一种污染源气体颗粒物的自动测量系统的制作方法

本发明属于大气污染控制技术领域，具体涉及一种污染源气体颗粒物的自动测量系统。

背景技术：

日益严重的雾霾天气引起社会的严重关注。2010年中国pm10的排放总量3797.3万吨，pm2.5排放总量为2278.4万吨。其中，火电行业排放的一次细颗粒物pm10为100.8万吨，火电行业排放的s02、nox、s03转化为二次细颗粒物pm2.5分别为350万吨、265.5万吨和107.3万吨，合计占pm2.5排放总量的36.1％。

我国是燃煤及生物质燃烧大国，产生巨量的so2，nox对大气污染造成严重影响，同时voc(挥发性有机化合物)等排放源的污染问题，也日益引起政府部门的关注。

污染物的减排及控制需要精确的仪表进行测量，目前应用的so2，nox，颗粒物，voc等主要的污染源多基于单点测量，为了保证测量数据的准确性及代表性，国家已有的污染源排放检测法规《hjt762007固定污染源排放技术要求及检测方法》中明确规定，so2，nox等气态污染物的测点选择要求中规定，测点前至少需要满足2倍的当量管道直径，测点后至少满足1倍当量管道直径。颗粒物及流速的测点选择，至少满足测点前4倍当量管道直径及测点后2倍当量管道直径。但是，很多测量现场由于场地，工艺等原因，测点很难满足法规的要求。

如图1所示，现有的测量方式是在烟道1’内装多个取样探头2’进行多个测点，并且通过将所述取样探头2’固定焊接在烟道1’内壁的方式来实现流速的多点测量。这种多路抽取的方式可以很大程度解决因流场不均问题，导致污染物浓度测量不准确的问题；但是这种方式往往安装多个取样探头2’，而且需要采用通过管线3’连接的调节阀4’来进行调节各路流量，测量结果是否准确还取决于多路气体在与分析机柜6’连接的气体混合室5’内的混合均匀程度。上述系统如果发生堵塞等将无法在线维护。另外最终的测量数据是一个断面的平均数，无法给出单点的测量数据。

技术实现要素：

针对上述现有技术的缺点或不足，本发明要解决的技术问题是提供一种能够实现多个位置的循环测量，从而实现多点或线测量或面域测量，达到最小的投资成本，最大限度的提高污染物测量数据的准确性的污染源气体颗粒物的自动测量系统。

为解决上述技术问题，本发明具有如下构成：

一种污染源气体颗粒物的自动测量系统，所述测量系统包括安装在烟道侧壁上的安装法兰、探测机构、机械旋转机构以及控制及数据采集器，所述探测机构设置在安装法兰上，所述机械旋转机构的安装部固定安装在所述安装法兰上，其旋转部与所述探测机构连接；所述探测机构、机械旋转机构分别与控制及数据采集器电连接，所述数据采集器用于采集并记录点测量、线测量、面测量时的数据信息以及机械旋转机构的旋转角度信息，并对机械旋转机构的旋转角度进行控制。

所述探测机构通过软连接结构与所述安装法兰连接。

所述软连接结构为金属波纹管、柔性的塑料波纹管、由弹性或柔性材质制成的连接结构中的任意一种。

所述机械旋转机构为云台、铰链、曲轴连杆、凸轮机构、由电机驱动的蜗轮蜗杆或由电机通过齿轮啮合驱动中的任意一种。

当所述测量系统进行点测量或线测量或面测量时，所述探测机构在机械旋转机构的控制下按照预设指令进行旋转，控制及数据采集器记录旋转角度信息及测量的数据信息，并将数据记录进行分类归纳，根据旋转角度信息，自动换算成探测区域的位置信息；其中，记录数据格式用x-y坐标轴表示，以机械旋转机构为坐标轴的零点，以测量距离或者取样点距离机械旋转机构的长度为半径，用旋转的角度和半径作为记录数据的位置信息，将被测量的测量数据及位置信息在x-y坐标轴中表示。

所述数据信息包括探测机构进行测量时，在机械旋转机构的旋转角度范围内的气体/颗粒物的浓度或流速。。

所述探测机构为单个测量仪表或单探头。

所述单个测量仪表为颗粒物监测仪、流速监测仪、氨逃逸仪表、voc监测仪表、含氧量仪表、湿度仪表以及气态汞监测仪表中的任意一种。

所述单探头为用于so2、nox、o2、co、co2、氨、气态汞、hcl或h2s监测的取样探头。

与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：

本发明通过设置机械旋转机构，可使探测机构中的单探头或者单个测量仪表按照一定的角度旋转且做往复运动，最终探测机构其能够在一定的区域范围内进行连续测量或连续采样，克服了现有技术中因流场不稳定，单点测量代表性差的技术缺陷。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1：现有技术中测量系统的结构示意图；

