專(zhuān)利名稱(chēng)：樣品回收系統(tǒng)的制作方法
背景技術(shù)：
A．發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明總的涉及用于收集流體樣品的系統(tǒng)，更具體地說(shuō)，涉及一種用于收集來(lái)自加工設(shè)備的逃逸散發(fā)物質(zhì)的裝置和方法。
B．對(duì)相關(guān)技術(shù)的描述處理?yè)]發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)的設(shè)備通常會(huì)遇到那些化合物從點(diǎn)狀源(如煙囪)和非點(diǎn)狀源(如閥、泵、安裝在管道內(nèi)的各配件、以及含油VOC的容器)散入大氣的不希望有的問(wèn)題。非點(diǎn)狀源的散發(fā)通常被叫作“逃逸”散發(fā)，經(jīng)常是由于VOC從各接點(diǎn)和各密封件處泄漏而造成的。各控制閥的逃逸泄漏可能是由于閥桿與閥體之間的密封件的泄漏而造成的。在閥桿頻繁移動(dòng)并且較大溫度波動(dòng)的苛刻條件下，閥通常會(huì)遇到閥桿密封件加速損壞的情況，從而造成比普通情況更大的逃逸泄漏。
雖然閥桿密封件的各種材料和設(shè)計(jì)已經(jīng)可以減少逃逸散發(fā)并延長(zhǎng)閥密封件的使用壽命，但作為識(shí)別和減少逃逸散發(fā)并符合新的、更嚴(yán)格的、關(guān)于散發(fā)之規(guī)定的一種措施，對(duì)逃逸散發(fā)的監(jiān)測(cè)已經(jīng)變得越來(lái)越重要。環(huán)境保護(hù)署(EPA)已經(jīng)頒布了關(guān)于從控制閥泄漏的某些有害空氣污染的最大允許泄漏量的規(guī)定，并要求對(duì)控制閥的有害空氣散發(fā)進(jìn)行周期性的測(cè)試。
目前用來(lái)監(jiān)測(cè)逃逸散發(fā)的方法包括利用一便攜式有機(jī)物蒸汽分析儀進(jìn)行人工檢測(cè)。這種人工方法執(zhí)行起來(lái)耗時(shí)并且昂貴，而且由于不能有效地收集來(lái)自被監(jiān)測(cè)設(shè)備的逃逸散發(fā)物質(zhì)，因而不能獲得精確的結(jié)果。如果測(cè)量是在一暴露于風(fēng)中的閥上進(jìn)行，來(lái)自閥的散發(fā)物質(zhì)便可能在蒸汽分析儀正確測(cè)量到散發(fā)物的濃度之前就散逸出去了。如果沒(méi)有將分析儀繞著閥小心地移動(dòng)以俘獲所有來(lái)自閥的散發(fā)物，就不能獲得精確的測(cè)量結(jié)果。人工測(cè)量方法還需要工廠人員花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行測(cè)量，影響其它工作。
與現(xiàn)有的人工方法相比，對(duì)逃逸散發(fā)進(jìn)行自動(dòng)的監(jiān)測(cè)和檢測(cè)可獲得很大的好處。EPA規(guī)定要以一定的時(shí)間間隔周期性地測(cè)試逃逸散發(fā)物質(zhì)。測(cè)試的時(shí)間間隔可以是每月一次、每季一次、每半年一次或每年一次；如果設(shè)備操作者可以證明只有低于一定百分比的控制閥有多余的泄漏，那么就可以減少測(cè)試的頻率。因此，如能實(shí)現(xiàn)較低百分比的泄漏閥，就可以減少每年進(jìn)行測(cè)試的數(shù)量。在一個(gè)大型的設(shè)備中，測(cè)試點(diǎn)的總數(shù)可能達(dá)到50，000至200，000個(gè)，這樣的話(huà)就能節(jié)省很大的生產(chǎn)成本。通過(guò)將自動(dòng)的逃逸散發(fā)物傳感系統(tǒng)安裝到經(jīng)受著最苛刻工作條件(因而最可能產(chǎn)生泄漏)的閥上，就能可靠地使整個(gè)設(shè)備符合EPA的規(guī)定。與沒(méi)有自動(dòng)傳感系統(tǒng)的人工測(cè)試相比，可以延長(zhǎng)對(duì)所有各閥進(jìn)行測(cè)試的時(shí)間間隔，從而大大減少測(cè)試所耗費(fèi)的時(shí)間和成本。
及早對(duì)泄漏閥的逃逸散發(fā)物質(zhì)的檢測(cè)還能及時(shí)地作出維修，從而減少散發(fā)出來(lái)的有害物質(zhì)的數(shù)量，并減少物料損耗。對(duì)逃逸散發(fā)物質(zhì)的精確檢測(cè)可提供一早期的警報(bào)系統(tǒng)，它可以向設(shè)備操作者警告一個(gè)潛在的閥密封件失效狀況，并且能在發(fā)生過(guò)多泄漏之前采取預(yù)防性的措施。
