专利名称：废气中粉尘浓度自动测定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及加热炉、锅炉及其它集尘机械等废气中粉尘浓度自动测定装置。
根据大气污染防止法，定期测定加热炉、锅炉等产生煤烟设施的煤尘浓度是应尽的义务，此外，防止公害等协定也限定了集尘机械排出废气中粉尘的浓度，其浓度测定也是应尽的义务。
作为此类排出废气中的粉尘浓度的测定装置，有如下的装置。图13是适用于JIS-Z-8808的测定装置。本装置由粉尘收集部、废气吸抽部、吸抽流量测定部构成。
首先，粉尘收集部Ⅰ的构成为装有过滤纸6的粉尘收集器41、文丘里管42、测定废气温度的温度检测器43以及测定废气流速的皮托管9。上述组成部分由保护管44保护，此保护管插入工厂烟囱1的测定孔2内。
其次，废气吸抽部Ⅱ的构成为采集废气的吸抽连接管45、压力计用导管46、压力计47、吸抽泵14、伺服电机48、吸抽流量调节阀49、流量控制器50、SO2吸收瓶12以及烟雾除去瓶13。
最后，吸抽流量测定部的构成为温度计51、压力计52以及湿式气表15。图中没表示出在实验室Ⅳ中测定所需的烘干滤纸的烘干器、保干器以及称量滤纸的天平。
这个按JIS-Z-8808测定的方法是如图13所示，在面向废气流动方向的粉尘收集器41中装有滤纸6，利用吸抽泵14以与粉尘收集部Ⅰ的皮托管9中的流速相等的速度吸抽采集的废气，取出粉尘收集器41中的滤纸6并带到实验室Ⅳ，利用烘干器将滤纸烘干，然后利用保干器将之完全干燥，最后利用天平测定粘附于过滤纸6上的粉尘重量。在这种测量方法中，滤纸6的交换，干燥都较复杂，难于实现测定的自动化。
除上述方法以外，现在开发完成的废气粉尘浓度的自动测量方法有光散射法，光透射法、β线吸收法、静电电容法。
特开昭57-128830号公告公布了用β线方式测定粉尘浓度的自动粉尘浓度测定技术。图14是上述公告的粉尘浓度计的说明图。
此粉尘浓度计有下述特征101是采集废气样品的采集管，102是导引废气样品的加热管道，103是收集废气样品中粉尘的粉尘收集器，104是吸抽管，105是调节吸抽流量的阀，106是吸抽泵，107是产生吸抽废气样品流量脉冲信号的气表，108是成带状的滤纸，109是用于卷取、退卷滤纸的电机卷轴，110是使滤纸进退的给纸辊，111是使滤纸平滑移动的张紧辊，112是释放β射线的放谢性同位素发生器，113是放射线检测器，114是通过β射线透射量来计算粉尘质量的质量计算器，115是接受气表107的流量脉冲信号并计算累积流量的流量计算器，116是接受质量计算器114和流量计算器的输出并由此求出粉尘浓度的浓度计算器，117是控制粉尘浓度计动作的顺序控制回路。粉尘浓度计即如上所示，但是，由于此方法原理是测定特定元素含量的原理，所以测定由各种元素混合的粉尘的浓度时，存在精度差的问题。
此外用重量方式来测定粉尘浓度的粉尘自动浓度测定技术，有例如实开昭55-97631公报公开的装置。
此降下粉尘自动采集测定装置是自动称量降下粉尘，按时间、风向分类，发出信号的装置。其构成有如下特征具有收集降下粉尘的收集漏斗、支撑多个采样容器的回转台、间歇驱动回转台、以使各采样容器按顺序对应来自收集漏斗粉尘接受位置的驱动装置、称量采样容器里粉尘重量的称量器以及从称量器按时间、风向分类发出称量信号的信号产生部。但是，此方式由于没有对废气中所含水分的补偿手段，存在着精度差的问题。
