专利名称：催化剂颗粒激光在线监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种烟尘颗粒激光在线监测装置，尤其涉及一种催化剂颗粒激光在线监测装置。
背景技术：
石化系统炼油企业在催化裂化过程中，为了降低能耗，将再生器排放的具有一定压力的高温烟气进行能量回收，通常均采用烟气轮机。而烟气轮机的使用寿命除了与本身制造质量有关外，还与高温烟气中所含催化剂颗粒大小及浓度有直接关系。进入烟气轮机的烟气虽然已经过三级旋风分离器将大于10μm的催化剂分离出去，但仍有催化剂颗粒进入烟气轮机。这时进入烟气轮机的催化剂颗粒大小及浓度必须控制在一定范围内，为此对进入烟气轮机的催化剂颗粒大小及浓度进行监测就显得非常重要。否则就很难保证烟气轮机长周期安全运行。
美国Elliott公司和西安毅达信息系统有限公司生产的催化剂激光在线监测装置，采用光学测量方法。它以光经过烟气管道催化剂颗粒场后，光的衰减和光的散射为依据。任何物质分得很细时，就会呈现出明显的光学特性，这就是微小颗粒对入射光会产生散射现象。根据梅氏理论，在单位入射光强经过粒子场时，粒子产生的散射光强与粒子数和其横截面积成比例。进入烟气轮机的烟气中催化剂颗粒场符合梅氏理论的条件。因此只要测得催化剂粒子场散射光光强就可以计算出颗粒体积浓度及粒子分布情况。
激光发射装置和接收装置安装在高温振动的烟气管道上。为了保证发射光经过颗粒场后打到接收器上，要求发射装置和接收装置在安装时垂直于烟气管道且在同一直径上。同时要求发射装置和接收装置有校正机构。在系统初始安装时，通过发射装置上的校正机构可以达到产品安装技术要求。但系统在运行后，由于烟气管道处于高温振动条件下，发射光轴和接收光轴很难保持不变，即对中发生偏移。对中偏移多为机构变形造成，也就是说多为激光发射器轴线相对烟气管道发生偏转造成。由于光接收器接收面积比较小，发射端的光轴只要稍微发生一点偏转，就造成轻者偏离中心，重者无法接收到透过去的光，从而使系统失效。这样就很难保证系统长周期安全运行。
现有催化剂颗粒在线监测装置要求每天必须检查光轴是否偏移，若偏移超过规定范围应立即进行对中校正。该装置维护量最多的就是对中偏移问题。对中偏移问题成为炼油企业特别是维护设备人员意见最大的问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种催化剂颗粒激光在线监测装置，其解决了背景技术中光轴对中偏移所产生的校正维护量大的技术问题。
本实用新型的技术解决方案是一种催化剂颗粒激光在线监测装置，包括激光发生装置1和激光接收装置5，所述激光接收装置5包括罩体4和设置在罩体4内的光接收器9，其特殊之处是所述激光接收装置5还包括设置在罩体4内光接收器9前端的光学透镜。
上述光学透镜为一个凸透镜7或一组光学透镜。
上述一组光学透镜为两个相对设置的平凸镜10。
上述激光接收装置5包括可带动所述光接收器9前后移动的微调装置，所述微调装置包括设置在罩体4上的至少两个开口槽8和相应数量的穿过所述开口槽8并与光接收器9连接的螺钉6。
上述激光接收装置5也可包括可带动所述光学透镜前后移动的微调装置，所述微调装置包括设置在罩体4上的至少两个开口槽8和相应数量的穿过所述开口槽8并与光学透镜连接的螺钉6。
本实用新型只要取激光发射器光轴发生偏转的最大可能值而设计光学透镜组的口径，就能保证光接收器在光轴发生偏转时仍能接收到透过的光，所以具有校正维护量小的优点。
附图图面说明
