一种粉尘在线监测系统的制作方法

本实用新型涉及粉尘监测技术领域，特别涉及一种粉尘在线监测系统。

背景技术：

工业废气是大气的主要污染源之一，工业生产所排放的废气必须符合国家环保部门的标准，因此，对工业废气的监测尤为重要。在电厂等行业需要对排放实行连续、实时监测，如何高效、便捷地开展烟气中的粉尘在线监测成为行业内的难题。

现有烟气中的粉尘监测方法分为直接法和间接法；直接法为手工称重法，间接法采用粉尘浓度传感器。手工称重法是直接法，严格按照粉尘浓度计算公式进行测量，检测结果与抽气泵取气体体积和天平称重两个因素有关，不受外界其它因素影响，测量精度较高，但是在操作中比较繁琐，检测周期比较长，在现场很难实现。

粉尘浓度传感器可以实现粉尘的在线检测，但是仍存在很多问题，主要表现在：其光学检测窗口容易被粉尘污染、气路容易阻塞，造成维护频繁，是此方法最大的弊端，也是粉尘浓度传感器发展所面临的难题。

因此，提供一种检测效率、精度高，使用寿命长，不易堵塞气路的烟气粉尘监测系统成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为了解决目前粉尘监测装置存在的问题，本实用新型一种一种粉尘在线监测系统，其具体的技术方案如下：

一种粉尘在线监测系统，其包括取样单元、检测单元、监测单元、电气控制系统；其中：

所述取样单元包括通过管路顺序连接的气体取样管1、伴热管线2、旋风加热筒5、气体测量室6，所述气体测量室6后方连接抽气管路，所述抽气管路上设置有抽气装置；

所述检测单元包括激光粉尘测量仪，所述激光粉尘测量仪包括发射器7、接收器8，所述发射器7、接收器8分别安装于气体测量室6的两端，发射器7发出的激光穿过气体测量室6由接收器8接收；所述激光粉尘与电气控制系统连接，激光粉尘测量仪测量仪输出其测量数据到电气控制系统，得到被测量体总的粉尘含量；

所述监测单元包括设置于取样单元管线上的孔板4、差压变送器11；

内孔板4设置于伴热管线2与旋风加热筒5之间的管路上，取出的样气通过此部件会产生气压差，将气压差通过管路送入差压变送器11；

所述差压变送器11设置于气体测量室6后方的管路上，并与电气控制系统连接，将气体压力差值变换成电流信号，由电气控制系统换算成流量、流速。

进一步，所述抽气装置包括射流泵10、送风机12，所述送风机12为射流泵的动力源，将测量样气抽取到气体测量室6。

进一步，其还包括安装柜体13，所述安装柜体13包括上柜体与下柜体，所述气体测量室6设置于上柜体内；所述抽气管路、电气控制系统设置于下柜体内。

进一步，所述气体取样管1与旋风加热筒5之间的取样管路上设置电动三通球阀3，通过电动三通球阀3切换，可实现管路的取样、清扫两种工作模式。

进一步，所述气体测量室6后方连接抽气管路上设置流量调节球阀9。

本实用新型所提供的一种粉尘在线监测系统，具有以下优点：

在本实用新型的一种粉尘在线监测系统中，当样气通过气体取样管进入到监测系统内是，通过孔板和差压变送器的配合，使电气控制系统能够计算出样气流入系统内的流速、流量，根据流量波动的变化状态，定期、定时通过控制电动三通阀的转换，外接压缩空气吹扫气体取样管和伴热管线内结尘，使管路时时保持清洁，使样气抽取的流量和流速基本稳定，提高粉尘测量的精度；

样气进入气体测量室之前经过旋风加热筒，进入到筒内的样气螺旋状的沿筒壁流动，使样气内的水蒸气充分的气化，从而保证流入到气体测量室的样气不含有水滴和水雾，提高粉尘测量的精度；

安装柜体设计成上下两个独立空间，上部空间安装了孔板、旋风加热筒和气体测量室主要气体测量部件，下部空间安装了差压变送器和电气测量和控制部件，使整个系统结构紧凑，易于安装，通用性强。

附图说明

图1为本实用新型一种粉尘在线监测系统的结构示意图。

【主要部件符号说明】

1. 气体取样管、2. 伴热管线、3. 电动三通球阀、4. 孔板、5. 旋风加热筒、6. 气体测量室、7. 激光粉尘测量仪发射器、8.激光粉尘测量仪接收器、9. 流量调节球阀、10. 射流泵、11. 差压变送器、12. 送风机、13. 安装柜体。