本发明的目的是提供精度好、可迅速测定且小型化、重量轻的废气中粉尘浓度自动测定装置。
为达到上述目的，本发明的第一发明提供了以下构成的废气中粉尘浓度自动测定装置(a)用于采集废气中粉尘的粉尘采集手段;
(b)用于采集粉尘时测定吸抽废气流量的流量测定手段;
(c)用于供给、称量过滤采集粉尘的滤纸的滤纸供给、称量手段，该供给、称量手段由装有滤纸的滤纸盒、装有多个滤纸盒的滤纸仓、从滤纸仓将滤纸盒压出的滤纸盒压出装置、将滤纸向上压的滤纸上推装置、烘干滤纸的滤纸干燥装置、搬运滤纸的滤纸搬运臂、称量滤纸的抗震天平以及热风产生装置构成;
(d)用于所说粉尘采集手段、流量测定手段及滤纸供给、称量手段之间的信息传递与实现顺序控制的测定控制手段。
本发明的第二发明是在第一发明的基础上，在可以回转的旋转工作台周围设有滤纸夹、滤纸盒压出装置、滤纸上压装置、滤纸搬运臂、干燥装置及抗震天平。
如前所述，本发明的第一发明由于其由粉尘采集部Ⅰ、废气吸抽流量测定部Ⅱ、滤纸供给称量部Ⅲ以及测定控制部Ⅳ构成，故能够以JIS-Z-8808(重量法)的测定方法为根据自动测定废气中的粉尘浓度。另外，利用测定控制部Ⅳ可以预先实现滤纸的移动、称量设定，进行远距离控制等。
本发明的第二发明在上述第一发明的基础上，采用旋转工作台式，即在旋转工作台的周围设有粉尘采取部、滤纸采取部、滤纸干燥部及滤纸称量部。它具有使采样和其它动作同时进行的优点。
本发明具有如下效果由于使用了抗震天平，即使在有振动的环境下也可以高精度地测重;由于使用了干燥炉及温度计，故可以节省无用时间;在不采集时，由于翻转使采集管处于负压状态，故可防止粉尘粘附于采集管，且上次使用的残留粉尘也不会混入，测量精度高;由于使用了专用的滤纸搬运臂、滤纸盒以及热风干燥装置，故装置小型化了，在一台装置用于多个烟囱的粉尘浓度测定的场合，搬运容易。
此外，在通过的废气流动是层流时，管内壁处的流速是0，粉尘易沉积甚至很快堵塞，所以从吸抽口匀速吸抽的废气输送到滤纸处所用的采集管采用雷诺数大于2000的截面积，使粉尘采集管内的流动成为紊流，以防止管内表面的粉尘沉积。
粉尘采集管的雷诺数Rr由下式(1)计算Rr＝RVρ/η…(1)R管道内径×1/2(等于半径)V平均流速ρ流体的密度η流体的粘度此处，如果要调查粉尘浓度的废气流速是4～7m/sec，由于是等速吸抽废气，则从粉尘采集管吸抽口流入废气的流速在此范围内变动。废气的密度ρ是1.0kg/m3(大致等于空气的密度)，废气的粘度η是26×10-6N·s/m2(大约等于1个大气压下200℃时空气的粘度)时，则此时若管道直径(内径)＝2～4mm，那么雷诺数Rr≥2000，可防止采集管内表面粉尘的沉积。
除此而外，从通过烟囱等的废气中接管，由吸抽口匀速吸抽废气，在引导废气到达滤纸的粉尘采集管的要求位置的外周设置凸起，并且设置可由废气带动的转动自如的振动环，通过使该采集管振动，能防止采集管内表面粘附、堆积废气粉尘。
还有，通过烟囱的废气由电气集尘机引起带电时，本发明设有除静电手段，使粘附粉尘、带电的滤纸放电，可防止由静电引起的称量误差。
