)中的比重不斷增加，對(duì)天然氣的需求也持續(xù)增長(zhǎng)，因此，在油氣工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，發(fā)現(xiàn)更多的天然氣是勘探家面臨的主要問(wèn)題。為了解決這個(gè)問(wèn)題，需要對(duì)天然氣的成因、成藏進(jìn)行研究，因此，需要對(duì)天然氣采樣以滿足研究的需要。

現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)天然氣的取樣，主要是利用金屬或者橡膠管將井口或者集氣站中的氣源與采樣瓶相連接，通過(guò)閥門(mén)控制氣流進(jìn)樣。由于氣井生產(chǎn)井進(jìn)口或者集氣站分離器后的壓強(qiáng)不同，在利用采樣瓶收集時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。例如，對(duì)于氣體壓強(qiáng)很高的氣井，高壓氣體容易造成對(duì)采樣瓶的沖擊，并對(duì)采樣瓶的閥門(mén)、密封圈等造成不可逆的傷害。由此，在使用采樣瓶收集高壓氣體時(shí)，存在采樣瓶泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，從而影響氣樣保存的長(zhǎng)期安全性。

又例如，由于目前依然依靠對(duì)采樣瓶?jī)?nèi)的空氣進(jìn)行氣體置換的方式對(duì)采樣瓶?jī)?nèi)的空氣進(jìn)行排空。如果氣樣氣體壓強(qiáng)較低，則很難將采樣瓶?jī)?nèi)的空氣完全置換。由此，對(duì)于氣壓很低的氣井，采樣瓶?jī)?nèi)空氣容易置換不足，造成氣樣污染問(wèn)題。而目前的采樣方法，又不能對(duì)井口的氣樣進(jìn)行增壓操作，致使低氣壓井的氣樣很難完全置換。

現(xiàn)有技術(shù)中，可以采用減壓閥降低高壓氣井井口的壓強(qiáng)。但是沒(méi)有相關(guān)增加裝置對(duì)氣樣進(jìn)行增加操作。尤其是，現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有對(duì)氣樣即能進(jìn)行增壓操作也能進(jìn)行減壓操作的裝置。

因此，需要發(fā)明一種天然氣取樣裝置，使之既可以對(duì)高壓氣樣進(jìn)行降壓，又可以對(duì)低壓氣樣進(jìn)行增壓以滿足不同壓強(qiáng)氣體的置換。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種天然氣取樣裝置。該天然氣取樣裝置可實(shí)現(xiàn)壓強(qiáng)的雙向變化。也即是，通過(guò)該天然氣取樣裝置既能對(duì)高壓氣井進(jìn)行減壓，將超過(guò)采樣瓶壓強(qiáng)范圍的氣壓降到采樣瓶的安全氣壓范圍之內(nèi)。同時(shí)，利用該天然氣取樣裝置還能對(duì)低壓氣體進(jìn)行增壓，從而，保證對(duì)采樣瓶?jī)?nèi)空氣的置換效果，以保證采樣樣品的純度。另外，該天然氣取樣裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工生產(chǎn)。

根據(jù)本發(fā)明，提出了一種天然氣取樣裝置，包括：

設(shè)置有入口和出口的容器，

設(shè)置在容器內(nèi)并將容器分為第一空間和第二空間的活塞體，活塞體能相對(duì)于容器縱向運(yùn)動(dòng)，

設(shè)置在活塞體上的導(dǎo)通件，導(dǎo)通件能在氣體壓力作用下沿所活塞體運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)第一空間與第二空間的連通和截止，以及

一端與活塞體連接另一端延伸出容器的推力桿。

在一個(gè)實(shí)施例中，推力桿與容器螺紋連接。

在一個(gè)實(shí)施例中，推力桿的一端與活塞體鉸接。

在一個(gè)實(shí)施例中，推力桿的一端連接在活塞體的中心處。

在一個(gè)實(shí)施例中，在推力桿上設(shè)置有標(biāo)尺。優(yōu)選地，標(biāo)尺從0到1每隔0.01進(jìn)行標(biāo)注。

