一种烟囱粉尘浓度在线检测装置的制作方法

本发明涉及一种粉尘浓度在线检测装置，用于对烟囱内排出的气体进行粉尘浓度检测。

背景技术：

目前随着人们对生活的环境质量越来越重视，也随着雾霾越来越园中，国家对于企业的排放标准也在逐步的提高，尤其是一些化工厂、钢厂等重污染的企业的排放需要进行着重监控。而目前烟囱的粉尘浓度检测一般是利用一根采样管组件深入到烟囱内，采样管的管口朝下，采样管组件连接一个机箱，机箱内设置有采样泵和粉尘浓度检测仪表，采样泵采集的样气经过检测仪表就可以检测出粉尘的浓度，然由于烟囱内排出的烟气中可能含有一定的水分，并且粉尘的粘性也比较大，因此这种直接检测时难以保证检测结果的准确性。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种烟囱粉尘浓度在线检测装置，该在线检测装置结构合理，检测结果更准确。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种烟囱粉尘浓度在线检测装置，包括机箱和固定于机箱一端的采样管组件，所述采样管组件的前端设置有向下弯折的弯头，所述采样管组件上设置有与弯头的进气口连通的抽吸腔室，所述抽吸腔室上连接有主采样管，该主采样管道与机箱内部的采样射流泵的抽吸口相连通；所述采样管组件上设置有与弯头进气口连通的分采样管和混合腔室，所述分采样管外部包裹电加热装置且与混合腔室连通，所述混合腔室上设置有零气供应接头；所述采样射流泵的供气口通过压缩空气管路系统连通；压缩空气管路系统设置于机箱内且设置有方便与外部压缩气源连通的压缩空气入口接头；

所述机箱内固定有分采样功能管道，所述分采样功能管道与分采样管连通且平齐，所述分采样功能管道上设置有采样电动阀，分采样功能管道上位于采样电动阀的下游设置有采样检测口，所述机箱内固定粉尘浓度检测仪表和检测采样泵，所述采样检测口、粉尘浓度检测仪表、检测采样泵顺次连通；所述检测采样泵的出气口与机箱外部连通；

所述机箱内还设置有分采样泵和分采样流量控制器，所述分采样泵、分采样流量控制器以及分采样功能管之间管道连通；

所述机箱内设置有零气供应管道，零气供应管道上设置有零气流量控制器；所述零气供应管道的进气端与压缩空气管路系统连通，所述零气供应管道的另一端与零气供应接头之间管道连通；

所述机箱内设置有给内部元器件进行供电的电源组件，所述机箱的外壳上设置有显示粉尘浓度检测仪表的显示屏。

作为一种优选的方案，所述机箱内还固定有反吹管路，所述反吹管路的一端与压缩空气管路系统连通，反吹管路的另一端伸入到分采样功能管道内且喷吹嘴的位置处于采样检测口的上游，所述反吹管路上设置有反吹控制阀。

作为一种优选的方案，所述压缩空气管路系统包括固定于机箱内的压缩空气供应管道，所述压缩空气供应管道上设置有第一三通接头、比例阀、油水分离器，所述油水分离器设置于压缩空气供应管道上且靠近压缩空气入口接头，所述第一三通接头的一个端口连接在油水分离器的下游，所述比例阀设置于第一三通接头的下游并与其另一个端口连通，所述比例阀的出口连接采样射流泵的压缩空气入口，所述第一三通接头的剩余端口连接有第二三通接头的一个端口，第二三通接头的剩余两个端口分别连接零气供应管道的进气端和反吹管路。

作为一种优选的方案，所述机箱包括外箱体，所述外箱体的正面板上设置有开口，所述开口处铰接有箱门，所述外箱体的内部固定有安装隔板，该安装隔板将外箱体的内部空间分割为正面空间和背面空间，所述显示屏通过正面连接柱安装于安装隔板的正面且与所述开口位置对应，所述分采样功能管道、采样电动阀、粉尘浓度检测仪表和检测采样泵分别固定在安装隔板的正面位于正面空间内，所述电源组件、分采样泵和分采样流量控制器、采样射流泵、反吹控制阀和油水分离器分别固定在外箱体的背面且位于背面空间内，所述零气流量控制器固定于外箱体的顶部面板上。