然而，在一工業(yè)環(huán)境中采用一自動(dòng)的逃逸散發(fā)物傳感系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)一個(gè)能有效的收集從設(shè)備的一個(gè)構(gòu)件中發(fā)出的逃逸散發(fā)物質(zhì)并且將該散發(fā)物傳送至氣敏傳感器的樣品回收系統(tǒng)。這種樣品回收系統(tǒng)必須能傳送一以已知流動(dòng)速率的樣品流，以允許氣敏傳感器對(duì)逃逸散發(fā)物質(zhì)的濃度進(jìn)行精確和一致的測(cè)量。這種樣品回收系統(tǒng)必須能低成本地制造，并采用在普通設(shè)備很容易獲得的能源，以將安裝成本降至最低。該系統(tǒng)必須適用于承受著爆炸危險(xiǎn)的有害區(qū)域，需要本質(zhì)上安全的、防爆炸的電氣設(shè)備。還必須能在苛刻的環(huán)境下工作，包括接有軟管的、高濕度、高溫和低溫、振動(dòng)等情況。該系統(tǒng)還必須簡(jiǎn)單而且可靠，以將維護(hù)成本降至最低。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于，提供一種可自動(dòng)地收集來(lái)自設(shè)備的散發(fā)物質(zhì)的裝置和方法，并適合于工業(yè)使用。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提供一種可精確地、一致地收集逃逸散發(fā)物質(zhì)的裝置和方法。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提供一種可以在有害環(huán)境中安全地收集散發(fā)物質(zhì)的裝置。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提供一種可利用現(xiàn)有的氣動(dòng)能源來(lái)收集散發(fā)物質(zhì)的裝置和方法。本發(fā)明還有一個(gè)目的在于，提供一種安裝簡(jiǎn)單、低成本的裝置。本發(fā)明的又一個(gè)目的在于，提供一種只需很少的維護(hù)作業(yè)就能收集散發(fā)物質(zhì)的裝置和方法。本發(fā)明的又一個(gè)目的在于，提供一種可收集散發(fā)物數(shù)據(jù)并儲(chǔ)存該數(shù)據(jù)以便以后檢索的裝置和方法。本發(fā)明的又一個(gè)目的在于，提供一種可收集散發(fā)物數(shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程設(shè)備流程控制系統(tǒng)的裝置和方法。本發(fā)明還有一個(gè)目的在于，提供一種可收集散發(fā)物數(shù)據(jù)并采用該數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備加以控制以減少或消除散發(fā)物的裝置和方法。本發(fā)明的又一個(gè)目的在于，提供一種可收集散發(fā)物數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳送到一遠(yuǎn)程設(shè)備流程控制系統(tǒng)，以對(duì)設(shè)備加以控制而減少或消除散發(fā)物的裝置和方法。
發(fā)明概要根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于收集來(lái)自設(shè)備的散發(fā)物的裝置，該裝置包括一包圍設(shè)備的至少一部分的閥帽封殼。該裝置還包括一流體連通于所述閥帽封殼的引射器?？梢允窃O(shè)備設(shè)備氣源的壓力流體源連接于引射器，因而壓力流體可流過(guò)引射器，產(chǎn)生一個(gè)可將任何散發(fā)物從閥帽封殼吸入引射器的壓降。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于收集設(shè)備散發(fā)物并且將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存起來(lái)以便以后檢索的裝置。