在一個(gè)實(shí)施例中，在容器的入口處設(shè)置入口氣嘴，和/或在容器的出口處設(shè)置出口氣嘴。

在一個(gè)實(shí)施例中，在容器的入口端和出口端的至少一端處設(shè)置有保護(hù)件，并且保護(hù)件構(gòu)造為匹配于容器的形狀的罩狀或環(huán)狀。

在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)通件具有能穿過(guò)設(shè)置在活塞體上的安裝通孔的導(dǎo)通件本體，在導(dǎo)通件本體上設(shè)置有能與第一空間連通的氣體通路，在導(dǎo)通件本體的第二端側(cè)壁上設(shè)置有與氣體通路連通的氣體孔，在導(dǎo)通件縱向移動(dòng)時(shí)，氣體孔能移出或移入安裝通孔而與第二空間選擇性連通。

在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)通件還包括設(shè)置在導(dǎo)通件本體的第二端的第二蓋板，并在活塞體的第二端設(shè)置用于容納第二蓋板的第一容納槽，在第二蓋板與第一容納槽的槽底之間設(shè)置第二密封件，并且第二蓋板的第二端面不突出第一容納槽。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，該天然氣取樣裝置通過(guò)導(dǎo)通件便能實(shí) 現(xiàn)第一空間和第二空間單行導(dǎo)通或者截止，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。該天然氣取樣裝置利用活塞體的縱向移動(dòng)，而變化第一空間和第二空間的體積，以對(duì)氣體起到增壓或者降壓的作用。由此，將本天然氣取樣裝置用于氣源與采樣瓶之間，起到了調(diào)節(jié)壓強(qiáng)的作用。使用本天然氣取樣裝置即避免了高壓氣體對(duì)采樣瓶的沖擊，又避免了采樣瓶?jī)?nèi)氣體置換不完全的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

下面將結(jié)合附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)地描述。在圖中：

圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的的天然氣取樣裝置。

圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的活塞體的結(jié)構(gòu)圖。

圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的活塞體和導(dǎo)通件的剖面圖。

圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的活塞體和導(dǎo)通件的剖面圖。

在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實(shí)際的比例繪制。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的天然氣取樣裝置100。如圖1所示，天然氣取樣裝置100包括容器1、活塞體2和導(dǎo)通件3(可由圖3或4中看出)。其中，容器1的具有入口4，用于與井口的氣源或者集氣站中的氣源相連接。而容器1的出口5，用于與采樣瓶相連接?；钊w2設(shè)置在容器1中并與容器1的內(nèi)壁密封式接觸，將容器1分為第一空間6和第二空間7?；钊w2在力的作用下能沿容器1的縱向移動(dòng)，以改變第一空間6和第二空間7的容積，從而對(duì)其中的天然氣氣體起到增壓或者降壓的作用。如圖3所示，導(dǎo)通件3設(shè)置在活塞體2上。在氣體壓力作用下，導(dǎo)通件3能沿著活塞體2的縱向運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)第一空間6和第二空間7的單向連通和截止。

使用本天然氣取樣裝置100的過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié)活塞體2的位置，便能調(diào)節(jié)第一空間6和第二空間7的容積，以對(duì)其中的氣體起到增壓或者降壓的作用。由此，通過(guò)本天然氣取樣裝置100便能實(shí)現(xiàn)了壓強(qiáng)的雙向變化。另外，此天然氣取樣裝置100結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，尤其適用于野外采氣。

如圖1所示，天然氣取樣裝置100還包括推力桿8。推力桿8的一端連接于活塞體2的端面上，另一端由容器1的一端延伸出。由此，可對(duì)推力桿8施力以促動(dòng)活塞體2沿著容器1的縱向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)第一空間6和第二空間7的容積變化。

推力桿8可以與容器1螺紋連接，也就是在旋擰推力桿8時(shí)，可實(shí)現(xiàn)活塞體2沿著容器1的縱向運(yùn)動(dòng)。在推力桿8與容器1螺紋連接的情況下，為了避免活塞體2隨著推力桿8做圓周運(yùn)動(dòng)，推力桿8與活塞體2鉸接。也就是，在推力桿8相對(duì)于容器1旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，活塞體2只能縱向移動(dòng)，并不跟隨推力桿8轉(zhuǎn)動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)的天然氣取樣裝置100，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，手動(dòng)操作方便。因此，具有這種結(jié)構(gòu)的天然氣取樣裝置100的使用不受環(huán)境限制，尤其適用于野外。需要說(shuō)明地是，為了保證活塞體2的行程，推力桿8的縱向長(zhǎng)度要大于容器1的縱向長(zhǎng)度。為了避免從出口5出去的氣體泄漏以影響測(cè)量效果，優(yōu)選地，推力桿8可通過(guò)容器1的與出口5相對(duì)應(yīng)的一端延伸出容器1之外。