图2：本发明中污染源气体颗粒物的自动测量系统的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

如图2所述，本实施例污染源气体颗粒物的自动测量系统，包括安装在烟道1侧壁上的安装法兰5、探测机构2、机械旋转机构3以及控制及数据采集器9，所述探测机构2设置在安装法兰5上，所述机械旋转机构3的安装部固定安装在所述安装法兰5上，其旋转部与所述探测机构2连接；所述探测机构2、机械旋转机构3分别与控制及数据采集器9电连接，所述控制及数据采集器9用于采集并记录点测量、线测量、面测量时的数据信息以及机械旋转机构3的旋转角度信息，并对机械旋转机构3的旋转角度进行控制。其中，所述数据信息包括探测机构2进行测量时，在机械旋转机构3的旋转角度范围内的气体/颗粒物的浓度或流速。通过控制机械旋转机构3，可使探测机构2按照一定的角度旋转，并且做往复运动，最终使探测机构2能够在一定的区域范围内进行连续测量或连续采样，克服了现有技术中因流场不稳定，单点测量代表性差的技术缺陷。

所述探测机构2通过软连接结构4与所述安装法兰5连接。所述软连接结构4为金属波纹管、柔性的塑料波纹管、由弹性或柔性材质制成的连接结构中的任意一种。所述软连接结构4能够配合机械旋转机构3，使得在所述机械旋转机构3的旋转作用下，探测机构2能够进行一定角度的旋转且可进行往复运动，软连接结构4使得上述过程更加灵活，可控。并且，所述软连接结构4可以防止烟道1中的烟气喷出或者有空气被吸入烟道1内，保证了测量的准确性。所述探测机构2在机械旋转机构3的作用下，从测量初始位置8旋转至测量终点位置6。其中，测量初始位置8和测量终点位置6只是图2中示出了其中一种位置关系，具体的测量初始位置和测量终点位置可以根据实际需要进行自由设置。另外，所述测量区域7的半径亦为单探头中的探针长度。

所述机械旋转机构3为云台、铰链、曲轴连杆、凸轮机构、由电机驱动的蜗轮蜗杆或由电机通过齿轮啮合驱动中的任意一种。所述机械旋转机构3可以实现单个测量仪表或单探头自动按照一定的角度旋转且做往复运动。所述机械旋转机构3可以根据工况需要，实现水平，垂直或者倾斜一定角度进行往复运动，具体情况可以根据实际需要尽量灵活选择。

所述探测机构2为单个测量仪表或单探头。其中，所述单个测量仪表为颗粒物监测仪、流速监测仪、氨逃逸仪表、voc监测仪表、含氧量仪表、湿度仪表以及气态汞监测仪表中的任意一种。所述单探头为用于so2、nox、o2、co、co2、氨、气态汞、hcl或h2s监测的取样探头，所述单探头采样结束后，进入分析仪表进行分析测量。

其中，单个测量仪表被机械旋转机构3旋转后可实现在烟道1内被测污染物的测量区域7的连续测量。单个取样探头被机械旋转机构3旋转后实现烟道1内被测污染物的测量区域7的连续取样。

在本实施例中，所述探测机构2、机械旋转机构3分别与控制及数据采集器9电连接，从而使得所述机械旋转机构3在控制及数据采集器9的控制作用下，发生受控旋转；在该控制过程中，机械旋转机构3的位置信息等被记录下来，从而用于标记测量数据的位置信息；并且所述控制及数据采集器9控制器可以根据机械旋转机构3的位置信息，计算出一个旋转周期内旋转角度等的平均值、最大值和最小值，可为后续数据的监测分析提供数据支持；再者，所述控制及数据采集器9可以预设固定的位置信息，从而使得探测机构2中的单个测量仪表或单探头可以根据预设的位置信息，实现预设点的循环测量。

本发明的工作原理如下：

当所述测量系统进行测量时，所述探测机构2在机械旋转机构3的控制下按照预设指令进行旋转，控制及数据采集器9记录旋转角度信息及测量的数据信息，并将数据记录进行分类归纳，根据旋转角度信息，自动换算成探测区域的位置信息；其中，记录数据格式用x-y坐标轴表示，以机械旋转机构3为坐标轴的零点，以测量距离或者取样点距离机械旋转机构3的长度为半径，用旋转的角度和半径作为记录数据的位置信息，将被测量的测量数据及位置信息在x-y坐标轴中表示。

在本实施例中，仅示意出其中一种实现方式，如，所述探测机构2在机械旋转机构3的作用下，从测量初始位置8转动到测量终点位置6，将测量区域7从单点转变为弧线测量，对整个弧形区域的无数密集点的测量即可实现面测量，控制及数据采集器9控制机械旋转机构3在一定范围内，实现探测机构2的受控运动，并且记录进行点测或线测或面测时的位置信息及测量数据，系统优化提供有力的数据支持。

本发明通过设置机械旋转机构，可使探测机构中单探头或者单个测量仪表按照一定的角度旋转，并且做往复运动，最终使其能够在一定的区域范围内进行连续测量或连续采样(点测、线测或面测)，克服了现有技术中因流场不稳定，单点测量代表性差的技术缺陷。综上，本发明具有良好的市场应用前景。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限定，参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。