专利名称：β射线颗粒物烟尘排放连续监测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种环保监测设备，特别是一种利用β射线监测颗粒状烟尘的β射线颗粒物烟尘排放连续监测仪。
技术背景由于工业锅炉、电厂锅炉及工业窑炉等污染源所造成的环境污染是相当严重的，世界各国都对此进行了深入研究并加以控制，这就需要对其排放的颗粒状烟尘浓度进行监测。目前常用的监测方法有不透明度法、光透射法、激光后向散射法、电荷法、β射线吸收法(烟道内测试)等。其中不透明度法测定烟尘的理论是依据朗伯—比尔定律，通过测定悬浮在烟气中的尘粒对入射的测定光减弱的程度，求烟尘相对浓度的方法。其方法是，向烟道气投射测定光，烟尘即引起测定光减弱，通过光电传感组件，使之产生与含尘浓度成正比的电信号，此信号由电位差计予以连续地显示记录。光透射法、激光后向散射法与不透明度法较近似，理论依据均为朗伯—比尔定律。利用过滤称重法(标准方法)进行比照实验得到校正系数，然后对其进行线性修正。该方法与物质粒径、成分、颜色、及分散状态有关，非线性误差较大；摩擦静电法的运用是烟尘在烟道内高速运动，碰撞和摩擦会使绝缘的烟尘粒子带上微小的电荷，所带电荷的数量与粒子的质量正相关。当带电离子与静电探头碰撞或流过静电探头附近时，会在探头上产生和感应出一个微小的电流脉冲。过滤称重法的基本原理是一定体积的含尘烟气，通过已知重量的滤筒后，烟气中的尘粒被阻留，根据采样前后滤筒的重量差和采样体积，算出含尘浓度。因烟道中的气体具有一定的流速和压力，还具有较高的温度和湿度，且常有一些腐蚀性气体，所以必须采用等速采样的方法。过滤称重法准确度高、精密度好，国外许多国家将此方法定为标准方法。我国也将此方法作为鉴定其它分析方法的标准。但该法是手动测定，不可能知道烟尘浓度的动态变化，不能实现烟尘连续测定。β射线吸收法(烟道内测试)是采用将放射源与一个开放式的电离室组合在一起，制成一个探头并把它放在烟道内对烟尘进行探测，由于电离室是开放的，即工作时含尘烟气从电离室穿过，这样电离室很快就会被烟气中的水份及烟尘所污染，使其无法正常工作。
发明内容
本实用新型的目的就是针对已有技术中存在的各种缺陷，利用计算机强大的数据处理功能生产出的一种β射线颗粒物烟尘排放连续监测仪，并且能在烟道外进行连续在线监测。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案β射线颗粒物烟尘排放连续监测仪，其特征在于它是由悬臂的采样管、压缩机、滤纸及其走纸装置、β射线源、β射线接收盖格计数器(GEIGER-MULLER DETECTOR)、S皮托管、计算机数据处理装置和机厢组成，采样管与负压源相通，走纸装置上的滤纸经过采样管横截面后，再从β射线源与β射线接收盖格计数器之间经过，β射线接收盖格计数器与计算机数据处理装置实现电联接，S皮托管与压缩机实现管路相联，其中的温度传感器与与计算机数据处理装置实现电联接。采样管设有一相适应的外套管与机厢联接，外套管中设有电热管以避免水蒸气凝结。在外套管上联有一套由气缸、拉杆、采样嘴保护盖组成的采样嘴保护装置以避免采样管在不用时被堵塞。其中S皮托管是国家标准产品；β射线源(碳14面源，即14C)与β射线接收盖格计数器是专为本仪器定制的标准产品。此方法的基本原理放射线核素所放射出的β射线(电子流)照射空白滤纸，测出空白滤纸对β射线的吸收程度，通过采样管将烟尘捕集在滤纸上，再用β射线照射集尘后的滤纸，测出集尘滤纸对β射线的吸收程度，根据空白滤纸和集尘滤纸对β射线的吸收程度确定烟尘浓度。β射线的吸收与物质粒径、成分、颜色、及分散状态无关，与物质的质量成比例。