為了方便對(duì)推力桿8進(jìn)行施力操作，在推力桿8的延伸出容器1的端頭處設(shè)置手柄26。通過(guò)該手柄26可以很方便地操縱推力桿8。同時(shí)由于杠桿原理，通過(guò)手柄26可以使得旋擰推力桿8的操作更省力。

當(dāng)然，活塞體2在縱向的進(jìn)給或后退還可以通過(guò)非螺桿狀的推力桿8實(shí)現(xiàn)。也就是，推動(dòng)推力桿8縱向運(yùn)動(dòng)而帶動(dòng)活塞體2縱向運(yùn)動(dòng)。在這種情況下，有可能出現(xiàn)人力操作困難的問(wèn)題。從而，可在推力桿8的延伸出容器1的一端設(shè)置推力件(圖中未示出)。例如推力件可以為馬達(dá)。而為了使得天然氣取樣裝置100的使用受環(huán)境限制少，推力件可以為千斤頂?shù)纫簤貉b置。而由于千斤頂只能進(jìn)行頂伸操作，由此，為實(shí)現(xiàn)活塞體2的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，可在活塞體2的兩端均設(shè)置推力桿8。另外，為保證測(cè)量的精確度，在推力桿2和容器1之間可設(shè)置第一密封件(圖中未示出)，以防止氣體泄漏出去。優(yōu)選地，第一密封件為填料函密封或脹圈密封等動(dòng)密封。

為了保證活塞體2的運(yùn)行穩(wěn)定性，推力桿8連接在活塞體2的中心處。從而，推力桿8施加到活塞體2的力在四周方向上比較均勻，保證了活塞體2的運(yùn)行穩(wěn)定性。同時(shí)，還要保證推力桿8施加在活塞體2上的面積足夠大，以防止活塞體2上的力過(guò)于集中，而對(duì)活塞體2造成損害。由此，推力桿8的截面面積在由容器1內(nèi)到外的方向上逐漸減小。通過(guò)這種設(shè)置保證了推力桿8與活塞體2的接觸面積。同時(shí)，由于在活塞體2上還設(shè)置有導(dǎo)通件3(下文中會(huì)詳細(xì)描述)，推力 桿8并不能影響導(dǎo)通件3的設(shè)置。由此，活塞體2與推力桿8的接觸面積與活塞體2的截面面積之比為1:20-1:10。

如圖2所示，在活塞體2上設(shè)置安裝通孔9。如圖3和4所示，導(dǎo)通件3具有導(dǎo)通件本體10，導(dǎo)通件本體10能穿過(guò)安裝通孔9。在導(dǎo)通件本體10上設(shè)置有縱向的氣體通路11，且在導(dǎo)通件本體10的第二端的側(cè)壁上設(shè)置有與氣體通路11連通的氣體孔12。在導(dǎo)通件3縱向移動(dòng)時(shí)，氣體孔12能移出或移入安裝通孔9，而使得第一空間6和第二空間7選擇性連通。

在容器1中，第一空間6內(nèi)的氣體作用在導(dǎo)通件本體10上的壓力大于第二空間7內(nèi)的氣體作用在導(dǎo)通件本體10上的壓力時(shí)，在力作用下，導(dǎo)通件3由第一端向第二端方向移動(dòng)，使得氣體孔12由安裝通孔9中向外延伸，從而連通了第一空間6和第二空間7。則氣體可以由第一空間6通過(guò)氣體通路11和氣體孔12向第二空間7流動(dòng)。相反地，當(dāng)導(dǎo)通件本體10在第一空間6內(nèi)所受的壓力小于在第二空間7內(nèi)所受的壓力時(shí)，壓力推動(dòng)導(dǎo)通件3由第二端向第一端方向移動(dòng)，使得氣體孔12進(jìn)入安裝通孔9中，并與安裝通孔9的內(nèi)壁配合，從而截止了第一空間6和第二空間7的連通。此時(shí)也阻止了氣體由第二端向第一端方向流動(dòng)。此天然氣取樣裝置100結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，依靠導(dǎo)通件3兩側(cè)的壓力差，推動(dòng)導(dǎo)通件3移動(dòng)便能實(shí)現(xiàn)第一空間6和第二空間7的單向?qū)ê徒刂埂?/p>

