濕煙氣在線粉塵儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種濕煙氣在線粉塵儀，屬于工業(yè)排放環(huán)境檢測專用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著國家工業(yè)化的快速發(fā)展及化石燃料的大量使用，廢氣排放對大氣環(huán)境造成了嚴重污染，大氣中污染物的濃度不斷增加，以至破壞生態(tài)系統(tǒng)和人類正常生存和發(fā)展的條件，大氣懸浮顆粒物是主要危害之一，其中工業(yè)排放的顆粒污染物占了很大比例。濕煙氣在線粉塵儀是根據(jù)中國環(huán)保形勢的需要而開發(fā)研制的。在煙氣排放連續(xù)檢測過程中，由于固定污染源大部分都進行了除塵和脫硫改造，排放的污染物具有低濃度、高濕、強腐蝕、脫硫副產(chǎn)物復(fù)雜、不穩(wěn)定等特征，給實際測量造成一定的難度。無論是從煙道上取樣，還是從煙囪上取樣，一旦煙氣離開煙道進入采樣系統(tǒng)，如果不進行相應(yīng)的技術(shù)處理，則會因煙氣溫度下降(由原來的150°C?300°C下降至100°C以下)，將導(dǎo)致煙氣中的水氣凝結(jié)，煙塵與水氣結(jié)合成粘稠狀物質(zhì)，堵塞采樣探頭和管道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種在線連續(xù)監(jiān)測粉塵含量的儀器，具有高靈敏度、安裝簡單、工作壽命長、維護量小等特點，采用抽取、加熱、稀釋技術(shù)，將濕煙氣中的水滴或蒸汽氣化，使之不受水滴或蒸汽干擾，通過散射光測量原理，在線連續(xù)測試粉塵濃度。
[0004]為了實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
濕煙氣在線粉塵儀，其特征是，包括顯示單元、測量模塊、鼓風(fēng)供氣模塊和供電模塊；所述鼓風(fēng)供氣模塊包括空氣凈化器和鼓風(fēng)機；所述測量模塊包括采樣端口、探頭加熱器、電動執(zhí)行器、測量氣室、射流泵和稀釋氣體控制閥；所述采樣端口、探頭加熱器、電動執(zhí)行器、測量氣室和射流泵順次連接；所述稀釋氣體控制閥一端通過熱交換器與鼓風(fēng)機連接，另一端與探頭加熱器相連接；所述稀釋氣體控制閥與熱交換器之間的通道和電動執(zhí)行器與測量氣室之間的通道通過兩通電磁閥相連接。
[0005]前述的濕煙氣在線粉塵儀，其特征是，所述測量氣室設(shè)置有激光前散射法煙氣分析模塊。
[0006]前述的濕煙氣在線粉塵儀，其特征是，所述采樣端口包括若干組流速計；所述射流泵的負壓壓力與流速計相匹配。
[0007]前述的濕煙氣在線粉塵儀，其特征是，所述激光前散射法煙氣分析模塊包括激光器、探測器和數(shù)據(jù)采集控制模塊；所述激光器用于向氣流發(fā)射激光束；所述探測器用于接收電信號并傳送給所述數(shù)據(jù)采集控制模塊。
[0008]前述的濕煙氣在線粉塵儀，其特征是，所述測量模塊與顯示單元組合放置或單獨放置。
[0009]本發(fā)明所達到的有益效果:1、使用散射光檢測實現(xiàn)在線連續(xù)測量；2通過流速計和射流泵控制采樣氣壓實現(xiàn)等速取樣；3、使用光學(xué)方法檢測，測量室內(nèi)沒有轉(zhuǎn)動部件，工作壽命長，維護量小；4、流速計、流量計、空氣凈化器、鼓風(fēng)機都集成在設(shè)備內(nèi)部，只需在煙道單側(cè)安裝取樣探頭，安裝簡單；5、儀器定期自動進行零點標定，保證測量精準，測量數(shù)據(jù)穩(wěn)定無漂移；6、使用了高精度的流量計測量每次檢測的單位流量，使測量結(jié)果更精確。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖；
圖2為本發(fā)明的測量氣室光學(xué)示意圖；
圖3為本發(fā)明的測量氣室吹掃氣流流向圖；