附图是本发明实施例的说明图，其中图1是本发明测定废气中粉尘浓度的自动测定装置的整体结构说明图。
图2是本发明的滤纸盒的侧面(图a)以及平面(图b)说明图。
图3是本发明滤纸供给称量部的详细说明图。
图4是本发明滤纸夹持部说明图。
图5是本发明滤纸座和干燥装置接合在一起测定粉尘浓度的说明图。
图6是本发明干燥装置头部的详细说明图。
图7是本发明粉尘测定中(图a)及测定终了状态图(b)的说明图。
图8是本发明除静电手段的使用状态说明图。
图9是本发明另一实施例即旋转工作台方式的说明图。
图10是本发明的干燥、冷却部为同一体时(图a)以及粉尘吸抽部做成另外的机构时(图b)的说明图。
图11是本发明采用电热盘方式说明图。
图12是本发明的粉尘采集管及振动环的详细说明图。
图13是过去按JIS-Z-8808(重量法)测定废气中粉尘浓度的测定装置说明图。
图14是过去按β线方式测定粉尘浓度的自动浓度测度装置说明图。
下面结合附图对本发明的实施例进行说明。图1是本发明废气中粉尘浓度自动测定装置的整体结构说明图。实线表示废气及其他气等的气体管道路线，虚线表示电气信号路线。
如图1所示，本发明的废气中粉尘浓度的自动测定装置由粉尘采集部Ⅰ、废气吸抽流量测定部Ⅱ、过滤纸供给称量部Ⅲ及测定控制部Ⅳ构成。
粉尘采集部Ⅰ的构成为插入烟囱1的测定孔2内、测定时面向废气流动方向的粉尘采集管3;翻转装置，不测定时，该装置使采集管3的采集口如箭头方向所示朝与废气的流动方向相反的方向回转，该装置可用例如低速电机等驱动;滤纸座7，其用于夹持采集废气中粉尘的滤纸6。
废气吸抽流量测定部Ⅱ的构成为插入上述测定孔2内、测量废气湿度的热电偶8;测量废气中水份含量的湿度计4;测定粉尘采集时废气流速的皮托管9;以与排放废气相等的流速吸抽采集废气的匀速抽吸单元10;采集废气的切换阀11a、11b;吸收采集废气中的SO2气体的SO2吸收瓶12;除去粉尘的粉尘除去瓶13;废气吸抽泵14;测定吸抽废气量的气表15以及导管。
滤纸供给称量部的构成为装有滤纸6的过滤纸盒16;装有多个过滤纸盒16的滤纸纸仓17;从滤纸仓17将过滤纸盒压出的压出装置24;滤纸上推装置25;烘干纸6的烘干装置18;搬运滤纸6的滤纸搬运臂19;称量滤纸的抗震天平20;采集气体及热风的切换阀21a、21b;热风产生装置22及供给除湿空气的管道。由于废气中浮游的粉尘通常通过电气集尘机械，故带有负电荷。因收集有粉尘的过滤纸带有负电荷，所以在称量前使之通过具有除静电手段60的电极板61之间，使之放电。上述电极板与直流电源相接。
如图中虚线所示，控制这些粉尘浓度测定装置的测定控制部Ⅳ的构成为顺序控制器、CPU、CRT、PRIN(打印机)。其中顺序控制器通过电信号控制粉尘采集部Ⅰ与废气吸抽流量测定部Ⅱ之间的排出废气特性值的传送、滤纸供给称量部Ⅲ的滤纸的移动及称量等。
图2是滤纸盒侧面(图a)及平面(图b)的说明图，图3是滤纸供给称量部Ⅲ的详细说明图，图4是滤纸夹持部的详细说明图。
如图2所示，在滤纸盒16的上部设有安装滤纸6的通孔23a，通过以通孔23a安装JIS标准规定的圆形滤纸6。此外，在其下部设有通孔23b，过滤纸上推装置25的平板28可以通过23b将过滤纸从下往上推。
