一种平衡式废气在线检测系统的制作方法

本发明涉及环境检测技术领域，具体的说，是涉及一种平衡式废气在线检测系统。

背景技术：

随着我国工业水平的高速发展，在发展过程中工业污染也越来越严重，其中废气污染是近几年尤为突出的民生问题，虽然国家生态环境部不断的提高废气排放标准，而对应的废气检测方法却没有在技术上得到相应的发展，对于环境监察带来较大的违法认定难度，其主要原因在于废气的检测不同于水质检测，水质检测过程中可以通过完全停留实现在线检测分析当场取得污染排放数据，而废气的检测则需要通过废气排放口取样后带回实验室进行分析，但是废气在排放过程中废气的成份、浓度一直处于波动的状态，受生产工艺、投料频率、投料成份等多方面的因素的影响，令检测数据的真实性造成较大的影响，往往在取样过程中企业很容易通过减少产量或不投原料等方式规避取样而使废气监察时取样数据失真，造成执法过程中无法准确的通过污染源数据打击和遏制废气污染排放违法的行为，所以实现废气实时在线检测的技术一直都是环境检测监察的难点，而且目前市场上大多在线检测设备主要针对脱硫除尘类烟气的检测为主，对于有机类voc气体的在线检测的技术和设备比较少。

技术实现要素：

为了克服现有的技术的不足,本发明提供一种平衡式废气在线检测系统。

本发明技术方案如下所述：

一种平衡式废气在线检测系统，其特征在于，包括取样装置、气体分析仪、清洗装置、控制器及数据存储发送器，所述取样装置与所述气体分析仪连接，所述气体分析仪与所述数据存储发送器连接，所述取样装置和所述清洗装置分别与所述控制器连接，所述数据存储发送器与上级系统连接，

所述取样装置包括第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、预处理器、取样罐及真空泵，所述第一电磁阀的进气端与废气取样口连接，所述第一电磁阀的出气端与所述预处理器的进气端，所述预处理器的出气端与所述第二电磁阀的进气端连接，所述第二电磁阀的出气端与所述取样罐连接，所述第三电磁阀的进气端与所述取样罐连接，所述第三电磁阀的出气端与所述真空泵的进气端连接，所述真空泵的出气端与排空口连接，所述第四电磁阀的进气端与所述取样罐连接，所述第四电磁阀的出气端与所述排空口连接，所述第五电磁阀的进气端与所述取样罐连接，所述第五电磁阀的出气端与所述气体分析仪连接，所述第六电磁阀的进气端与所述取样罐连接，所述第六电磁阀的出气端与排污口连接。

优选的，其特征在于，所述清洗装置包括喷头、第七电磁阀及离心水泵，所述喷头设置在所述取样罐内部，所述喷头进水端与所述第七电磁阀的出水端连接，所述第七电磁阀的进水端与所述离心水泵的出水端连接，所述离心水泵的进水端与清水口连接。

优选的，其特征在于，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀、所述第五电磁阀、所述第六电磁阀、所述第七电磁阀、所述真空泵及所述离心水泵分别与所述控制器电性连接。

优选的，其特征在于，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀、所述第五电磁阀、所述第六电磁阀、所述第七电磁阀、所述预处理器、所述取样罐、所述真空泵、所述废气取样口、所述排空口和所述排污口通过取样管道连通。

优选的，其特征在于，所述取样管道为sus316l材质。

优选的，其特征在于，所述取样装置至少为两台，每一所述取样装置以并联的方式设置。

优选的，其特征在于，一台所述取样装置对应一台所述清洗装置和一台所述控制器。

优选的，其特征在于，所述气体分析仪为泵吸式气体分析仪。

优选的，其特征在于，所述取样罐的容量至少为15l。

优选的，其特征在于，所述上级系统包括环境监察部门、废气处理系统及企业信息公示屏。

本发明的优点在于：

1、本发明通过预处理器针对含粉尘、湿度、温度、油雾的废气进行预处理，可选择除尘、除尘降温、除尘除湿、除尘除油、除湿降温、除湿除油、降湿除油的预处理方式，预处理适应性强且灵活多变，因地制宜的使用。