作为一种优选的方案，所述外箱体的背面固定有背面垫板，所述背面垫板与安装隔板之间通过背面连接柱固定连接，所述电源组件、分采样泵和分采样流量控制器、采样射流泵、反吹控制阀和油水分离器分别固定在背面垫板上。

作为一种优选的方案，所述安装隔板和背面垫板的边缘均设置有折边，所述安装隔板的设置有一个缺口，该缺口方便油水分离器的布置。

作为一种优选的方案，所述机箱的底部安装有散热风扇。

作为一种优选的方案，所述抽吸腔室和混合腔室相邻设置，所述机箱的外部固定有外套管，所述外套管的一端与混合腔室固定，另一端通过连接法兰固定在机箱侧壁上，所述分采样管和部分的主采样管道、部分的零气供应管道处于外套管内，所述外套管内设置有包裹分采样管外部的电加热装置。

采用了上述技术方案后，本发明的效果是：该在线检测装置首先利用采样射流泵进行主采样，采样射流泵由压缩空气管路系统控制采样的流量，从而可以实现等速采样，然后采样的样气经过采样管组件后，再由分采样功能管道上的分采样泵进行分采样，并由分采样流量控制器准确的控制分采样的流量，而分采样的过程中，分采样管外有电加热，可以对采样的气体进行加热，同时在分采样的过程中通入了由压缩空气管路系统分出的零气，这样使最终的分采样的样气相对湿度更少；然后在利用检测采样泵从分采样的样气中抽出一些检测样气从采样检测口进入到粉尘浓度检测仪表中进行检测，这样整个检测过程尽可能减少了湿度对采样结果的干扰，同时检测样气中通入了零气后粉尘扩散也更均匀，这样检测的结果也更准确，也不容易附着在管壁上造成结果不准确。

又由于所述机箱内还固定有反吹管路，所述反吹管路的一端与压缩空气管路系统连通，反吹管路的另一端伸入到分采样功能管道内且喷吹嘴的位置处于采样检测口的上游，所述反吹管路上设置有反吹控制阀，利用该反吹管路可以将压缩空气管路系统中的零气对分采样功能管道以及分采样管粘附在内壁上的粉尘进行喷吹，从而减少粉尘的粘附附着，同时由于喷吹嘴是设置在了采样检测口的上游，这样反向喷吹时气体不会通过采样检测口而进入到仪表内，从而有效的保护的仪表。

又由于所述压缩空气管路系统包括固定于机箱内的压缩空气供应管道，所述压缩空气供应管道上设置有第一三通接头、比例阀、油水分离器，所述油水分离器设置于压缩空气供应管道上且靠近压缩空气入口接头，所述第一三通接头的一个端口连接在油水分离器的下游，所述比例阀设置于第一三通接头的下游并与其另一个端口连通，所述比例阀的出口连接采样射流泵的压缩空气入口，所述第一三通接头的剩余端口连接有第二三通接头的一个端口，第二三通接头的剩余两个端口分别连接零气供应管道的进气端和反吹管路，该压缩空气管路系统结构布置合理，压缩空气入口接头连接压缩气源，气体进入后先进行油水分离器，这样保证气体的洁净度，然后利用比例阀可以调整供气流量，从而控制采样射流泵的流量，从而满足与烟囱的流速和朱采样气体的流速相等。

又由于所述机箱包括外箱体，所述外箱体的正面板上设置有开口，所述开口处铰接有箱门，所述外箱体的内部固定有安装隔板，该安装隔板将外箱体的内部空间分割为正面空间和背面空间，所述显示屏通过正面连接柱安装于安装隔板的正面且与所述开口位置对应，所述分采样功能管道、采样电动阀、粉尘浓度检测仪表和检测采样泵分别固定在安装隔板的正面位于正面空间内，所述电源组件、分采样泵和分采样流量控制器、采样射流泵、反吹控制阀和油水分离器分别固定在外箱体的背面且位于背面空间内，所述零气流量控制器固定于外箱体的顶部面板上，该机箱的外箱体内部设置有了安装隔板，这样通过合理的划分，使机箱内部的元器件可以固定在合适的位置，分采样功能管道、采样电动阀、粉尘浓度检测仪表和检测采样泵设置在正面并且直通分采样管，这样分采样管内的样气可以最快时间的进入到仪表内，避免运行的路程过长而导致粉尘损失，同时，电源组件、分采样泵和分采样流量控制器、采样射流泵、反吹控制阀和油水分离器位于背面空间，这样方便管道的对接。