為了保證天然氣取樣裝置100的靈敏度，使其在很小壓力差的作用下也能響應(yīng)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)通件本體10和安裝通孔9之間的靜摩擦系數(shù)不大于0.05。例如，導(dǎo)通件本體10和安裝通孔9之間的靜摩擦系數(shù)可以為0.03。

導(dǎo)通件本體10可以構(gòu)造為旋轉(zhuǎn)體，相對(duì)應(yīng)地，安裝通孔9的形狀與導(dǎo)通件本體10形狀匹配。根據(jù)本發(fā)明，如圖3所示，導(dǎo)通件本體10可以構(gòu)造為其第一端為圓柱狀，而第二端為圓錐狀，并且，圓錐狀處的截面的面積在由第二端向第一端方向上逐漸減小。在導(dǎo)通件本體10與安裝通孔9之間可以設(shè)置第四密封件13，并且第四密封件13位于流體孔12的第二端。優(yōu)選地，第四密封件13為O型密封圈。在導(dǎo)通件本體10由第一端向第二端運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，此形狀的導(dǎo)通件本體10的第二端并不妨礙導(dǎo)通件本體10的縱向運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，由于導(dǎo)通件本體10的第一端的部分運(yùn)動(dòng)到安裝通孔9的錐形部分為間隙配合，從而這種設(shè)置減小了導(dǎo)通件本體10與安裝通孔9之間的摩擦力，提高了導(dǎo)通件本體10的運(yùn)行靈敏度。在導(dǎo)通件本體10由第二端向第一端運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，導(dǎo)通件本體10的第二端起到 了為導(dǎo)通件本體10限位的作用。同時(shí)，當(dāng)導(dǎo)通件本體10運(yùn)動(dòng)到位時(shí)，第四密封件13起作用以防止氣體由活塞體2的第二端向活塞體2的第一端泄露。導(dǎo)通件3的第二端并不能延伸出安裝通孔9之外。在本發(fā)明中，第二端與第二空間7所處的一端相同，而第一端與第一空間6所處的一端相同。

根據(jù)本發(fā)明，導(dǎo)通件3還包括設(shè)置在導(dǎo)通件本體10的第二端的第二蓋板14，由圖4中可以看出。相對(duì)應(yīng)地，在活塞體2的第二端設(shè)置第一容納槽15，第一容納槽15用于容納第二蓋板14。為使得加工簡(jiǎn)單，優(yōu)選地，第二蓋板14構(gòu)造為橫向設(shè)置的板件。例如可以為圓形、方形、多邊形和橢圓形等中的一種。相對(duì)應(yīng)地，第一容納槽15的形狀與第二蓋板14相適應(yīng)。

另外，在第二蓋板14與第一容納槽15的槽底之間設(shè)置第二密封件16。在第一空間6和第二空間7處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，第二蓋板14與第一容納槽15的槽底之間密封式配合，以實(shí)現(xiàn)第一空間6和第二空間7的密封。

在第一容納槽15的槽底處設(shè)置凹槽17。其中，凹槽17的有效直徑小于第一容納槽15的有效直徑。在導(dǎo)通件本體10向第二端方向移動(dòng)時(shí)，氣體孔12能與凹槽17連通，以便于氣體的流動(dòng)。

優(yōu)選地，第二密封件16設(shè)置在第二蓋板14的第一端面上，且第二密封件16在徑向上能延伸到凹槽17處。通過(guò)這種設(shè)置增強(qiáng)了第二蓋板14和第一容納槽15之間的密封。進(jìn)一步優(yōu)選地，第二密封件16為彈性橡膠密封圈。當(dāng)然，第二密封件16也可以設(shè)置在第一容納槽15的槽底上，也能實(shí)現(xiàn)第二蓋板14和第一容納槽15之間的密封。