图3中，24是滤纸盒压出装置，它可以通过气缸将滤纸仓17中的滤纸盒16水平压出;25是滤纸上推装置它将装载在平面板28上的滤纸6上推;26是将上推的滤纸6夹持的滤纸夹持装置;27是由具有限位开关的电机构成的滤纸仓驱动装置;29是使烘干装置18升降的升降缸。
在进行粉尘浓度测定时，首先设定滤纸仓驱动装置27的限位开关，按测定开始时最下面的滤纸盒16位于滤纸盒压出装置24的压出位置进行设定。移动滤纸仓，然后滤纸盒压出装置24的气缸以满行程将滤纸盒16压出，使之位于滤纸上推装置25的平板28的正上方。
接下来，如图3及图4所示，滤纸上推装置25的气缸以满行程将平板28上的滤纸6上推，滤纸6从滤纸盒16排出，并由滤纸搬运臂19的滤纸夹持装置26夹住，搬至烘干装置18。滤纸烘干装置18的位置由限位开关设定。
此外，滤纸搬运臂19的气缸的停止位置的设定方法是其满行程的位置是滤纸上推装置25所在位置。除此，如图3所示，滤纸搬运臂19上设有可以升降的气缸30。
图5是滤纸座7和烘干装置18合在一起进行粉尘浓度测定时的说明图，图6是烘干装置头部的详细说明图。
图5、图6中，31是滤纸保持座，32是防止滤纸脱落的蜂窝状吸抽网，33是密封废气、热风及除湿空气的耐热硅胶材料制O型密封圈，34是废气、热风及除湿空气的导管。
如图5、图6所示，滤纸烘干时，热风及除湿空气从烘干装置18的下部向上流动;在测定时，废气沿反方向流动。烘干装置18由其下部设置的升降缸29实现升降。
图7是滤纸座7和烘干装置18的头部合在一起表示处于粉尘测定状态(图a)以及滤纸被兴起状态(图b)的说明图。如图7a所示，在进行粉尘测定时，升降缸29使滤纸烘干装置18上升，通过过滤纸夹持装置26将滤纸6夹于升起的滤纸座7与烘干装置头部8之间，然后进行测定。
采样一结束，升降缸29使烘干装置18降下，如图7b所示，滤纸6留在搬运臂19上。测定结束时，在滤纸座7的下部下降场合，由于同时在吸抽气体，故可容易地将滤纸6从滤纸烘干装置18的上部剥离下来。
图8是使带电滤纸6放电的除静电手段60的使用状态说明图。按要求的间隔平行配置的电极板61与直流电源62相连。滤纸6收集的粉尘带有负电荷，在带有电荷的状态下，静电将使抗震天平20测定的称量结果产生误差。将滤纸6通过电极板61之间使之放电。此时，附着有带负电荷粉尘的一侧正好与带负电荷一侧的电极板相斥。
测定控制部Ⅳ由顺序控制器、CPU、CRT及PRIN构成。顺序控制器控制粉尘采集部Ⅰ的翻转装置5的电机起动、废气吸抽流量测定部Ⅱ的废气吸抽泵14及切换阀11a、11b的起动、滤纸搬运臂19、滤纸盒压出装置24及滤纸上推装置25的各缸、升降缸29及气缸30的起动、旋转工作台36的回转装置37的电机起动、烘干装置18或电热盘38的起动。顺序控制器通过定时器及限位开关控制各机器的动作。CPU用于输入并任意设定粉尘测定开始时间、粉尘浓度测定次数、废气吸抽时间、滤纸干燥时间，还用于读入测定数据(废气流量、滤纸重量、水分含量、废气温度)及粉尘浓度计算;CRT用于显示CPU的输入及数据的确认;PRIN用于打印输出结果。
以下根据
使用本发明的测定装置的测定方法。
滤纸的准备预先用手将一张张滤纸6通过通孔23a装入滤纸盒16中，每盒一枚，如图1所示，将这些滤纸盒组装在滤纸仓17内。