具体实施方式

下面结合附图及本实用新型的实施例对本实用新型的一种粉尘在线监测系统作进一步详细的说明。

参照图1，一种粉尘在线监测系统，其包括取样单元、检测单元、监测单元、电气控制系统、安装柜体13，其中：

所述取样单元包括通过管路顺序连接的气体取样管1、伴热管线2、旋风加热筒5、气体测量室6，所述气体测量室6后方连接抽气管路，所述抽气管路上设置有抽气装置；所述抽气装置包括射流泵10、送风机12，所述送风机12为射流泵的动力源，将测量样气抽取到气体测量室6。所述安装柜体13包括上柜体与下柜体，所述气体测量室6设置于上柜体内；所述抽气管路、电气控制系统设置于下柜体内。

所述检测单元包括激光粉尘测量仪，所述激光粉尘测量仪包括发射器7、接收器8，所述发射器7、接收器8分别安装于气体测量室6的两端，发射器7发出的激光穿过气体测量室6由接收器8接收；所述激光粉尘与电气控制系统连接，激光粉尘测量仪测量仪输出其测量数据到电气控制系统，得到被测量体总的粉尘含量；

所述监测单元包括设置于取样单元管线上的孔板4、差压变送器11；

内孔板4设置于伴热管线2与旋风加热筒5之间的管路上，取出的样气通过此部件会产生气压差，将气压差通过管路送入差压变送器11；

所述差压变送器11设置于气体测量室6后方的管路上，并与电气控制系统连接，将气体压力差值变换成电流信号，由电气控制系统换算成流量、流速。

作为优选方案，所述气体取样管1与旋风加热筒5之间的取样管路上设置电动三通球阀3，通过电动三通球阀3切换，可实现管路的取样、清扫两种工作模式，当其中清扫模式工作时，其外接压缩空气吹扫气体取样管和伴热管线内结尘，使管路时时保持清洁，使样气抽取的流量和流速基本稳定，提高粉尘测量的精度。

所述气体测量室6后方连接抽气管路上设置流量调节球阀9，方便对流量对行调节。

为了进一步对本系统进行说明，下面对各部件功能一一介绍。

1. 气体取样管：探入到需要监测的烟囱或气体管道中，将需要监测的气体抽取到监测仪系统中。

2. 伴热管线：气体取样管和监测仪系统连接的过渡管线，通过加热，防止抽取样气中的水蒸气凝结成水露。

3. 电动三通球阀：定期、定时的进行切换，用压缩空气清扫气体取样管和伴热管线内沉积的粉尘，达到管线内清洁的目的。

4. 孔板：取出的样气通过此部件会产生气压差，将气压差通过管路送入差压变送器内。

5. 旋风加热筒：抽取的样气，通过此部件进一步加热，使样气内的水蒸气充分气化，减小粉尘测量的误差。

6. 气体测量室：是保证气体测量精度的核心部件之一，激光在此测量室内穿过。

7. 激光粉尘测量仪发射器：此测量仪是国际粉尘测量的高精度监测仪，此部件是激光发出的器件。

8. 激光粉尘测量仪接收器：此测量仪是国际粉尘测量的高精度监测仪，此部件是激光发出的器件。

9. 流量调节阀：通过调整流量，保证监测仪在高精度的测量范围内。

10.射流泵：使测量样气进入到系统内的部件。

11.差压变送器：将气体压力差值变换成电流信号，是电气控制系统换算成流量值的部件。

12.送风机：射流泵的动力源。

13.安装箱体：箱体内安装了系统主要的监测及控制器件，箱体设计紧凑，各部件安装和维护都很便捷，箱体上部分四周、底面及箱盖均采用最新型的气凝胶保温材料进行保温，使热量损失减小到最小，有效保证监测仪的测量精度。

本实用新型的一种粉尘在线监测系统的主要工作过程如下：

由送风机为射流泵提供动力源，使射流泵产生抽取监测样气的功能，样气会通过气体取样管进入到监测系统内。

通过孔板和差压变送器的配合，使电气控制系统能够计算出样气流入系统内的流速、流量，样气进入到旋风加热筒后，进一步加热升温，使样气内的水蒸气充分气化，保证进入到气体测量室的样气没有凝结的水露，样气从旋风筒进入到气体测量室，在气体测量室的两端安装了激光粉尘测量仪，激光粉尘测量仪通过激光散射原理，监测流入到气体测量室内样气的粉尘含量；激光粉尘测量仪测量仪会输出其测量数据到本在线检测仪的电气控制系统，电控系统通过软件的计算，得到被测量体总的粉尘含量。

电控系统会根据流量波动的变化状态，定期、定时通过控制电动三通阀的转换，采用压缩空气吹扫气体取样管和伴热管线内结尘，使样气抽取的流量和流速基本稳定，提高粉尘测量的精度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。