第二蓋板14的第二端面不突出第一容納槽15。也就是，在導(dǎo)通件本體10向第二端方向移動(dòng)，氣體孔12與第二空間7連通時(shí)，第二蓋板14的第二端面依然處于第一容納槽15內(nèi)，而不是縱向突出于第一容納槽15。由此，即便是活塞體2與容器1的內(nèi)壁接觸的情況下，第二蓋板14也并不與容器1的內(nèi)壁接觸。在這種狀態(tài)下，容器1的內(nèi)壁不能作用于第二蓋板14上，并不影響第一空間6和第二空間7的導(dǎo)通。

在導(dǎo)通件3的第二端設(shè)置有第二蓋板14的情況下，導(dǎo)通件本體10可以設(shè)置為圓柱狀。這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并能滿足使用需求。但是，導(dǎo)通件本體10還可以設(shè)置為上述的第一端為圓柱狀而第二端為圓錐狀的結(jié)構(gòu)，雖然這種結(jié)構(gòu)的導(dǎo)通件3略顯復(fù)雜，但是其摩擦力小，并且還能實(shí)現(xiàn)雙重密封。

導(dǎo)通件3還包括設(shè)置在導(dǎo)通件本體10的第一端的第一蓋板18。第一蓋板18構(gòu)造為徑向的板件，并能與活塞體2的第一端面接觸式配合。另外，第一蓋板18上設(shè)置與氣體通路11連通的氣體入口19。在導(dǎo)通件本體10由第一端向第二端方向移動(dòng)過(guò)程中，第一蓋板18起到了為導(dǎo)通件3限位的作用。同時(shí)，第一蓋板18還能夠接受第一空間6內(nèi)氣體所帶來(lái)的壓力，以驅(qū)動(dòng)導(dǎo)通件本體10。

導(dǎo)通件3的第二端的端面面積大于第一端的端面面積。以具有第二蓋板14和第一蓋板18的導(dǎo)通件3為例，即第二蓋板14的截面面積大于第一蓋板18的截面面積。優(yōu)選地，第二蓋板14的截面面積與第一蓋板18的截面面積比為2:1-5:1。例如，第二蓋板14的截面面積與第一蓋板18的截面面積比為3:1。通過(guò)這種設(shè)置，第二蓋板14能迅速響應(yīng)于氣體壓力變化，而向第一端方向移動(dòng)。由此，提高了第二蓋板14反應(yīng)于氣體壓力變化的速度，從而提高了測(cè)量精度。

需要說(shuō)明地是，本發(fā)明的導(dǎo)通件3并不限定于具有第一蓋板18。而為了限定導(dǎo)通件本體10的縱向行程，還可以將導(dǎo)通件3構(gòu)造為其它結(jié)構(gòu)形式。例如，可以在安裝通孔9的內(nèi)壁上設(shè)置縱向的行程槽(圖中未示出)，而在導(dǎo)通件本體10的外壁上設(shè)置能延伸到行程槽中的凸起，在導(dǎo)通件本體10沿著安裝通孔9縱向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)凸起與行程槽的兩端槽壁的配合以限定導(dǎo)通件本體10的縱向行程。再例如，還可以在活塞體2的第二端設(shè)置用于限定第二蓋板14的限位件(圖中未示出)。為了不影響氣體的流動(dòng)，限位件可以構(gòu)造為與活塞體2的端面形狀相同的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在導(dǎo)通件本體10向第二端運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)導(dǎo)通件本體10的第二端遇到限位件時(shí)，導(dǎo)通件本體10的位置被限定。

根據(jù)本發(fā)明，氣體入口19與氣體通路11為一體制造的縱向孔，而氣體孔12為大體橫向布置的通孔。優(yōu)選地，氣體孔12可以為多個(gè)，并在導(dǎo)通件本體10的側(cè)壁上均勻布置。通過(guò)這種設(shè)置方式增加了氣體流動(dòng)的平穩(wěn)性。并且，具有這種結(jié)構(gòu)的導(dǎo)通件3制造簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明，可在活塞體2上設(shè)置多個(gè)導(dǎo)通件3，并且導(dǎo)通件3在活塞體2的周向上均勻分布。