由以上技术方案可以看出，该系统在烟尘采样和测定方面具有独特创新，不受颗粒物颜色、粒径的大小、分布、烟气中的水分的影响，与标准方法有相似的工作过程，具备与标准方法有最好的一致性，灵敏度高、量程范围宽，使用寿命长、稳定性高。全新设计的采样探头，减弱了烟尘对采样管的堵塞，系统功能强大，可配接各种气体采样探头，适用于多种不同种类大气污染物进行监测。采用β射线吸收法测量烟尘浓度，实现了采样与测试为一体，采样、测试一次完成，测量精度高、能直读浓度且适应范围广。
具体实施方式
为了更加详细地说明本实用新型，下例附图提供了本实用新型的一个最佳实施例。
图1是本实用新型的主视图；图2是图1中的采样管及S皮托管的立体图；图3是图1的外套管及其采样管、电热管的立体断面剖视图；图4是S皮托管的立体图；图5是图1的A部局部放大剖视图。
如图1所示，采样管3穿在外套管6中并伸入机厢16中，具体情况稍后描述，外套管6上联一气缸7，它通过拉杆5与采样嘴保护盖4联接，不用时将采样嘴1盖上(图示状态)，使用时通过气缸7推动拉杆5使采样嘴保护盖4向下翻转以打开采样嘴1，气缸7则通过电磁阀D1与压缩机YSJ相联。S皮托管2及其外套管8也固定在外套管6上，S皮托管2末端联电磁阀D2、D3，D2、D3与压缩机YSJ相联。S皮托管2及其外套管8、采样管3及其外套管6及采样嘴保护装置的配合情况如图2所示。S皮托管2及其外套管8的结构如图4所示。在图3中，采样管3穿入外套管6中，外套管6中还设有U型电热管6a。在图1中，机厢16内设有由放纸盘14、收纸盘12、滤纸15及涨紧轮、压纸轮组成的滤纸走纸装置。采样管3、滤纸15与β射线源及β射线接收盖格计数器的配合关系如图5所示。采样管3从上面与上压纸端9螺纹联接，上压纸端9内有与采样管3相通的内腔，上压纸端9的端口与下压纸端13的端口对接配合，但其中间留有供滤纸15通过的间隙，下压纸端13的端口处设有滤纸隔栅13a，以避免滤纸15下凹。下压纸端13内腔下部设有烟气出口13b与负压源(真空泵)联接。滤纸15通过上下压纸端后再经过β射线源11和β射线接收盖格计数器10之间，然后由压纸轮带走进入收纸轮。β射线接收盖格计数器10上的电影信号线10a接入计算机数据处理装置。
权利要求1.β射线颗粒物烟尘排放连续监测仪，其特征在于它是由悬臂的采样管、压缩机、滤纸及其走纸装置、β射线源(碳14面源，即14C)、β射线接收盖格计数器(GEIGER-MULLER DETECTOR)、S皮托管、计算机数据处理装置和机厢组成，采样管与负压源相通，滤纸由走纸装置带动经过采样管横截面后，再从β射线源与β射线接收盖格计数器之间经过，β射线接收盖格计数器与计算机数据处理装置实现电联接，S皮托管与压缩机实现管路相联，其中的温度传感器与计算机数据处理装置实现电联接。
2.根据权利要求1所述的监测仪，其特征在于采样管设有一相适应的外套管，外套管中设有电热管。
3.根据权利要求2所述的监测仪，其特征在于外套管上联有一套由气缸、拉杆、采样嘴保护盖组成的采样嘴保护装置。
专利摘要本实用新型涉及一种环保监测设备，特别是一种利用β射线监测颗粒状烟尘的β射线颗粒物烟尘排放连续监测仪。其主要特征是采样管将烟尘抽吸进入机箱中通过滤纸，吸收烟尘的滤纸经β射线源放射后由β射线接收盖格计数器接受信号，然后将信号送至计算机数据处理中心处理并与电话线联结进行在线连续监测。实现了采样与测试为一体，采样、测试一次完成，测量精度高、能直读浓度且适应范围广，并能实现与电话线联结进行在线连续监测。
文档编号G01N23/02GK2548153SQ02238238
公开日2003年4月30日 申请日期2002年6月26日 优先权日2002年6月26日
发明者张强, 马骥 申请人:张强, 马骥