一种烟尘采样装置的制作方法

本发明涉及烟气分析领域，特别涉及一种烟尘采样装置。

背景技术

近年以来，由于我国雾霾天气增多，使人们逐渐认识到大气环境中悬浮颗粒物对人体健康的危害，而锅炉燃烧燃烧过程中产生的大量烟尘是产生大气悬浮颗粒物的主要因素之一。因此，加强对锅炉烟尘的监测分析，及时准确地提供监测数据，促使烟尘达标排放，减少烟尘对大气污染具有非常重要的现实意义。为了掌握烟尘的排放情况，需对烟尘进行取样分析。

实际应用中，使用传统的烟尘采样装置进行采样时存在如下几个问题：(1)由于烟尘温度较高，而采样枪内温度较低，这种温度差异会导致烟尘样气预冷凝结，形成凝露，对监测污染物形成吸附，进而造成分析结果无法真实反应烟尘的实际情况；(2)为了从烟道中取出具有代表性的烟尘样品，需要进行等速采样。所谓等速采样，即在采样时，气体进入采样嘴的速度应与采样点的速度相等，以克服由于尘粒运动的惯性作用而引起的烟尘浓度测量误差。

综上所述，基于上述问题，设计一种能同时克服烟尘采样时由于烟尘温湿度以及烟尘取样速度导致采样精度偏低的烟尘采样装置，显得十分有必要。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种烟尘采样装置，可以实现对烟尘样气进行等速、等温差取样，进而提高采样精度。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种烟尘采样装置，包括采样嘴、烟尘进样管、烟尘采样筒、烟尘采样管、套筒、外管；所述外管呈“l”形，其内腔设有烟尘采样筒和烟尘采样管，且烟尘采样筒的末端通过变径接头与烟尘采样管的顶端相连通；所述烟尘进样管的前端连通有采样嘴，后端连通有烟尘采样筒；所述外管上设有套筒；所述采样嘴的内侧壁上分别设有气体流速传感器和第一温度传感器；所述烟尘进样管上依次设有抽气风机和流量调节装置，在套筒内分别设有变频器和温度控制器；所述气体流速传感器和变频器分别与流量调节装置电连接；所述烟尘进样管和烟尘采样管的外壁上均依次包裹有加热组件和保温层，且在烟尘采样筒的中部设有第二温度传感器；所述第一温度传感器、第二温度传感器以及加热组件均与温度控制器电性连接；

其中，当第二温度传感器检测到的温度值低于所述第一温度传感器实时探测到的温度值时，所述加热组件自动开启，且当第二温度传感器检测到的温度值与第一温度传感器实时探测到的温度值差值为3-5℃时，所述加热组件关闭。

作为优选，所述加热组件为电伴热带。

作为优选，所述保温层为玻璃纤维毡。

作为优选，所述烟尘进样管、烟尘采样筒以及烟尘采样管均采用金属合金材料制成。

作为优选，所述采样嘴呈喇叭状，其后端与烟尘进样管通过螺纹进行连接。

作为优选，所述烟尘进样管与烟尘采样筒通过螺纹进行连接。

本发明的有益效果是：

本发明中的烟尘采样装置，在烟尘的采集过程中，通过采样嘴内侧壁上设有的气体流速传感器测定烟尘样气流速，流量调节装置根据烟尘样气流速通过变频器控制抽气风机的转速，实现抽气风机的抽气流速与烟尘样气流速相匹配，从而对烟尘样气进行等速采样；同时通过第一温度器、第二温度器、加热组件以及温度控制器的设置，通过设定判断条件，实现等温差取样，从而避免取样过程中存在的温度差造成烟尘样气凝结，对监测污染物形成吸附。本发明通过控制等速和等温差进行取样，以保证采样的精度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中，1-采样嘴，2-烟尘进样管，3-烟尘采样筒，4-烟尘采样管，5-套筒，6-气体流速传感器，7-第一温度传感器，8-抽气风机，9-流量调节装置，10-变频器，11-加热组件，12-保温层，13-第二温度传感器，14-温度控制器，15-外管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，一种烟尘采样装置，包括采样嘴1、烟尘进样管2、烟尘采样筒3、烟尘采样管4、套筒5、外管15；所述外管15呈“l”形，其内腔设有烟尘采样筒3和烟尘采样管4，且烟尘采样筒3的末端通过变径接头与烟尘采样管4的顶端相连通；所述烟尘进样管2的前端连通有采样嘴1，后端连通有烟尘采样筒3；所述外管15上设有套筒5；所述采样嘴1的内侧壁上分别设有气体流速传感器6和第一温度传感器7；所述烟尘进样管2上依次设有抽气风机8和流量调节装置9，在套筒5内分别设有变频器10和温度控制器14；所述气体流速传感器6和变频器10分别与流量调节装置9电连接；所述烟尘进样管2和烟尘采样管4的外壁上均依次包裹有加热组件11和保温层12，且在烟尘采样筒3的中部设有第二温度传感器13；所述第一温度传感器7、第二温度传感器13以及加热组件11均与温度控制器14电性连接；

其中，当第二温度传感器13检测到的温度值低于所述第一温度传感器7实时探测到的温度值时，所述加热组件11自动开启，且当第二温度传感器13检测到的温度值与第一温度传感器7实时探测到的温度值差值为3-5℃时，所述加热组件11关闭。

具体的，所述加热组件11为电伴热带，电伴热带通过缠绕的方式裹附在烟尘进样管2和烟尘采样管4的外壁上，使得烟尘进样管2和烟尘采样管4均能够整体受热，提高管道内腔的受热均匀度，从而保证第二温度传感器13采样的代表性。

具体的，所述保温层12为玻璃纤维毡。采用玻璃纤维毡作为保温层12，其不仅具有良好的保温性能，而且还能耐高温和耐腐蚀。

具体的，为了避免烟尘粘附在烟尘进样管2、烟尘采样筒3以及烟尘采样管4的内壁上，所述烟尘进样管2、烟尘采样筒3以及烟尘采样管4均采用金属合金材料制成。

具体的，所述采样嘴1呈喇叭状，其后端与烟尘进样管2通过螺纹进行连接；所述烟尘进样管2与烟尘采样筒3通过螺纹进行连接。通过螺纹连接的方式便于各个零部件的拆装，同时当采样嘴1被烟尘堵塞时可将采样嘴1旋下更换新的采样嘴1，避免将烟尘采样嘴整体更换浪费材料。

本发明的工作过程：

本发明中采样嘴1内侧壁上设有的气体流速传感器6用于测定待测烟尘样气的流速，并将采集到的信号反馈至流量调节装置9，流量调节装置9根据烟尘样气流速通过变频器10控制抽气风机8的转速，实现抽气风机的抽气流速与烟尘样气流速相匹配，从而对烟尘样气进行等速采样，避免由于烟尘样气中尘粒运动的惯性作用引起的烟尘浓度测量误差。

同时，在烟尘样气的采集过程中，第一温度传感器用于检测待测烟尘样气的温度，第二温度传感器用于检测烟尘采样筒3以及烟尘采样管4内腔温度，本发明通过设定判断条件，利用加热组件11控制烟尘采样筒3以及烟尘采样管4内腔温度始终高于第一温度传感器检测到的待测烟尘样气的温度，且其恒定温度差值在3-5℃之间，通过该设计，可以避免烟尘样气采集过程中，由于烟尘样气温度较高，而烟尘采样筒3以及烟尘采样管4内腔温度较低，该温度差造成烟尘样气凝结，对监测污染物形成吸附，进而造成分析结果无法真实反应烟尘的实际情况。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。