進(jìn)一步地，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體的壓強(qiáng)的量化調(diào)節(jié)，天然氣取樣裝置100還包括表示活塞體2的位置的標(biāo)尺20，如圖1所示。此標(biāo)尺20可以設(shè)置在容器1的外壁上，并且標(biāo)尺20要向推力桿8的伸出容器1的一端延伸，以通過(guò)測(cè)定推力桿8的縱向位置而判斷活塞體2的位置。為了優(yōu)化天然氣取樣裝置100的外形，優(yōu)選 地，標(biāo)尺20可以通過(guò)抽拉方式或者折疊的方式與容器1連接。

當(dāng)然，如果容器1由透明材料制成，例如，聚四氟乙烯等，標(biāo)尺20可以直接標(biāo)示在容器1的壁上。這樣可以更直觀地看到活塞體2所處的位置，而不用在借助推力桿8充當(dāng)中間參照。

還有，標(biāo)尺20還可以直接設(shè)置在推力桿8上。進(jìn)一步地，標(biāo)尺20的刻度刻蝕在推力桿8的壁上。通過(guò)這種設(shè)置，很容易快速地直接從推力桿8上直接讀出活塞體2的縱向移動(dòng)的位置或距離。

通過(guò)活塞體2的位置變化，以得到第一空間6和第二空間7的容積的變化，從而計(jì)算出相應(yīng)的氣體的壓強(qiáng)變化，這正是標(biāo)示標(biāo)尺20的目的所在。為了更快計(jì)算氣體壓強(qiáng)變化，標(biāo)尺20的刻度可從0到1，每0.01標(biāo)示一格。在標(biāo)尺20設(shè)置在容器壁的情況下，標(biāo)尺20從入口4的一端向出口5的一端遞減。也就是，刻度“0”處于出口5的一端。而標(biāo)尺20刻蝕在推力桿8的情況下，標(biāo)尺20從入口4的一端向出口5的一端遞增。

為了便于輸送氣體，以及與氣源或采樣瓶的連接，在容器1的入口4的一端設(shè)置入口氣嘴21，以接收來(lái)自氣源的氣體。同時(shí)，在容器1的出口5的一端設(shè)置出口氣嘴22，以能與采樣瓶連通。通過(guò)這種設(shè)置很容易將連接管設(shè)置在入口氣嘴21或出口氣嘴22上，以實(shí)現(xiàn)氣體的輸送。

為了適應(yīng)不同的氣源和采樣瓶，天然氣取樣裝置100還包括多個(gè)具有不同連接接頭的調(diào)節(jié)管(圖中未示出)。也就是，調(diào)節(jié)管的一端構(gòu)造為能連接在入口氣嘴21或出口氣嘴22處，而另一端具有不同連接接頭以適應(yīng)不同的氣源和采樣瓶。通過(guò)這種設(shè)置，擴(kuò)大了天然氣取樣裝置100的使用范圍，提高了其通用性。

入口氣嘴21和出口氣嘴22這種突出式的結(jié)構(gòu)，使得入口氣嘴21或/和出口氣嘴22在運(yùn)輸或使用過(guò)程中，容易變形甚至損壞。從而，可在入口氣嘴21設(shè)置保護(hù)件(圖中未示出)，當(dāng)然還可在出口氣嘴22處設(shè)置保護(hù)件。優(yōu)選地，保護(hù)件可以構(gòu)造為匹配于容器1的外形的形狀。例如，容器1為圓柱狀，則保護(hù)件就可以設(shè)置為圓環(huán)狀，其與容器1相連接，以將入口氣嘴21或出口氣嘴22罩設(shè)在其中。同時(shí)，具有這種結(jié)構(gòu)的天然氣取樣裝置100，外形整齊，方便收納和運(yùn)輸。另外，通過(guò)保護(hù)件還能保護(hù)設(shè)置在容器1的兩端的其它部件，例如，下文中將要提及的壓力表23。