2、本发明采用了独立的大容量取样罐，取样后进出气口两头封闭，气样浓度不受影响无波动，最大限度的保证气样与排气管道中的废气浓度平均值是一致的，更加真实的还原实时废气浓度。

3、本发明设置有自动清洗装置，每次在取样后都会对取样罐进行高压清洗，并且在二次取样前对取样罐做抽真空处理，基本上无废气残留，使得每次取样的数据都是独立的，不会出现浓度叠加的现象，有效解决二次检测时检测数据偏高的现象。

4、本发明采用至少2个取样装置并联组合使用，使得检测频率具有高度的连续性，可以选择5-120分钟甚至更长时间频次的取样检测，做到真正的废气在线实时检测。

5、本发明的检测数据可通过数据存储发送器输出至本地存储和移存打印或者远程实时发送至环境监察部门警、废气处理系统及企业信息公示屏等，多通道同时发送避免人为干扰数据的真实性。

6、本发明所采用的所有元部件均为常规元件，无特殊材料，制造成本和维护成本较低，运行过程中仅需用电及少量清水，其每小时运行费用不高于1元，具有非常高的市场推广性。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图一；

图2为本发明一实施例的结构示意图二；

在图中，10、取样装置；11、气体分析仪；12、清洗装置；13、控制器；14、数据存储发送器；15、上级系统；101、第一电磁阀；102、第二电磁阀；103、第三电磁阀；104、第四电磁阀；105、第五电磁阀；106、第六电磁阀；107、预处理器；108、取样罐；109、真空泵；110、废气取样口；111、排空口；112、排污口；131、喷头；132、第七电磁阀；133、离心水泵；134、清水口。

具体实施方式

下面结合附图以及实施方式对本发明进行进一步的描述：

如图1所示，在本发明一实施例中，一种平衡式废气在线检测系统，包括两台并联设置的取样装置10、气体分析仪11、两台清洗装置12、两台控制器13及数据存储发送器14，取样装置10与气体分析仪11连接，气体分析仪11与数据存储发送器14连接，取样装置10和清洗装置12分别与控制器13连接，数据存储发送器14与上级系统15连接。其中，取样装置10、清洗装置12、控制器13和气体分析仪11的数量可根据检测需求设定，取样装置10的数量至少为两台，清洗装置12和控制器13的数量与取样装置10的数量对应，气体分析仪11的数量的至少为一台。

取样装置10包括第一电磁阀101、第二电磁阀102、第三电磁阀103、第四电磁阀104、第五电磁阀105、第六电磁阀106、预处理器107、取样罐108及真空泵109，第一电磁阀101的进气端与废气取样口110连接，第一电磁阀101的出气端与预处理器107的进气端，预处理器107的出气端与第二电磁阀102的进气端连接，第二电磁阀102的出气端与取样罐108连接，第三电磁阀103的进气端与取样罐108连接，第三电磁阀103的出气端与真空泵109的进气端连接，真空泵109的出气端与排空口111连接，第四电磁阀104的进气端与取样罐108连接，第四电磁阀104的出气端与排空口111连接，第五电磁阀105的进气端与取样罐108连接，第五电磁阀105的出气端与气体分析仪11连接，第六电磁阀106的进气端与取样罐108连接，第六电磁阀106的出气端与排污口112连接。

取样装置10用于为气体分析仪11提供稳定的取样气体。取样装置10中的电磁阀用于控制取样过程中实现有序的控制气样流入和排出，确保取样气体的独立性。预处理器107用于度取样气体进行粉尘、湿度、温度、油雾的预处理，确保取样时气样为纯气体，以减少气体分析时的误差值，同时对于气体分析仪11的探头也是一种保护。取样罐108用于取样气体储存和气流稳定使用，可完全消除废气浓度波动性，并可根据气体分析的要求设置容量。真空泵109用于为气体取样和排空提供动力。