該數(shù)據(jù)用來(lái)控制設(shè)備工作條件，以較少或消除散發(fā)。該數(shù)據(jù)還可以傳送到一獨(dú)立的流程控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以控制設(shè)備工作條件，以減少或消除散發(fā)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于收集來(lái)自設(shè)備的散發(fā)物的方法，包括如下步驟借助一罩殼包圍所述設(shè)備的至少一部分；連接一與罩殼流體連通的引射器；以及向引射器供給壓力流體，從而在所述引射器中產(chǎn)生一壓降，藉以將散發(fā)物從設(shè)備吸入引射器。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明通過(guò)以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，可以更清楚地理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的流程框圖，它示出了結(jié)合在一逃逸散發(fā)傳感系統(tǒng)中的一個(gè)樣品回收系統(tǒng)的主要構(gòu)件；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)樣品回收系統(tǒng)的示意圖；圖3是示出圖2所示樣品回收系統(tǒng)的閥帽封殼之細(xì)節(jié)的剖視圖；圖4是圖2所示樣品回收系統(tǒng)的引射器之細(xì)節(jié)的剖視圖。
雖然本發(fā)明很容易有各種改型和變化形式，但以下還是結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的特定實(shí)施例進(jìn)行了描述。然而，應(yīng)該理解，本發(fā)明并不限于所揭示的特定形式。而是本發(fā)明旨在覆蓋如所附權(quán)利要求限定的、落入本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的所有改型、等價(jià)和變化的形式。
對(duì)較佳實(shí)施例的詳細(xì)描述首先請(qǐng)參見(jiàn)圖1，它是本發(fā)明一實(shí)施例的流程框圖，其中示出了結(jié)合在一逃逸散發(fā)物傳感系統(tǒng)10中的一個(gè)樣品回收系統(tǒng)100的各主要構(gòu)件。其中有一個(gè)散發(fā)源12，從中可將一樣品流14吸入樣品回收系統(tǒng)100。樣品流14可包括從散發(fā)源12發(fā)出的任何一種散發(fā)物(也叫作分析物)。樣品回收系統(tǒng)100包括閥帽封殼102、傳感器室114和引射器140。一氣敏傳感器陣列200和熱動(dòng)力傳感器陣列280位于傳感器室114中。樣品流14從閥帽封殼102被吸入傳感器室114，從而使氣敏傳感器陣列200和熱動(dòng)力傳感器陣列280暴露于樣品流14。隨后，樣品流14進(jìn)入引射器140。一壓縮氣體源30向引射器140提供壓縮空氣32，在引射器140內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)壓降，從而將樣品流14通過(guò)傳感器室114吸入引射器140。壓縮空氣32和樣品流14在引射器140內(nèi)混合，形成一混合物36排入大氣。該樣品回收系統(tǒng)100結(jié)合有一個(gè)遠(yuǎn)程校準(zhǔn)系統(tǒng)300，該校準(zhǔn)系統(tǒng)是布置成可以將少量的被測(cè)分析物注入樣品流，以便自動(dòng)地校準(zhǔn)氣敏傳感器。
此外，還設(shè)置了控制和通信系統(tǒng)400，以處理傳感器輸出數(shù)據(jù)，并且對(duì)逃逸散發(fā)物傳感系統(tǒng)10進(jìn)行控制和通信?？刂坪屯ㄐ畔到y(tǒng)400包括傳感器接口電路402、微控制器404、存儲(chǔ)器406、通信接口電路800和功率轉(zhuǎn)換電路900。