这时，将5～10个滤纸盒16装入滤纸仓17中，每测定一次，升降电机27将一个滤纸盒排出，采用这种方式不会损伤滤纸且操作容易。
滤纸的供给(1)然后，如图3所示，自动设置滤纸仓驱动装置27的限位开关，使开始时最下面的滤纸盒16处于滤纸盒压出装置24的压出位置上。
(2)滤纸盒压出装置24的气缸以满行程将最下面的滤纸盒16压出，压出到滤纸上推装置25的平板28的正上方。
(3)如图3所示，滤纸上推装置25的平板28向上推，滤纸6被上推，从滤纸盒16中排出。
(4)通过滤纸上推装置25的气缸前端的平板28被上推的滤纸6被夹持在滤纸搬运臂19的滤纸夹持装置26上，然后将滤纸放在干燥装置18的保持座31上。
(5)将滤纸6放在保持座上后，使滤纸搬运臂19的气缸的臂与滤纸6脱开，设置滤纸座7和烘干装置18如图7a所示。
滤纸的干燥(1)打开切换阀21a及21b，关闭切换阀11a，将除湿空气通过热风产生装置22，使之成为干燥热风。干燥热风从烘干装置18的下部向上吹，将滤纸6烘干30分钟(按经验，烘干时间大约5分钟可得到0%含水量，但为了可靠，烘干30分钟)。
(2)烘干装置18的干燥热风通过滤纸座7、废气采集管道3排到烟囱1内。
(3)滤纸6烘干终了后，关闭切换阀21b，将经过除湿的冷却空气送至烘干装置18，冷却20分钟使滤纸6成为恒温状态(经过除湿的冷却空气送到烘干装置18，使滤纸6成为恒温状态只要冷却约10分钟，但为保险起见，冷却26分钟)。
(4)如图7b所示，由过滤纸烘干装置18的升降缸29使烘干装置18降下。
滤纸的除静电烘干、冷却过的滤纸6由滤纸搬运臂19搬运放置在抗震天平20的装载台35上，此时，当滤纸通过除静电装置60的电极板61之间时，由于滤纸是带负电状态，故产生放电而除去其所带静电，这样处理将不会在称量时产生因静电引起的称量误差。
滤纸的称量(1)经烘干、冷却的滤纸6由滤纸搬运臂19移动时，在除静电手段60的电极板61之间放电，除去静电后，被搬运放置到抗震天平20的装载台35上。
(2)用抗震天平20对滤纸6进行重量测定后，再次由滤纸搬运臂19搬运到烘干装置18。这种场合下，由于抗震天平20具有抗震结构，即使安置在振动较多的锅炉旁也能准确地测定重量。
粉尘测定(1)由滤纸烘干装置18的升降缸29使烘干装置18上升，如图7a所示，将滤纸6夹在烘干装置18和滤纸座7之间，压紧密封。
(2)用皮托管9测定烟囱1中排出废气的流速，用热电偶8测定其温度，用湿度计4测定其水分含量。
(3)由翻转装置5使粉尘采集管3翻转，使粉尘采集管3的吸抽口与烟囱1的废气流动方向相对。
(4)关闭切换阀21a，打开切换阀11a、11b吸抽废气。
(5)根据上述(2)测定的烟囱1中废气的流速、温度、湿度、数据，由等速吸抽单元10计算通过粉尘采集管3的吸抽废气量。
(6)一边用切换阀11b调节开口程度以达到等速吸抽状态，一边用吸抽泵14按计算值吸抽通过粉尘采集管3的吸抽废气量，由气表15计算吸抽废气量。
(7)吸抽烟囱1中的废气直到收集的粉尘量达到0.5mg/cm2。事先按以前的测定值计算吸抽时间并进行吸抽时间设定。
(8)吸抽终了后，关闭切换阀11a，打开切换阀21a，送热风烘干滤纸60分钟(滤纸中的水分约30分钟可达到0%，为保险起见，烘干60分钟)。