優(yōu)選地，保護(hù)件可以通過(guò)螺紋方式設(shè)置在容器1上。通過(guò)這種設(shè)置可以很方 便地旋擰保護(hù)件以實(shí)現(xiàn)安裝和拆卸，以免得保護(hù)件對(duì)其它連接操作或修理操作產(chǎn)生空間限制。

當(dāng)然，保護(hù)件還可以設(shè)置為其它結(jié)構(gòu)形式，例如，只有一端開(kāi)口的罩式結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的保護(hù)件的開(kāi)口處和容器相連接，以在保護(hù)件和容器1之間形成保護(hù)腔。這種形式的保護(hù)件只在運(yùn)輸?shù)葼顟B(tài)下使用，而在輸氣連接使用過(guò)程中，需要將保護(hù)件從容器1上拆卸下來(lái)。但是，在非輸氣連接使用狀態(tài)下，這種結(jié)構(gòu)的保護(hù)件使得入口氣嘴21和出口氣嘴22處在密閉的環(huán)境中，除了能起到防磕碰和防損傷之外，還能防止異物進(jìn)入入口氣嘴21和出口氣嘴22中，避免了造成入口氣嘴21和出口氣嘴22的堵塞。

根據(jù)本發(fā)明，在入口氣嘴21和容器1的內(nèi)腔之間設(shè)置入口閥24，以實(shí)現(xiàn)容器1與氣源的連通和截止。同理地，在出口氣嘴22和容器1的內(nèi)空間之間設(shè)置出口閥25，以實(shí)現(xiàn)容器1與采樣瓶的連通和截止。

為了便于對(duì)容器1的內(nèi)部進(jìn)行維修和清洗，容器1設(shè)置為分體式結(jié)構(gòu)。例如，容器1包括容器主體(圖中未示出)和與容器主體連接的容器蓋(圖中未示出)。優(yōu)選地，容器主體和容器蓋為可拆卸式連接。進(jìn)一步優(yōu)選地，通過(guò)螺紋連接或者卡接等方式將容器蓋設(shè)置在容器主體上。需要說(shuō)明地是，還需要在容器主體和容器蓋之間設(shè)置密封件以保證容器1的內(nèi)腔的密封效果。在一些部件(例如活塞體2)出現(xiàn)問(wèn)題，而需要更換時(shí)，上述結(jié)構(gòu)形式，方便了對(duì)容器1進(jìn)行拆卸和安裝。

另外，為了保證在氣壓作用下活塞體2并不能縱向移動(dòng)，而活塞體2只能在人為的外力作用下移動(dòng)，活塞體2和容器1的內(nèi)壁之間的靜摩擦系數(shù)在0.5-1之間，并在活塞體2和容器1的內(nèi)壁之間設(shè)置潤(rùn)滑油。

根據(jù)本發(fā)明，容器1可以呈圓柱狀，但是容器1并不限于這種結(jié)構(gòu)。例如，容器1還可以為方形體等。容器1除了可用聚四氟乙烯制成外，還可以用不銹鋼或者鋁合金等金屬制造。

下面結(jié)合圖1-4詳細(xì)描述天然氣取樣裝置100的使用方法。

需要注意地是，將大于采樣瓶的適宜的工作范圍的壓強(qiáng)定為高壓氣源，而小于采樣瓶的適宜的工作范圍的壓強(qiáng)定義為低壓。例如，采樣瓶的適宜工作的壓強(qiáng)范圍約為0.6-15兆帕。則本申請(qǐng)中的高壓不小于15兆帕，而本申請(qǐng)中的低壓大于大氣壓并小于0.6兆帕。

對(duì)于高壓氣源，首先，操縱手柄26，使活塞體2縱向移動(dòng)到出口5的一端。 將入口氣嘴21與氣源相連接，打開(kāi)入口閥24和出口閥25后，開(kāi)通氣源使天然氣通過(guò)入口4進(jìn)入容器1的內(nèi)腔中。此時(shí)，由于第一空間6內(nèi)的氣體作用在導(dǎo)通件3上的壓力大于導(dǎo)通件3在第二空間7內(nèi)受到的壓力，也就是，導(dǎo)通件3的第一端的壓力大于第二端的壓力，從而導(dǎo)通件本體10從第一端向第二端移動(dòng)，以將第一空間6和第二空間7連通。氣體通過(guò)導(dǎo)通件3后，由出口5流出。使氣體從入口4到出口5流通一段時(shí)間，也就是完成氣路的沖洗。