气体分析仪11用于检测取样气体的浓度及成分数据。清洗装置12用于为取样罐108清洗使用，确保每一次取样前取样罐108内无气体或杂质残留，提高检测数据的真实性。

控制器13用于为整个检测系统单元提供各部件的启停顺序和工作时间提供有效的管理。

数据存储发送器14是检测数据存储和输出的中转站，当气体分析仪11将检测数据输入至数据存储发送器14后，数据存储发送器14将数据实时远程传输到环境监察部门、废气处理系统及企业信息公示屏，也可以本地移存和打印检测数据。

优选的，清洗装置12包括喷头121、第七电磁阀122及离心水泵123，喷头121设置在取样罐108内部，喷头121进水端与第七电磁阀122的出水端连接，第七电磁阀122的进水端与离心水泵123的出水端连接，离心水泵123的进水端与清水口124连接。进一步的，喷头121为高压喷头。

优选的，第一电磁阀101、第二电磁阀102、第三电磁阀103、第四电磁阀104、第五电磁阀105、第六电磁阀106、第七电磁阀122、真空泵109及离心水泵123分别与控制器13电性连接。

优选的，第一电磁阀101、第二电磁阀102、第三电磁阀103、第四电磁阀104、第五电磁阀105、第六电磁阀106、第七电磁阀122、预处理器107、取样罐108、真空泵109、废气取样口110、排空口111和排污口112通过取样管道连通。

优选的，取样管道为sus316l材质。

优选的，取样装置10至少为两台，每一取样装置10以并联的方式设置。

优选的，气体分析仪11为泵吸式气体分析仪。

优选的，取样罐108的容量至少为15l。

优选的，上级系统15包括环境监察部门、废气处理系统及企业信息公示屏。

如图2所述，在本发明一实施例中，一种平衡式废气在线检测系统，包括三台并联设置的取样装置10、两台并联设置的气体分析仪11、三台清洗装置12、三台控制器13及数据存储发送器14，取样装置10与泵吸式气体分析仪连接，泵吸式气体分析仪与数据存储发送器14连接，取样装置10和清洗装置12分别与控制器13连接，且一台取样装置10对应一台清洗装置12和一台控制器13，数据存储发送器14与上级系统15连接。

取样装置10包括第一电磁阀101、第二电磁阀102、第三电磁阀103、第四电磁阀104、第五电磁阀105、第六电磁阀106、预处理器107、取样罐108及真空泵109，第一电磁阀101的进气端与废气取样口110连接，第一电磁阀101的出气端与预处理器107的进气端，预处理器107的出气端与第二电磁阀102的进气端连接，第二电磁阀102的出气端与取样罐108连接，第三电磁阀103的进气端与取样罐108连接，第三电磁阀103的出气端与真空泵109的进气端连接，真空泵109的出气端与排空口111连接，第四电磁阀104的进气端与取样罐108连接，第四电磁阀104的出气端与排空口111连接，第五电磁阀105的进气端与取样罐108连接，第五电磁阀105的出气端与气体分析仪11连接，第六电磁阀106的进气端与取样罐108连接，第六电磁阀106的出气端与排污口112连接。

以图1为例，本发明的基本工作流程，包括以下步骤：

第一步，第一台取样装置10进行废气取样：

打开第三电磁阀103和真空泵109对取样罐108进行抽真空处理，抽真空时间大约为10分钟，取样罐108完成抽真成空后关闭第三电磁阀103和真空泵109，然后打开第一电磁阀101、第二电磁阀102进行减压，2分钟后打开第三电磁阀103，然后启动真空泵109，当真空泵109启动后废气将从废气取样口110经第一电磁阀101、预处理器107、第二电磁阀102、取样罐108、第三电磁阀103、真空泵109进行持续抽样，抽样时间为15分钟，15分钟后关闭真空泵109、第一电磁阀101、第二电磁阀102、第三电磁阀103，至此取样装置10完成取样。

第二步，废气检测分析及数据存储发送：

第一台取样装置10完成取样后，打开第五电磁阀105，启动泵吸式气体分析仪抽气并进行废气检测分析3分钟后检测分析完成，然后关闭泵吸式气体分析仪和第五电磁阀105，至此完成第一台取样装置10的气体分析，检测数据具传输至数据存诸发送器，数据存储发送器14再将数据实时远程传输到环境监察部门、废气处理系统及企业信息公示屏。