为防止收集的粉尘因热风而飞散，控制热风流速在0.1m/s以下。如果在烘干滤纸6时使用电热盘，将可确实防止收集的粉尘飞散。
(9)用翻转装置5翻转粉尘采集管3，使粉尘采集管3的吸抽口背向烟囱1内废气流动方向。
(10)烘干用热风通过滤纸座7、粉尘采集管3排至烟囱1内。
(11)然后，将经过除湿的冷却空气送至干燥装置18内，冷却20分钟，使滤纸6达到恒温状态(一般约10分钟即可，但为保险起见，冷却20分钟)。
(12)由滤纸烘干装置18的升降缸29使烘干装置18下降，用滤纸搬运臂19将烘干、冷却的滤纸6搬运到抗震天平20上进行重量测定。此时滤纸通过除静电手段60的电极板61之间，带电的滤纸放电，除去静电，可防止因静电产生的称量误差。
(13)用滤纸搬运臂19将抗震天平20测定重量后的滤纸6排出。
(14)由收集的粉尘重量和由烟囱1吸抽的废气量计算出废气中粉尘的浓度。
工序的控制上述各步骤中使用的缸、限位开关、电机、切换阀的控制由顺序控制器内的定时器及限位开关的输入信号及可以进行复杂操作的程序实现。定时器的设定可以通过CPU、CRT的输入实现任意的设定。
图9是本发明的粉尘浓度测定装置的另一个实施例，即旋转工作台方式的模式图。图10a是干燥、冷却部作为一体时的说明图，图10b是粉尘吸抽部的说明图，图11a～11c是另一个实施例的说明图。
图9中，36是可旋转的旋转工作台，37是回转装置，它使旋转工作台36回转。
图9所示的实施例是在旋转工作台36的周围设有下述机构滤纸采集部、滤纸烘干部、滤纸称量部及粉尘采集部。本实施例装置是回转装置37驱动旋转工作台回转，停留在上述各部位置，实现各自的机能。
即，滤纸盒压出装置24的气缸将滤纸盒16压出，接下来滤纸上推装置25将滤纸推上去，从滤纸盒16中将滤纸6取出，并安放在旋转工作台上。然后，旋转工作台36沿箭头方向往左回转90°。
用滤纸搬运臂19移动滤纸，将之安放在滤纸干燥装置18的滤纸保持座上，和前述实施例一样，进行滤纸烘干、冷却。烘干、恒温完了后，将滤纸安放在旋转工作台上。接下来，旋转工作台36沿左方向回转90°，用滤纸搬运19移动滤纸，由滤纸称量部的天平20称量，称量后使旋转工作台36向左方向回转90°，将滤纸6移向粉尘采集部的滤纸座7的位置，通废气，用滤纸6对粉尘采样。此情况下，通过的废气量的测定及其它与前述实施例相同。
采样完成后，使回转工作台36沿右方向回转180°，将滤纸放置在滤纸烘干装置18的滤纸保持座31上进行干燥并使之达到恒温状态。接下来回转旋转台36，在滤纸称量部称量滤纸，计算粉尘浓度。
图10a是图9中旋转工作台方式使用的烘干、冷却部为一体时的说明图;图10b是粉尘采集部为另一体时进行粉尘采集的说明图。
如图10a那样，烘干、冷却部为一体时，如果将冷却烘干部配置在图9中旋转工作台的滤纸干燥部，将图10b的粉尘采集部配置在旋转工作台的粉尘采集部，那么将具有使用旋转工作台一次处理更多采样的优点。
图11是本发明另外一种使用热电盘方式烘干滤纸的实施例说明图。图中36是回转工作台，37是回转装置，38是电热盘，39是电热盘盖。