图1是本实用新型采用一个凸透镜的结构原理示意图；图2是本实用新型采用两个平凸镜的结构原理示意图。
具体实施方式
参见附图1，本实用新型主要由激光发生装置1和激光接收装置5组成。激光接收装置5包括罩体4、设置在罩体4内的凸透镜7和光接收器9以及设置在罩体4上的可带动光接收器9前后移动的微调装置，凸透镜7设置在光接收器9前端，微调装置包括对应设置在罩体两侧的四个开口槽8和四个穿过所述开口槽8并与光接收器9连接的螺钉6。参见附图2，本实用新型2激光接收装置5包括罩体4、设置在罩体4内的两个平凸镜10和光接收器9以及设置在罩体4上的可带动光接收器9前后移动的微调装置，两个平凸镜10设置在光接收器9前端，微调装置包括对应设置在罩体两侧的四个开口槽8和相应数量的穿过所述开口槽8并与光接收器9的螺钉6。罩体4上也可设置带动光学透镜前后移动的微调装置，结构可同样采用四个开口槽8和四个穿过开口槽8并与光学透镜连接的螺钉6，两种微调装置任意设置一种即可，也可两种微调装置同时设置。
本实用新型原理在光接收器前面加一个凸透镜或一组光学透镜，光学透镜位置应该满足激光器A点成像在光接收器上(即A′)，由于A′和A为像与物共轭，在激光发射器由于振动或热变形光轴发生偏移时，经过透镜组仍然使光落在光接收器中心。只要取激光发射器光轴发生偏移的最大可能值而设计光学透镜组的口径，就能保证光接收器在光轴发生偏移时仍能接收到透过的光。接收端将光接收器用一个微调装置，向后移至A′，该装置设计成相对光学透镜组可以前后移动。在系统安装时，利用微调装置使A点像落到A′就可以了。
权利要求1.一种催化剂颗粒激光在线监测装置，包括激光发生装置(1)和激光接收装置(5)，所述激光接收装置(5)包括罩体(4)和设置在罩体(4)内的光接收器(9)，其特征在于所述激光接收装置(5)还包括设置在罩体(4)内光接收器(9)前端的光学透镜。
2.根据权利要求1所述的催化剂颗粒激光在线监测装置，其特征在于所述光学透镜为一个凸透镜(7)或一组光学透镜。
3.根据权利要求2所述的催化剂颗粒激光在线监测装置，其特征在于所述一组光学透镜为两个相对设置的平凸镜(10)。
4.根据权利要求1或2或3所述的催化剂颗粒激光在线监测装置，其特征在于所述激光接收装置(5)还包括可带动所述光接收器(9)前后移动的微调装置，所述微调装置包括设置在罩体(4)上的至少两个开口槽(8)和相应数量的穿过所述开口槽(8)并与光接收器(9)连接的螺钉(6)。
5.根据权利要求1或2或3所述的催化剂颗粒激光在线监测装置，其特征在于所述激光接收装置(5)还包括可带动所述光学透镜前后移动的微调装置，所述微调装置包括设置在罩体(4)上的至少两个开口槽(8)和相应数量的穿过所述开口槽(8)并与光学透镜连接的螺钉(6)。
专利摘要催化剂颗粒激光在线监测装置可对进入烟气轮机的催化剂颗粒大小及浓度进行监测，本实用新型在现有催化剂颗粒激光在线监测装置的光接收器前面加一个凸透镜或一组光学透镜，光学透镜位置满足激光器A点成像在光接收器上A′点，只要取激光发射器光轴发生偏移的最大可能值而设计光学透镜组的口径，在激光发射器由于振动或热变形光轴发生偏移时，光经过透镜组仍然落在光接收器中心，保证光接收器在光轴发生偏移时仍能接收到透过的光，使得本实用新型装置具有校正维护量小的优点。
文档编号G01N21/17GK2718569SQ200420041929
公开日2005年8月17日 申请日期2004年5月18日 优先权日2004年5月18日
发明者郭胜岩, 朱振林 申请人:西安毅达信息系统有限公司