氣敏傳感器陣列200和熱動(dòng)力傳感器陣列280連接于傳感器接口電路402，該接口電路可以處理來(lái)自傳感器陣列的信號(hào)，并把處理過(guò)的信號(hào)提供給微控制器404。與本案同時(shí)申請(qǐng)的、申請(qǐng)人為John P．Dilger和Nile K．Dielschneider、題為“高頻測(cè)量電路”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)NO．_(代理人案卷號(hào)FEMR013)揭示了一種合適的氣敏傳感器和傳感器接口電路，該專(zhuān)利申請(qǐng)的內(nèi)容可援引在此以作參考。微控制器404將來(lái)自于傳感器的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器406中，并可利用這些來(lái)自于逃逸散發(fā)物傳感系統(tǒng)10的傳感器數(shù)據(jù)來(lái)啟動(dòng)控制動(dòng)作，以減少或消除散發(fā)。例如，微控制器404可以關(guān)閉位于散發(fā)源12上游的一個(gè)閥，使流體停止通過(guò)散發(fā)源12，藉以停止由于流體泄漏而造成的散發(fā)?；蛘?，微控制器404可以改變散發(fā)源12本身的工作條件，以減少或消除逃逸散發(fā)。微控制器404可以利用通信接口電路800向上游的閥、散發(fā)源12、或者是可以用來(lái)減少或消除散發(fā)的其它任何工廠設(shè)備提供這些控制信號(hào)。
微控制器404還可以用通信接口電路800向一流程控制系統(tǒng)40提供傳感器數(shù)據(jù)。逃逸散發(fā)物傳感系統(tǒng)10可以進(jìn)行逃逸散發(fā)物的測(cè)量，并且立即將合成的傳感器數(shù)據(jù)傳送給一獨(dú)立的流程控制系統(tǒng)40。或者，逃逸散發(fā)物傳感系統(tǒng)10可以將每次測(cè)量的傳感器數(shù)據(jù)儲(chǔ)存起來(lái)，以便在以后由流程控制系統(tǒng)40來(lái)檢索。
通信接口電路800還可以接收來(lái)自流程控制系統(tǒng)40的數(shù)據(jù)和控制指令。流程控制系統(tǒng)40可以用來(lái)自逃逸散發(fā)物傳感系統(tǒng)10的傳感器數(shù)據(jù)來(lái)啟動(dòng)控制動(dòng)作，以減少或消除散發(fā)。例如，流程控制系統(tǒng)40可以如上所述的那樣關(guān)閉上游的閥或改變散發(fā)源12的工作條件，以減少或消除散發(fā)。
功率轉(zhuǎn)換電路900接收電能，這些電能可通過(guò)與流程控制系統(tǒng)40通訊連接進(jìn)行傳送，并以合適的電壓向通信和控制系統(tǒng)400提供電能。
逃逸散發(fā)物傳感系統(tǒng)10可以用來(lái)檢測(cè)來(lái)自于散發(fā)源12的各種流體的出現(xiàn)，并測(cè)量其濃度。該系統(tǒng)還可以檢測(cè)來(lái)自散發(fā)源的有害、有毒或污染物質(zhì)，或者檢測(cè)其損失受到關(guān)注的無(wú)害物質(zhì)的泄漏。該逃逸散發(fā)物傳感系統(tǒng)可以用來(lái)檢測(cè)來(lái)自任何散發(fā)源的散發(fā)物質(zhì)，特別是來(lái)自于可能散發(fā)有害物質(zhì)的工業(yè)處理設(shè)備。例如控制閥、截止閥、或安裝在攜帶有害氣體的管線(xiàn)上的泵；攪拌機(jī)、螺旋輸送機(jī)、或安裝在含有有害流體的過(guò)程容器上的其它設(shè)備；以及熱交換器、反應(yīng)器和其它含有有害流體的過(guò)程容器。當(dāng)逃逸散發(fā)物傳感系統(tǒng)10檢測(cè)到散發(fā)物質(zhì)時(shí)，逃逸散發(fā)物傳感系統(tǒng)10可以利用該數(shù)據(jù)控制流程，以減少或消除散發(fā)?；蛘撸梢詫⒃摂?shù)據(jù)傳遞給一個(gè)遠(yuǎn)程的設(shè)備流程控制系統(tǒng)40，該系統(tǒng)可以響應(yīng)這個(gè)信號(hào)來(lái)控制流程，以減少或消除散發(fā)。
現(xiàn)請(qǐng)參見(jiàn)圖2，它是用于圖1所示逃逸散發(fā)物傳感系統(tǒng)的樣品回收系統(tǒng)100的示意圖。該樣品回收系統(tǒng)100包括一閥帽封殼102、回收總管106、傳感器室114和引射器140。閥帽封殼102是由一可圍繞預(yù)期會(huì)發(fā)出散發(fā)物質(zhì)的散發(fā)源12的表面積的罩殼構(gòu)成的。總管106的一端連接于閥帽封殼102，而另一端連接于傳感器室114，并且可以允許一樣品流從散發(fā)源流入傳感器室114?？偣?06最好是用316不銹鋼管制成，或者是其它合適的耐腐蝕材料制成。