在對(duì)氣路沖洗完成后，繼續(xù)通氣一段時(shí)間后，關(guān)閉出口閥25，并關(guān)閉入口閥24。此時(shí)容器1中的氣體的壓強(qiáng)為P1。如果期望得到壓強(qiáng)為P2的氣體，換算P2比P1的值。操縱手柄26，使活塞體2縱向(與容器1的軸向相同)向入口4的一端移動(dòng)，并移動(dòng)到標(biāo)尺為P2/P1的位置。由于此時(shí)導(dǎo)通件3處于導(dǎo)通第一空間6和第二空間7的狀態(tài)，因此，活塞體2可在容器1的縱向上向入口4的一端移動(dòng)。斷開(kāi)入口氣嘴21與氣源的連接。打開(kāi)入口閥24，使第一空間6內(nèi)的氣體通過(guò)入口4散發(fā)出去。此時(shí)，由于第一空間6內(nèi)的氣體向外擴(kuò)散，則第一空間6內(nèi)的氣壓減小，則在導(dǎo)通件3的兩端出現(xiàn)壓力差，這種壓力差推動(dòng)導(dǎo)通件本體10由第二端向第一端方向移動(dòng)，以截止第一空間6和第二空間7的連接。待第一空間6內(nèi)的氣體散發(fā)出之后，操作推力桿8使活塞體2向第一端方向移動(dòng)。此時(shí)，第二空間7的容積增大，則位于其中的氣體的壓強(qiáng)下降。在活塞體2移動(dòng)到入口4的一端后，將出口氣嘴22連接到采樣瓶。此時(shí)，采樣瓶能夠接受到壓強(qiáng)為P2的氣體。

對(duì)于低壓氣源，首先，操縱手柄26，使活塞體2縱向移動(dòng)到入口4的一端。將入口氣嘴21與氣源相連接，打開(kāi)入口閥24和出口閥25后，開(kāi)通氣源使天然氣通過(guò)入口4進(jìn)入容器1的內(nèi)腔中。此時(shí)，導(dǎo)通件3的第一端的壓力大于第二端的壓力，從而導(dǎo)通件本體10從第一端向第二端移動(dòng)，以將第一空間6和第二空間7連通。氣體通過(guò)導(dǎo)通件3后，由出口5流出。使氣體從入口4到出口5流通一段時(shí)間，也就是完成氣路的沖洗過(guò)程。

在對(duì)氣路沖洗完成后，繼續(xù)通氣一段時(shí)間后，關(guān)閉出口閥25。此時(shí)容器1的內(nèi)腔中的氣體的壓強(qiáng)為P3。如果期望得到壓強(qiáng)為P4的氣體，換算P3比P4的值。操縱手柄26，使活塞體2縱向向出口5的一端移動(dòng)，并移動(dòng)到標(biāo)尺為P3/P4的位置。在移動(dòng)活塞體2的過(guò)程中，第二空間7內(nèi)的氣體受到壓縮，其壓強(qiáng)升高，由此導(dǎo)通件3所受到的第二空間7內(nèi)的氣體壓力要大于受到的第一空間6內(nèi)的氣體 壓力，在壓力差的作用下，導(dǎo)通件本體10向第一端方向移動(dòng)，使流體孔12延伸到安裝通孔9之中以截止第一空間6和第二空間7的連通。由于第二空間7的容積變小，處于其中的氣體受壓而使其壓強(qiáng)升高。最后，將出口氣嘴22連接到采樣瓶。此時(shí)，采樣瓶能夠接受到壓強(qiáng)為P4的氣體。

本申請(qǐng)中，用語(yǔ)“縱向”與圖1中從左到右或從右到左的方向，而用語(yǔ)“橫向”為垂直于“縱向”的方向。用語(yǔ)“第一端”與入口4的一端相同，而用語(yǔ)“第二端”與“第一端”相反且與出口5的一端相同。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本發(fā)明保護(hù)范圍并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明公開(kāi)的技術(shù)范圍內(nèi)，可容易地進(jìn)行改變或變化，而這種改變或變化都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。