一体式烟尘气采样仪的制作方法

本实用新型涉及气体采样技术领域，尤其涉及一种一体式烟尘气采样仪。

背景技术：

对于固定污染源颗粒物的检测方式，现有技术中主要是通过工作人员携带相应的主机、合适的取样管以及其他相关附件在烟道中取样，由于采样时需要携带大量的采样器具，造成费时费力；而且采样时是用硅胶管将主机、配件、取样管连接起来的，由于管路容易发生折管、积水等现象，会造成采样数据误差较大；此外，传统采样过程中会将采样完成后的气体直接排放到仪器周围的大气中，对环境、工作人员的健康造成危害；同时由于人为原因将取样管伸入烟道的距离误差较大，从而造成采样误差较大。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种一体式烟尘气采样仪，解决现有技术中工作人员在采样时需要携带大量的采样器具，费时费力、采样完成后的气体直接排放到大气中造成环境污染的技术问题，实现一体式的结构设计，将主机与取样管合二为一，节省工作人员在采样时的体力负担、同时将采样完成后的气体回流至烟道内，节能环保。

本实用新型提供的技术方案是，一种一体式烟尘气采样仪，包括主机和与所述主机连接的取样管组件，所述主机的一端设置有连接件，所述取样管组件的一端设置有法兰，所述连接件与所述法兰配合连接，所述主机内设置有用于测量烟尘气的测量模块和电化学传感器，所述取样管组件的前端设置有取样头，所述取样管组件内设置有气体流入通道和气体流出通道，所述取样头与所述气体流入通道连通，所述取样头从烟道内采取到的烟尘气经所述气体流入通道进入所述测量模块和所述电化学传感器、再经所述气体流出通道流出至所述烟道。

进一步的，所述主机上还设置有用于测量所述取样头伸入所述烟道内的深度的激光测距模块。

进一步的，所述测量模块包括烟尘流量计和烟气流量计，所述烟尘流量计连接有烟尘采样泵，所述烟气流量计连接有烟气采样泵，所述电化学传感器与所述烟气流量计连通。

进一步的，所述电化学传感器为氧气传感器。

进一步的，所述取样管组件内设置有加热温控模块。

进一步的，所述加热温控模块包括加热棒和铂电阻，所述铂电阻与系统终端连接。

进一步的，所述取样管组件还包括用于测量烟尘气流速的皮托管，所述取样头前端设置有滤膜。

进一步的，所述气体流入通道和所述气体流出通道的外周设置有装饰管，所述装饰管的横截面形状为多边形。

进一步的，所述主机内设置有陀螺仪传感器。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型提出一种一体式烟尘气采样仪，将主机与取样管组件通过连接件与法兰连接成为一体式结构，避免了现有技术中工作人员在采样时需要携带大量的采样器具而造成的费时费力的问题，节省了工作工作人员的体力负担。在主机前端设置激光测距模块，用于测量取样头伸入烟道内的深度，避免由于人为原因造成的取样管伸入烟道内的深度不同而引起的测量误差。在主机内经过测量后的烟尘气，经气体流出通道流出，最终流回至烟道内，避免采样抽取的烟尘气外漏，造成环境污染以及对采样工作人员造成伤害；同时，由于烟气回流使得管路内的压力差较小，减小了采样泵的工作负担，较少了能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一体式烟尘气采样仪的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为本实用新型实施例取样管组件的装配结构示意图；

图4为图3中B处局部放大图；

图5为本实用新型实施例一体式烟尘气采样仪的工作流程示意图。

其中，100-主机，110-电化学传感器，120-烟尘过滤嘴，130-连接件，140-烟尘流量计，150-烟尘采样泵，160-烟气流量计，170-烟气采样泵，180-激光测距模块，200-取样管组件，210-取样头，220-皮托管，230-加热棒，240-铂电阻，250-排气口，260-法兰，270-取样管主体，271-装饰管，300-烟道。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型公开一种一体式烟尘气采样仪，参照图1所示的一体式烟尘气采样仪的结构示意图，包括主机100和与主机100连接的取样管组件200。主机100的一端设置有连接件130，取样管组件200的一端设置有法兰260，通过连接件130与法兰260的配合连接，实现主机100与取样管组件200的一体式连接，避免了现有技术中工作人员在采样时需要携带大量的采样器具而造成的费时费力的问题，节省了工作工作人员的体力负担。主机100内设置有用于测量烟尘气的测量模块和电化学传感器110。取样管组件200的前端设置有取样头210，取样管组件200内设置有气体流入通道（未图示）和气体流出通道（未图示），且取样头210与气体流入通道连通。工作时，将取样头210伸入进烟道300内，取样头210从烟道300内采取到的烟尘气经气体流入通道进入主机100内的测量模块和电化学传感器110、再经气体流出通道末端的排气口250流出至烟道300。通过气体的回流，避免采样抽取的烟尘气外漏，造成环境污染以及对采样工作人员造成伤害；同时，由于烟气回流使得管路内的压力差较小，减小了采样泵的工作负担，较少了能耗。