傳感器室114包含氣敏傳感器陣列200，并且還能包含一熱動(dòng)力傳感器陣列(未圖示)。傳感器室114的出口116是引射器140的入口。在傳感器室114的入口處設(shè)置了一個(gè)限流孔118，以提供氣動(dòng)限流作用。限流孔118在傳感器室內(nèi)造成壓降，有助于引射器140的設(shè)備。限流孔118可以用藍(lán)寶石、不銹鋼或?qū)τ趤?lái)自被監(jiān)測(cè)設(shè)備的散發(fā)物質(zhì)呈惰性的其它適當(dāng)?shù)牟牧现瞥伞?br> 一個(gè)細(xì)粒過(guò)濾器120沿回收總管106定位，以收集夾帶在樣品流中的任何細(xì)粒。在傳感器室114的入口和引射器140的出口處分別設(shè)置了火焰通道限制器124和126。在不同的位置上布置了微型閥130、132和134，以使樣品回收系統(tǒng)的各個(gè)部分相互隔絕。微型閥130可以用來(lái)使閥帽封殼102和傳感器室114相互隔絕。微型閥132可以將周?chē)諝馕雮鞲衅魇?14，通過(guò)關(guān)閉微型閥130并打開(kāi)微型閥132和134，就可以對(duì)氣敏傳感器進(jìn)行基線(xiàn)校準(zhǔn)。
一個(gè)遠(yuǎn)程校準(zhǔn)器可連接于該樣品回收系統(tǒng)，以便對(duì)氣敏傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)而無(wú)需將它們?nèi)〕鰝鞲衅魇?14。含有校準(zhǔn)物的遠(yuǎn)程校準(zhǔn)器的分析儀304通過(guò)第一微型閥306連接至一計(jì)量腔308。計(jì)量腔308通過(guò)第二微型閥310連接至傳感器室114。
傳感器室114最好是用鑄鋁制成。該腔室的內(nèi)部可以是粗加工的、或者是涂覆的或機(jī)加工的以獲得一光整的表面而減少表面從樣品流吸取氣體。傳感器室114也可以用不會(huì)受被監(jiān)測(cè)散發(fā)物質(zhì)影響的其它耐腐蝕材料制成。傳感器室114最好是構(gòu)造成一個(gè)模塊單元，以便于就地更換。
現(xiàn)請(qǐng)參見(jiàn)圖3，它是圖2所示樣品回收系統(tǒng)的閥帽封殼的剖視圖。如圖所示，閥帽封殼102安裝在一散發(fā)源12(在圖中為一控制閥)上。閥帽封殼102包括一連接于回收總管106的出口104，并且還包括一開(kāi)口108，以使閥帽封殼102圍繞一閥桿20或散發(fā)源的其它阻擋部分20進(jìn)行安裝。圖2所示的閥帽封殼102是設(shè)計(jì)成可以收集從閥體18與閥桿20之間的閥桿密封件16泄漏出來(lái)的氣體。開(kāi)口108是設(shè)計(jì)成使閥桿與閥帽封殼壁之間只有一個(gè)很小的間隙，以限制外來(lái)細(xì)粒不能進(jìn)入閥帽封殼102。在閥帽封殼102內(nèi)有一個(gè)擋板110，以阻止閥帽封殼102內(nèi)的外來(lái)細(xì)粒進(jìn)入回收總管106。
閥帽封殼102安裝在散發(fā)源上，在閥帽封殼102與散發(fā)源12之間保持有一個(gè)間隙112。這樣就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)低阻抗的氣動(dòng)限制，從而允許空氣流過(guò)間隙112和閥帽封殼102，進(jìn)入回收總管106。這空氣流可將散發(fā)源發(fā)出的任何逃逸散發(fā)物質(zhì)帶入回收總管106，向前再進(jìn)入傳感器室。這種連續(xù)的空氣流還可以防止散發(fā)源12的散發(fā)物積聚在閥帽封殼中。由于逃逸散發(fā)物質(zhì)積聚之后的集成效應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致一個(gè)錯(cuò)誤的高傳感器讀數(shù)。
閥帽封殼可以由兩個(gè)或更多個(gè)構(gòu)件組成，以便于在閥帽封殼102必須圍繞阻擋零件時(shí)的安裝。因此，如圖3所示，可以將由垂直方向分成兩半構(gòu)成的閥帽封殼102圍繞閥桿20安裝而無(wú)需拆除安裝在閥桿頂部的閥致動(dòng)器(未圖示)。該閥帽封殼102最好是用316不銹鋼或其它合適的耐腐蝕材料制成。