又由于所述外箱体的背面固定有背面垫板，所述背面垫板与安装隔板之间通过背面连接柱固定连接，所述电源组件、分采样泵和分采样流量控制器、采样射流泵、反吹控制阀和油水分离器分别固定在背面垫板上，这样，背面点半和安装隔板都是固定在一起，因此，当需要对内部背面空间的元器件进行维护时，可以将背面垫板和安装隔板一起取出，这样方便对内部的元器件进行更换或维护，当然，也可以就将背面连接柱松开，这样就直接将安装隔板取出，也可以对背面垫板上的元器件进行维护维修。

又由于所述安装隔板和背面垫板的边缘均设置有折边，所述安装隔板的设置有一个缺口，该缺口方便油水分离器的布置，该折边可以增加安装隔板和背面垫板的强度，并且该缺口可以方便油水分离器的布置。

又由于所述机箱的底部安装有散热风扇，这样可以对机箱内部进行散热，保证元器件运行的稳定性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例的立体图；

图2是隐藏了箱门的正视图；

图3是隐藏了箱体的正面立体图；

图4是隐藏了箱体和显示屏的正面立体图；

图5是图4的背面立体图；

图6是采样管组件的立体图；

图7是抽吸腔室和混合腔室的剖视图；

附图中：1.机箱；101、箱门；102、外箱体；103、安装隔板；104、背面垫板；105、正面连接柱；2.采样管组件；201、弯头；202、外套管；203、连接法兰；204、分采样管；205、抽吸腔室；206、混合腔室；207、零气供应接头；3.分采样功能管道；4.采样电动阀；5.采样检测口；6.粉尘浓度检测仪表；7.吊环；8.固定管卡；9、零气供应管道；10、检测采样泵的出气口；11、开关组件；12、油水分离器；13、压缩空气供应管道；14、第一三通接头；15、分采样泵；16、压缩空气入口接头；17、反吹控制阀；18、采样射流泵；19、直流电源19；20、开关电源组件20；21、零气流量控制器21；22、反吹管路；23、第二三通接头；24、比例阀；25、显示屏；26、散热风扇；27、控制主板；

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1至图7所示，一种烟囱粉尘浓度在线检测装置，包括机箱1和固定于机箱1一端的采样管组件2，所述采样管组件2的前端设置有向下弯折的弯头201，所述采样管组件2上设置有与弯头201的进气口连通的抽吸腔室205，所述抽吸腔室205上连接有主采样管，该主采样管道与机箱1内部的采样射流泵18的抽吸口相连通；所述采样管组件2上设置有与弯头201进气口连通的分采样管204和混合腔室206，所述分采样管204外部包裹电加热装置且与混合腔室206连通，所述混合腔室206上设置有零气供应接头207；所述采样射流泵18的供气口通过压缩空气管路系统连通；压缩空气管路系统设置于机箱1内且设置有方便与外部压缩气源连通的压缩空气入口接头16。所述抽吸腔室205和混合腔室206相邻设置，所述机箱1的外部固定有外套管202，所述外套管202的一端与混合腔室206固定，另一端通过连接法兰203固定在机箱1侧壁上，所述分采样管204和部分的主采样管道、部分的零气供应管道9处于外套管202内，所述外套管202内设置有包裹分采样管204外部的电加热装置。

所述机箱1内固定有分采样功能管道3，所述分采样功能管道3与分采样管204连通且平齐并通过固定管卡8固定在机箱1内部，所述分采样功能管道3上设置有采样电动阀4，分采样功能管道3上位于采样电动阀4的下游设置有采样检测口5，所述机箱1内固定粉尘浓度检测仪表6和检测采样泵，所述采样检测口5、粉尘浓度检测仪表6、检测采样泵顺次连通；所述检测采样泵的出气口10与机箱1外部连通；本实施例中，检测采样泵和粉尘浓度检测仪表6集成一起，当然也可以分体设置。

所述机箱1内还设置有分采样泵15和分采样流量控制器，所述分采样泵15、分采样流量控制器以及分采样功能管之间管道连通；本实施例中，分采样泵15与分采样流量控制器也集成在一起形成一个模块。