第三步，取样罐108自动清洗：

打开第七电磁阀122，启动离心水泵123，清水随即泵入取样罐108内高压喷头，高压喷头高速清洗取样罐10810秒钟，然后关闭离心水泵123和第七电磁阀122，打开第四电磁阀104和第六电磁阀106进行排污，2分钟后关闭第四电磁阀104和第六电磁阀106，完成取样罐108的清洗。

第四步，第二台取样装置10进行废气取样：

打开第三电磁阀103和真空泵109对取样罐108进行抽真空处理，抽真空时间大约为10分钟，取样罐108完成抽真成空后关闭第三电磁阀103和真空泵109，然后打开第一电磁阀101、第二电磁阀102进行减压，2分钟后打开第三电磁阀103，然后启动真空泵109，当真空泵109启动后废气将从废气取样口110经第一电磁阀101、预处理器107、第二电磁阀102、取样罐108、第三电磁阀103、真空泵109进行持续抽样，抽样时间为15分钟，15分钟后关闭真空泵109、第一电磁阀101、第二电磁阀102、第三电磁阀103，至此取样装置10完成取样。

第五步，废气检测分析及数据存储发送：

第二台取样装置10完成取样后，打开第五电磁阀105，启动泵吸式气体分析仪抽气并进行废气检测分析3分钟后检测分析完成，然后关闭泵吸式气体分析仪和第五电磁阀105，至此完成第二台取样装置10的气体分析，检测数据具传输至数据存诸发送器，数据存储发送器14再将数据实时远程传输到环境监察部门、废气处理系统及企业信息公示屏。

第六步，取样罐108自动清洗：

打开第七电磁阀122，启动离心水泵123，清水随即泵入取样罐108内高压喷头，高压喷头高速清洗取样罐10810秒钟，然后关闭离心水泵123和第七电磁阀122，打开第四电磁阀104和第六电磁阀106进行排污，2分钟后关闭第四电磁阀104和第六电磁阀106，完成取样罐108的清洗。

至此完成在线检测的全部流程，正常为每30分钟检测一次废气排放的数据，也可以根据实际情况每5-120分钟之间调整，只需要将第一台取样装置10和第二台取样装置10的启动间隔时间设定为需要的时间范围即可，或者相应的增加取样装置10的数量来实现，也可以根据废气成份不同，取样时间不同设定不同的时间取样时间和检测时间，非常的灵活方便，通过平衡式废气在线检测系统进行检测，检测数据具有连续性、稳定性，真实性，避免了因废气浓度波动或取样时有残留造成检测数据失真的情况发生。

本发明的实质性效果：

1、本发明通过预处理器107针对含粉尘、湿度、温度、油雾的废气进行预处理，可选择除尘、除尘降温、除尘除湿、除尘除油、除湿降温、除湿除油、降湿除油的预处理方式，预处理适应性强且灵活多变，因地制宜的使用。

2、本发明采用了独立的大容量取样罐108，取样后进出气口两头封闭，气样浓度不受影响无波动，最大限度的保证气样与排气管道中的废气浓度平均值是一致的，更加真实的还原实时废气浓度。

3、本发明设置有自动清洗装置12，每次在取样后都会对取样罐108进行高压清洗，并且在二次取样前对取样罐108做抽真空处理，基本上无废气残留，使得每次取样的数据都是独立的，不会出现浓度叠加的现象，有效解决二次检测时检测数据偏高的现象。

4、本发明采用至少2个取样装置10并联组合使用，使得检测频率具有高度的连续性，可以选择5-120分钟甚至更长时间频次的取样检测，做到真正的废气在线实时检测。

5、本发明的检测数据可通过数据存储发送器14输出至本地存储和移存打印或者远程实时发送至环境监察部门警、废气处理系统及企业信息公示屏等，多通道同时发送避免人为干扰数据的真实性。

6、本发明所采用的所有元部件均为常规元件，无特殊材料，制造成本和维护成本较低，运行过程中仅需用电及少量清水，其每小时运行费用不高于1元，具有非常高的市场推广性。

上面结合附图对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。