圖4為本發(fā)明的采樣氣路吹掃氣流流向圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0012]本裝置的工作思路是將含有水滴或者霧滴濕煙氣利用射流泵引入至煙氣加熱腔，將煙氣升溫至120度以上，將煙氣溫度提升至露點以上，然后以等速取樣方式進入測量室，在測量室安裝有激光前散射法煙氣分析單元，進行測量，然后采樣后煙氣直接排入至煙道中，數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)根據(jù)采集到的信號和流量計測得數(shù)據(jù)進行計算，最終得出顆粒物含量。
[0013]如圖1所示，濕煙氣在線粉塵儀，其特征是，包括顯示單元、測量模塊、鼓風(fēng)供氣模塊和供電模塊。其中，鼓風(fēng)供氣模塊包括空氣凈化器和鼓風(fēng)機。
[0014]測量模塊包括采樣端口、探頭加熱器、電動執(zhí)行器、測量氣室、射流泵和稀釋氣體控制閥。其中，采樣端口、探頭加熱器、電動執(zhí)行器、測量氣室和射流泵順次連接，稀釋氣體控制閥一端通過熱交換器與鼓風(fēng)機連接，另一端與探頭加熱器相連接。稀釋氣體控制閥與熱交換器之間的通道和電動執(zhí)行器與測量氣室之間的通道通過兩通電磁閥相連接。本裝置中，采樣端口由若干組流速計組成，射流泵的負壓壓力與流速計相匹配。
[0015]在進行工作時，空氣凈化器將外部空氣凈化后經(jīng)由鼓風(fēng)機，一部分輸送給熱交換器，熱交換器把凈化空氣加熱到120°C形成稀釋氣體，另一部分經(jīng)開關(guān)閥進入射流泵形成負壓，煙囪中的樣氣則會被負壓吸入測量模塊。在測量模塊一端的采樣口安裝的流速計測量煙囪內(nèi)樣氣的流速，射流泵根據(jù)流速計反饋的流速調(diào)整負壓壓力，使采樣氣的采樣速度與煙囪內(nèi)樣氣流速相同，實現(xiàn)等速取樣。樣氣在經(jīng)過流量計測量流量后進入探頭加熱器。在探頭加熱器中，樣氣被從稀釋氣體控制閥流入的稀釋氣體稀釋，同時再次被加熱并穩(wěn)定到120°C。之后，在射流泵負壓的作用下樣氣流入測量氣室進行檢測，檢測合格后，排放回?zé)焽瑁辉斐啥挝廴尽?br>[0016]測量氣室內(nèi)設(shè)置有激光前散射法煙氣分析模塊，包括激光器、探測器和數(shù)據(jù)采集控制模塊，如圖2所示，激光器發(fā)出的激光束射向樣氣氣流，在本實驗中激光束采用650nm激光束。激光束與樣氣中的煙塵粒子作用產(chǎn)生散射光，探測器接收散射光產(chǎn)生電信號，電信號經(jīng)過濾波放大、V/I轉(zhuǎn)換后被采集處理，數(shù)據(jù)采集控制模塊根據(jù)單位時間內(nèi)積分得到的電信號和流量計測得的流量計算出樣氣中的粉塵含量，含量單位為毫克每立方米。
[0017]本裝置在線使用一段時間后樣氣中的煙塵會附著到氣路和測量氣室中，這時就需要用凈化的稀釋氣體進行吹掃，吹掃廢氣排放回?zé)焽柚?，同時在吹掃后對測量氣室進行重新標定，即標零。如圖3，在對測量氣室進行吹掃時，首先控制系統(tǒng)關(guān)閉稀釋氣體控制閥和兩通電磁閥，將電動執(zhí)行器調(diào)整到吹掃測量氣室位置，鼓風(fēng)機送入的凈化空氣按照圖中流向經(jīng)過開關(guān)閥后分別進入射流泵和電動執(zhí)行器，在射流泵端形成負壓，在經(jīng)過電動執(zhí)行器后進入測量氣室，然后再經(jīng)過射流泵排回?zé)焽?，由于其它氣路都已關(guān)閉閥門，凈化空氣只能從這條氣路通過，在測量氣室持續(xù)一段時間的吹掃后，氣室已經(jīng)潔凈，此時數(shù)據(jù)采集控制模塊開始進行標零，由于測量氣室中都是凈化空氣，激光束在射向凈化空氣時幾乎沒有散射效果，探測器上產(chǎn)生的信號極微弱，再經(jīng)過濾波放大、V/I轉(zhuǎn)換后被采集到的信號值極低，控制系統(tǒng)把這個極低的信號值作為零值，在以后的檢測過程中都以這個零值為基礎(chǔ)進行計算。當這個標定零值過大時，控制系統(tǒng)會認為探測器或激光器故障發(fā)出報警，本裝置通過此方法器進行自檢。