圖4是示出圖2的樣品回收系統(tǒng)100的引射器140之細(xì)節(jié)的剖視圖。引射器140可以與傳感器室114形成一體，或者構(gòu)成為一單獨(dú)的裝置。一壓縮空氣源30可向一微型調(diào)節(jié)器144提供壓縮空氣，該調(diào)節(jié)器向引射器140提供調(diào)制壓縮空氣34。壓縮空氣可以提供使來(lái)自閥帽封殼102的樣品流14經(jīng)傳感器室114吸入引射器140的動(dòng)力。壓縮空氣源30可以是通常在設(shè)備內(nèi)用來(lái)調(diào)節(jié)氣動(dòng)控制閥或操作氣動(dòng)設(shè)備的空氣供給設(shè)備，但也可以采用其它的加壓氣體或液體源。微型調(diào)節(jié)器144是通常工業(yè)用的小壓力調(diào)節(jié)器。微型調(diào)節(jié)器144可降低并調(diào)節(jié)壓縮氣體的壓力，以控制樣品流14，并使壓縮空氣32的損耗為最小。
第一級(jí)腔室146接收來(lái)自于微型調(diào)節(jié)器144的調(diào)制壓縮空氣34，并將該空氣排入第一級(jí)噴管148。第一級(jí)噴管148是管狀的，帶有一可將空氣排入第二級(jí)噴管152之喉部的噴孔154。第二級(jí)腔室150連通于總管106和第二級(jí)噴管152的喉部。第二級(jí)噴管152也是管狀的，其橫截面積大于第一級(jí)噴管148，其噴孔156向大氣排氣。
工作時(shí)，調(diào)制壓縮空氣34進(jìn)入第一級(jí)腔室146，并流入第一級(jí)噴管148。隨著調(diào)制壓縮空氣34進(jìn)入第一級(jí)噴管148的出口限流區(qū)域，其速度增大。高速的壓縮空氣流排入第二級(jí)噴管152，夾帶走第二級(jí)腔室150的空氣，并在第二級(jí)腔室150中產(chǎn)生壓降。這種壓降可引發(fā)一從閥帽封殼102、經(jīng)回收總管106進(jìn)入第二級(jí)腔室150的樣品流14。樣品流14可攜帶來(lái)自于散發(fā)源12的任何逃逸散發(fā)物通過(guò)樣品回收系統(tǒng)，使氣敏傳感器陣列200和熱動(dòng)力傳感器陣列280暴露于散發(fā)物。調(diào)制壓縮空氣34和樣品流14在第二級(jí)噴管152中混合，混合物36被排向大氣。
引射器140可以用不銹鋼或其它耐腐蝕材料制成。第一級(jí)噴孔154和第二級(jí)噴孔156最好是用藍(lán)寶石制成。
引射器140是設(shè)計(jì)成可產(chǎn)生一通過(guò)樣品回收系統(tǒng)100的、已知質(zhì)量流的樣品流14。樣品流14的流速取決于第一級(jí)噴孔154、第二級(jí)噴孔156、傳感器室入口孔118的直徑和調(diào)制壓縮空氣34的壓力。樣品回收系統(tǒng)100在樣品流速為大約0．425立方英尺／小時(shí)的情況下能理想地工作。當(dāng)?shù)谝患?jí)噴孔的直徑為0．011英寸，第二級(jí)噴孔的直徑為0．024英寸，傳感器室入口孔的直徑為0．013英寸，調(diào)制壓縮空氣的壓力為大約3．0磅／平方英寸時(shí)可獲得這流速。然而，引射器140可能需要不同的尺寸和工作條件，以有效地收集來(lái)自各種散發(fā)源的散發(fā)物。
通過(guò)控制進(jìn)入引射器140的調(diào)制壓縮空氣34的壓力，就能控制第二級(jí)腔室150內(nèi)的壓降，因而可以控制樣品流14通過(guò)回收總管106和傳感器室114的速度。此外，只要給定引射器140、回收總管106和傳感器室114的幾何形狀以及第一級(jí)腔室146入口處的壓縮空氣壓力，就可以計(jì)算樣品流14的質(zhì)量流。
樣品回收系統(tǒng)100的這種設(shè)計(jì)可以無(wú)需用一質(zhì)量流傳感器來(lái)測(cè)量經(jīng)過(guò)回收總管106的樣品流。所述的系統(tǒng)還可以無(wú)需在散發(fā)源附近設(shè)置泵或風(fēng)扇來(lái)收集樣品流，因而是一種簡(jiǎn)單并且低成本的設(shè)計(jì)。最后，該樣品回收系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)成符合EPA采樣規(guī)定。