如图11a所示，旋转工作台36的滤纸6由滤纸上推装置25推上，然后如图11b所示，滤纸夹持装置26通过气缸的满行程伸至滤纸上推装置25的正上方，接下来，如图11c所示，滤纸被安放在烘干装置18的热电盘38上，用电热盘盖39将之密封，并开始干燥。烘干完了后，按相反的次序移动滤纸。
本电热盘式热风烘干装置18由可以升降的电热盘38及电热盘盖39构成。由于电热盘38只有安装一张滤纸大小，故可实现小型化。
为使滤纸达到恒温状态的冷却方式也有空气冷却方法，即不使用冷却空气，滤纸干燥后直接由滤纸搬运臂19搬运至抗震天平。即使是空气冷却方式，2～3分钟即可使滤纸达到恒温状态，但为使滤纸6的重量测定完全没有误差，为保险起见，冷却将持续较长时间。
此外，本实施例中，以一次采样测定废气粉尘浓度为例进行了叙述，但为使精度提高，一般需要采样三次以上进行测定。在这时，为缩短测量过程，使用前述的旋转工作台方式，烘干滤纸与吸抽烟囱1的废气同时进行，可达到上述目的，因此，最好采用旋转工作台方式。
如图12(a)所示，由于从吸抽口等速吸抽的废气的流动为层流时，管内壁处的流速是0，在粉尘到达滤纸之前会在管道内表面产生沉积，甚至很快堵塞。因此，采集管3采用雷诺数大于2000的小直径断面，使粉尘采集管内的流动为紊流，以防止管道的堵塞。
此外，如图12(b)、(c)所示，在粉尘采集管3所要求的位置的外周设置凸台70，而且配设图12(b)所详细表示的可自由转动的振动环71，使采集管振动，以防止内表面粘附的粉尘产生堆积。
下面叙述本发明方法的实施例的作业顺序。
(1)进行测定装置的准备。首先，将滤纸盒16分别从滤纸仓17取出，安装在热风烘干置18上。
(2)由热风产生装置22送热风，经约30分钟干燥使水分消失。
(3)切换热风发生装置22的切换阀21a，用除湿冷却空气冷却滤纸约20分钟，使滤纸达到恒温状态。
(4)用搬运臂19将滤纸搬至抗震天平称量。
(5)用热电偶8测量烟囱1排放废气的温度，用湿度计测定其湿度，用皮托管9测定废气的流速。
(6)通过插入烟囱1上测定孔2的废气采集管3，用等速吸抽单元10吸抽废气，吸抽废气的速度与用皮托管9测定的烟囱内废气流速相同。
(7)吸抽烟囱中的废气直到收集的粉尘达到0.5mg/cm2(事先按过去测定值计算吸抽时间)。
(8)在热风烘干装置18中处理滤纸6，在105～110℃温度下干燥1小时使水分消除。
(9)用经过除湿的冷却空气冷却滤纸20分钟，使滤纸达到恒温状态。
(10)用滤纸搬运臂19移送滤纸至抗震天平20称量。
(11)以收集的粉尘的重量和从烟囱1吸抽的废气量计算粉尘浓度。
(12)测定中断时，用采集管3的翻转装置5使采集口翻转，以使粉尘不会积存在采集口上。
重复上述(2)～(11)过程，连续三次采样时的测定方法及作业时间如下表1所示表1废气中粉尘浓度测定方法及作业时间
如表1所示，过去需要18小时的废气中粉尘浓度测定可缩短至8小时，而且可以在中央控制室操作测定过程，精度也提高了。
此外，要调查粉尘浓度的废气流速是4～7m/sec时，选用管道内径(直径)为4mm，这样可使从采集管的6mm的吸抽口等速吸抽流入的废气速度达到8m～15m/sec，且当配设有振动环70时，粉尘采集管3内表面粘附粉尘的测定结果如表2所示。若粉尘采集管由硬质玻璃制成，则内表面成为不易粘附粉尘的光滑表面。
表2粉尘采集管内的粉尘粘附量 ＊比例(%)＝(B)/(A)×100