[0018]在對采樣氣路進行吹掃時，如圖4，首先關(guān)閉稀釋氣體控制閥和兩通電磁閥，將電動執(zhí)行器調(diào)整到吹掃采樣氣路位置，鼓風(fēng)機送入的凈化空氣按圖中流向經(jīng)過開關(guān)閥后分別進入射流泵和電動執(zhí)行器，由于測量氣室前端的電動執(zhí)行器位置改變，從電動執(zhí)行器到測量氣室這段氣路封閉，射流泵端無法形成負壓，凈化空氣只從電動執(zhí)行器到探頭加熱器這條氣路流過，直接從采樣口反吹回?zé)焽瑁诔掷m(xù)一段時間的吹掃后采樣氣路及探頭加熱器都被吹掃干凈。
[0019]在圖3和圖4中所描述的吹掃，在吹掃結(jié)束后進行零點標定，同時進行自檢，吹掃和標零周期均可以自定義。
[0020]此外，本裝置自身包含正負壓氣體輸送裝置和凈化裝置，在使用時不需其它氣源裝置，方便安裝和維護，且測量模塊與顯示單元可以組合放置或者單獨放置，極大地提高了裝置的靈活度。
[0021]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.濕煙氣在線粉塵儀，其特征是，包括顯示單元、測量模塊、鼓風(fēng)供氣模塊和供電模塊； 所述鼓風(fēng)供氣模塊包括空氣凈化器和鼓風(fēng)機； 所述測量模塊包括采樣端口、探頭加熱器、電動執(zhí)行器、測量氣室、射流泵和稀釋氣體控制閥；所述采樣端口、探頭加熱器、電動執(zhí)行器、測量氣室和射流泵順次連接；所述稀釋氣體控制閥一端通過熱交換器與鼓風(fēng)機連接，另一端與探頭加熱器相連接； 所述稀釋氣體控制閥與熱交換器之間的通道和電動執(zhí)行器與測量氣室之間的通道通過兩通電磁閥相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕煙氣在線粉塵儀，其特征是，所述測量氣室設(shè)置有激光前散射法煙氣分析模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕煙氣在線粉塵儀，其特征是，所述采樣端口包括若干組流速計；所述射流泵的負壓壓力與流速計相匹配。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的濕煙氣在線粉塵儀，其特征是，所述激光前散射法煙氣分析模塊包括激光器、探測器和數(shù)據(jù)采集控制模塊；所述激光器用于向氣流發(fā)射激光束；所述探測器用于接收電信號并傳送給所述數(shù)據(jù)采集控制模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕煙氣在線粉塵儀，其特征是，所述測量模塊與顯示單元組合放置或單獨放置。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種濕煙氣在線粉塵儀，其特征是，包括顯示單元、測量模塊、鼓風(fēng)供氣模塊和供電模塊；所述測量模塊包括采樣端口、探頭加熱器、電動執(zhí)行器、測量氣室、射流泵和稀釋氣體控制閥。本發(fā)明所達到的有益效果：1、使用散射光檢測實現(xiàn)在線連續(xù)測量；2通過流速計和射流泵控制采樣氣壓實現(xiàn)等速取樣；3、使用光學(xué)方法檢測，測量室內(nèi)沒有轉(zhuǎn)動部件，工作壽命長，維護量??；4、流速計、流量計、空氣凈化器、鼓風(fēng)機都集成在設(shè)備內(nèi)部，只需在煙道單側(cè)安裝取樣探頭，安裝簡單；5、儀器定期自動進行零點標定，保證測量精準，測量數(shù)據(jù)穩(wěn)定無漂移；6、使用了高精度的流量計測量每次檢測的單位流量，使測量結(jié)果更精確。
【IPC分類】G01N15/06
【公開號】CN104897534
【申請?zhí)枴緾N201510245263
【發(fā)明人】姚軍, 趙亞亭, 謝文藝, 李偉, 曹晨, 李文忠
【申請人】蘇州奧德克光電有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月14日