所述机箱1内设置有零气供应管道9，零气供应管道9上设置有零气流量控制器21；所述零气供应管道9的进气端与压缩空气管路系统连通，所述零气供应管道9的另一端与零气供应接头207之间管道连通；

所述机箱1内设置有给内部元器件进行供电的电源组件，所述机箱1的外壳上设置有显示粉尘浓度检测仪表6的显示屏25。所述电源组件包括开关电源组件20和12v的直流电源19，满足机箱1内部不同元器件的供电要求，机箱1的底部还设置有用于控制开关组件11。

所述机箱1内还固定有反吹管路22，所述反吹管路22的一端与压缩空气管路系统连通，反吹管路22的另一端伸入到分采样功能管道3内且喷吹嘴的位置处于采样检测口5的上游，所述反吹管路22上设置有反吹控制阀17。

所述压缩空气管路系统包括固定于机箱1内的压缩空气供应管道13，所述压缩空气供应管道13上设置有第一三通接头14、比例阀24、油水分离器12，所述油水分离器12设置于压缩空气供应管道13上且靠近压缩空气入口接头16，所述第一三通接头14的一个端口连接在油水分离器12的下游，所述比例阀24设置于第一三通接头14的下游并与其另一个端口连通，所述比例阀24的出口连接采样射流泵18的压缩空气入口，所述第一三通接头14的剩余端口连接有第二三通接头23的一个端口，第二三通接头23的剩余两个端口分别连接零气供应管道9的进气端和反吹管路22。

本实施例中，所述机箱1包括外箱体102，外箱体102的顶部设置有吊环7，底部设置有支撑脚；所述外箱体102的正面板上设置有开口，所述开口处铰接有箱门101，所述外箱体102的内部固定有安装隔板103，该安装隔板103将外箱体102的内部空间分割为正面空间和背面空间，所述显示屏25通过正面连接柱105安装于安装隔板103的正面且与所述开口位置对应，所述分采样功能管道3、采样电动阀4、粉尘浓度检测仪表6和检测采样泵分别固定在安装隔板103的正面位于正面空间内，所述电源组件、分采样泵15和分采样流量控制器、采样射流泵18、反吹控制阀17和油水分离器12分别固定在外箱体102的背面且位于背面空间内，所述零气流量控制器21固定于外箱体102的顶部面板上。

所述外箱体102的背面固定有背面垫板104，所述背面垫板104与安装隔板103之间通过背面连接柱固定连接，所述电源组件、分采样泵15和分采样流量控制器、采样射流泵18、反吹控制阀17和油水分离器12分别固定在背面垫板104上。所述安装隔板103和背面垫板104的边缘均设置有折边，所述安装隔板103的设置有一个缺口，该缺口方便油水分离器12的布置。所述机箱1的底部安装有散热风扇26。而机箱1的侧板位于散热风扇26的上方设置有控制主板27。

本发明的工作原理是：采样射流泵18调节流量与烟囱的流量相同，然后零气供应管道9给混合腔室206供应零气，假设其流量为q1，而分采样泵15采样的流量为q2，q2大于q1,由于采样的流量大于零气的供应量，因而需要从主采样管中补充两者的差值的样气，这样整体的分采样管204中的样气进入后，然后再通过检测采样泵进行抽吸，再将制定流量的检测样气抽入到浓度检测传感器中进行检测，该在线检测装置可以长期稳定且可靠的在线检测粉尘浓度，检测非常准确。

本实施例中提到的气路系统、伺服电机等执行装置、齿轮传动机构、丝杠螺母机构均为目前的常规技术，在2008年4月北京第五版第二十八次印刷的《机械设计手册第五版》中详细的公开了气缸、电机以及其他传动机构的具体结构和原理和其他的设计，属于现有技术，其结构清楚明了，2008年08月01日由机械工业出版社出版的现代实用气动技术第3版smc培训教材中就详细的公开了真空元件、气体回路和程序控制，表明了本实施例中的气路结构也是现有的技术，清楚明了，在2015年07月01日由化学工业出版社出版的《电机驱动与调速》书中也详细的介绍了电机的控制以及行程开关，因此，电路、气路连接都是清楚。

以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。