具体的说，主机部分，参照图2所示的主机的结构示意图，主机100内设置有激光测距模块180，用于测量取样头210伸入烟道300内的深度。避免由于人为原因造成的取样头伸入烟道内的深度不同而引起的测量误差。

参照图2和图5，测量模块包括烟尘流量计140和烟气流量计160，烟尘流量计140与烟尘采样泵150连接，烟气流量计160与烟气采样泵170连接。按照气流的流动方向，烟尘采样泵150位于烟尘流量计140的后端，烟气采样泵170既可以位于烟气流量计160的前端也可以位于烟气流量计160的后端。本实施例从实现主机100内部结构紧凑的角度出发，将烟气采样泵170置于烟气流量计160的前端。烟气流量计160的后端与电化学传感器110连接，烟气与电化学传感器110发生化学反应，系统终端根据电化学传感器110的电信号变化分析计算出相应气体的含量及浓度。

本实施例电化学传感器110选用氧气传感器，一体式烟尘气采样仪在完成颗粒物采样的同时，可以检测出烟气中氧气的含量，以此推断燃烧的充分性。

为了提高烟尘流量计140和烟气流量计160的测量精度，在主机100内设置有烟尘过滤嘴120，从气体流入通道流进来的气体先经过烟尘过滤嘴120，再分别进入烟尘流量计140和烟气流量计160。

取样管组件部分，参照图3和图4，取样管组件200包括取样头210和与取样头210连接的取样管本体270。为了使一体式烟尘气采样仪适用于高湿度、低温度的环境，在取样管本体270内设置有加热温控模块，其包括加热棒230和铂电阻240，铂电阻240与系统终端连接。从取样头210进入的烟尘气与铂电阻240接触，铂电阻240将测得的烟尘气的温度传输给系统终端，系统终端进而根据烟尘气的温度来控制加热棒的加热。

取样管组件200还包括用于测量烟尘气流速的皮托管220。

本实施例对于烟尘气中的颗粒物的采样采用滤膜称重法。在取样头210的前端设置滤膜（未图示），当烟尘气经过取样头210时，颗粒物沉积在滤膜上，再结合烟尘流量计测量出烟尘流量计算出颗粒物的浓度。

气体流入通道和气体流出通道位于取样管本体270内，在实际应用中，取样管本体270的下方通过支架固定，便于取样。现有技术中，取样管本体270的横截面形状为圆形，导致取样管本体270容易发生转动，使得取样头210与烟道300方向夹角过大，造成取样数据不准确甚至作废。为了防止取样管本体270发生转动，本实施例在取样管本体270的外周设置装饰管271，装饰管271的横截面形状为多边形，优选为方形。

进一步的，主机内设置有陀螺仪传感器（未图示），可以控制及显示取样头210与烟道300之间的夹角，有助于提高测试数据的准确度。

下面结合图5所示的工作流程图对一体式烟尘气采样仪的工作流程进行详细说明。

将取样头210伸入烟道300内，通过激光测距模块180控制取样头210伸入到设定的取样深度位置处进行取样。烟尘气中的颗粒物沉积在滤膜上，过滤后的烟尘气经过气体流入通道进入烟气过滤嘴120，一部分烟尘气进入烟气采样通道，另一部分烟尘气进入烟尘采样通道，而后两路烟尘气汇合流入气体流出通道，最终从排气口250回流至烟道300内。在烟气采样通道内，烟尘气依次经过烟气采样泵170、烟气流量计160及氧气传感器，其与氧气传感器之间发生化学反应，氧气传感器将化学反应的电信号变化反馈至系统终端，系统终端根据烟气流量分析计算出烟气中的氧气浓度，以此推断出燃烧的充分性。在烟尘采样通道中，烟尘气依次经过烟尘流量计140和烟尘采样泵150，系统终端根据烟尘流量及滤膜上的颗粒物重量，分析计算出烟尘中的颗粒物含量。

应用本实施例所公开的一体式烟尘气采样仪，具体采样流程为：将取样头210伸入烟道300内，通过激光测距模块180控制取样头210伸入到设定的取样深度位置处进行取样。烟尘气中的颗粒物沉积在滤膜上，过滤后的烟尘气经过气体流入通道进入烟气过滤嘴120，一部分烟尘气进入烟气采样通道，另一部分烟尘气进入烟尘采样通道，而后两路烟尘气汇合流入气体流出通道，最终从排气口250回流至烟道300内。在烟气采样通道内，烟尘气依次经过烟气采样泵170、烟气流量计160及氧气传感器，其与氧气传感器之间发生化学反应，氧气传感器将化学反应的电信号变化反馈至系统终端，系统终端根据烟气流量分析计算出烟气中的氧气浓度，以此推断出燃烧的充分性。在烟尘采样通道中，烟尘气依次经过烟尘流量计140和烟尘采样泵150，系统终端根据烟尘流量及滤膜上的颗粒物重量，分析计算出烟尘中的颗粒物含量。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。