在不偏離本發(fā)明精神和范圍的情況下，還可以對(duì)所述的和所示的技術(shù)和結(jié)構(gòu)做成很多改型和變化。因此，應(yīng)該理解，文中所述的方法和裝置僅僅是為了說(shuō)明而不是限制本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1．一種用于收集來(lái)自一散發(fā)源的散發(fā)物的裝置，包括a)一適于圍罩所述散發(fā)源的至少一部分的封殼；以及b)一流體連通于所述封殼并且連接于一壓力流體源的引射器，所述壓力流體流過(guò)所述引射器，從而產(chǎn)生一個(gè)可將所述散發(fā)物從所述封殼吸入所述引射器的壓降。
2．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述封殼可對(duì)于所述散發(fā)源形成一個(gè)低阻抗約束。
3．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述封殼包括多個(gè)可圍繞所述散發(fā)源的至少一部分的構(gòu)件。
4．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述引射器包括一第一級(jí)噴管和一第二級(jí)噴管，所述第一級(jí)噴管可接納所述壓力流體，并將所述壓力流體排入所述第二級(jí)噴管。
5．如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括一微型調(diào)節(jié)器，它可以在所述第一級(jí)噴管接收所述壓力流體之前調(diào)節(jié)所述壓力流體的壓力。
6．如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，該裝置包括一設(shè)置在所述封殼和所述引射器之間的傳感器室，所述散發(fā)物從所述封殼流出，經(jīng)過(guò)所述傳感器室，被吸入所述引射器。
7．如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述傳感器室與所述引射器形成一體。
8．如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括一設(shè)置在所述封殼和所述傳感器室之間的總管。
9．如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括一流體連通于所述傳感器室的校準(zhǔn)流體源。
10．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述散發(fā)源包括一具有帶一外表面的閥桿密封件的閥，所述封殼周向地圍繞所述閥的所述閥桿密封件的所述外表面。
11．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述壓力流體包括壓縮空氣。
12．如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述壓力流體包括壓縮空氣。
13．一種用于將來(lái)自一散發(fā)源的逃逸散發(fā)物輸送至一傳感器的裝置，包括a)用于收集來(lái)自所述散發(fā)源的逃逸散發(fā)物的罩殼裝置；b)流體連通于所述罩殼裝置的、用于容納所述傳感器的容納裝置；以及c)流體連通于所述容納裝置的傳送裝置，用于產(chǎn)生一個(gè)壓降，以使來(lái)自于所述散發(fā)源的所述散發(fā)物經(jīng)過(guò)所述容納裝置而被吸出，從而使所述傳感器暴露于所述逃逸散發(fā)物。
14．如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述傳送裝置包括一第一級(jí)噴管和一第二級(jí)噴管。
15．如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括流體連通于所述傳送裝置的調(diào)節(jié)裝置，以便調(diào)節(jié)所述壓降。
16．如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括用于提供流體連通于所述容納裝置的校準(zhǔn)流體的裝置。
17．一種用于收集關(guān)于來(lái)自一散發(fā)源的散發(fā)物之?dāng)?shù)據(jù)的系統(tǒng)，包括a)一適于包圍所述散發(fā)源的至少一部分的封殼；b)一流體連通于所述封殼并且連接于一壓力流體源的引射器，所述壓力流體可流過(guò)所述引射器，從而產(chǎn)生一個(gè)可將所述散發(fā)物從所述封殼吸入所述引射器的壓降；c)設(shè)置在所述封殼和所述引射器之間的至少一個(gè)傳感器，用于產(chǎn)生可表示由所述引射器從所述散發(fā)源吸出的所述散發(fā)物之濃度的數(shù)據(jù)；以及d)用于儲(chǔ)存所述數(shù)據(jù)的裝置。
18．如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)被傳送給一流程控制系統(tǒng)。
19．如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述流程控制系統(tǒng)可根據(jù)所述散發(fā)物數(shù)據(jù)來(lái)控制設(shè)備的工作條件，以減少所述散發(fā)物。
20．一種用于減少來(lái)自一散發(fā)源的散發(fā)物的系統(tǒng)，包括a)一樣品回收系統(tǒng)，它具有一引射器，該引射器流體連通于一包圍所述散發(fā)源的至少一部分的一封殼，并且連接于一壓力流體源，以便產(chǎn)生一個(gè)壓降而將所述散發(fā)物從所述封殼吸入所述引射器，該系統(tǒng)還有一用于檢測(cè)所述散發(fā)物的傳感器；以及b)一連接于所述傳感器的通信和控制系統(tǒng)，用于產(chǎn)生可表示從所述散發(fā)源抽出的所述散發(fā)物之濃度的數(shù)據(jù)。
21．如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括一遠(yuǎn)程地連接于所述通信和控制系統(tǒng)的流程控制系統(tǒng)，用于接收所述數(shù)據(jù)而控制所述散發(fā)源，以減少所述散發(fā)物。
22．如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述通信和控制系統(tǒng)包括用于儲(chǔ)存可表示來(lái)自所述散發(fā)源的所述散發(fā)物之濃度的數(shù)據(jù)的裝置。
23．如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述通信和控制系統(tǒng)包括利用所述數(shù)據(jù)來(lái)控制所述散發(fā)源以減少所述散發(fā)的裝置。
24．一種用于收集來(lái)自一散發(fā)源的散發(fā)物的方法，包括如下步驟a)借助一罩殼包圍所述散發(fā)源的至少一部分；b)設(shè)置一與所述罩殼流體連通的引射器；以及c)向所述引射器供給壓力流體，從而在所述引射器內(nèi)產(chǎn)生一壓降，藉以將來(lái)自所述散發(fā)源的所述散發(fā)物吸入所述引射器。
25．如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，該方法還包括如下步驟在將所述壓力流體供給到所述引射器之前，對(duì)所述壓力流體的壓力加以調(diào)節(jié)。
26．如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述罩殼可形成一對(duì)于所述散發(fā)源的低阻抗約束。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種用于收集來(lái)自閥或其它散發(fā)源(12)的逃逸散發(fā)物的方法和裝置。該裝置包括一包圍設(shè)備的至少一部分的封殼(102)和一流體連通于所述封殼(102)的引射器(140)。引射器(140)連接于一壓縮空氣源(30),因而能產(chǎn)生一個(gè)可將散發(fā)物從封殼(102)吸入引射器(140)的壓降。該裝置可以包括一傳感器室(114),它可容納用于檢測(cè)從被監(jiān)測(cè)設(shè)備而來(lái)的任何散發(fā)物的出現(xiàn)和濃度的氣體傳感器(200),并且可以?xún)?chǔ)存起散發(fā)物數(shù)據(jù),將該數(shù)據(jù)傳遞給一設(shè)備流程控制系統(tǒng),并利用該數(shù)據(jù)來(lái)控制設(shè)備工作條件以減少或消除散發(fā)物。
文檔編號(hào)G01N1/24GK1278912SQ98811075
公開(kāi)日2001年1月3日 申請(qǐng)日期1998年10月28日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月12日
發(fā)明者J·P·迪爾格 申請(qǐng)人:費(fèi)希爾控制產(chǎn)品國(guó)際公司