从表2中可以看出，粉尘的粘附量抑制在极小的范围，取得了良好的效果。
除此之外，除静电手段60接在100V直流电源上，滤纸通过两电极板61之间，带电的滤纸被放电，除去静电，可防止因静电引起的称重误差产生，这样场合下的测定结果如表3所示。
表3 粉尘测定精度单位mg
如表3所示，测定结果的误差极小，取得了良好的结果。
利用本发明的粉尘浓度测定装置，可取得如下的效果(1)由于使用了抗震天平，即使在有振动的环境中也可取得高精度的重量测定，粉尘浓度测定精度好。
(2)由于使用了热风干燥炉及湿度计，可节省无用的干燥时间，故测定迅速。
(3)在不采集时，采集管的翻转装置使采集管处于负压状态，可防止采集管上的粉尘粘附，不会混入上次测定的残留的粉尘，故测定精度好。
(4)由于使用了滤纸专用的滤纸盒、滤纸搬运臂及热风干燥装置，整个装置小型化了，当一台装置用于多个烟囱的粉尘浓度测定时，搬运容易。
(5)由于设有除静电手段，在收集带有电机集尘器的烟囱的粉尘时，也无测定误差，可得到良好的结果。
(6)使粉尘采集管内流动的废气处于紊流状态，加上使粉尘采集管振动，故不会产生粉尘粘附，得到正确的测定数据。
权利要求
1.一种废气中粉尘浓度的自动测定装置，构成如下(a)用于采集废气中粉尘的粉尘采集手段；(b)用于测定粉尘采集时吸抽废气流量的流量测定手段；(c)用于供给、称量过滤采集粉尘的滤纸的滤纸供给、称量手段，该手段由装有滤纸的滤纸盒、装有数个滤纸仓、从滤纸仓将滤纸盒压出的滤纸盒压出装置、将Ⅱ滤纸向上推的滤纸上推装置、烘干滤纸的滤纸干燥装置、搬运滤纸的滤纸搬运臂、称量滤纸的抗震天平以及热风发生装置构成；(d)用于所说粉尘采集手段、流量测定手段及滤纸供给、称量手段之间的信息传送与顺序控制的测定控制手段。
2.根据权利要求1中所述的装置，其特征在于，粉尘采集手段由具有吸抽口且从吸抽口引导吸抽废气的粉尘采集管、使粉尘采集管回转到与废气流向相反方向的翻转装置、装夹滤纸的滤纸座构成。
3.根据权利要求2中所述的装置，其特征在于，粉尘采集管具有雷诺数大于2000的截面积。
4.根据权利要求3中所述的装置，其特征在于，该粉尘采集管具有使粉尘采集管振动的装置。
5.根据权利要求4中所述的装置，其特征在于，该振动装置由粉尘采集管外周设置的凸起与可以转动的振动环构成。
6.根据权利要求1中所述的装置，其特征在于，流量测定手段由用于测量废气温度的热电偶，用于测定废气中水分的温度计、采集粉尘时用于测定废气流速的皮托管、以与废气流速相同的速度吸抽废气的等速吸抽单元、废气吸抽泵以及用于测量吸抽废气量的气表构成。
7.根据权利要求1中所述的装置，其特征在于，测定控制手段由顺序控制器和CPU(Central Processing Unit)构成，其中顺序控制器通过电信号控制粉尘采集手段及流量测定手段之间的废气特性值的传送、滤纸供给、称量手段中的滤纸移动及称量。
8.根据权利要求1中所述的装置，其特征在于，可回转的回转工作台的周围设有滤纸夹，滤纸盒压出装置，滤纸搬运臂，干燥装置及抗震天平。
9.根据权利要求1中所述的装置，其特征在于，滤纸干燥装置由电热盘及覆盖电热盘且可升降的电热盘盖构成。
10.根据权利要求1中所述的装置，其特征在于，还包括除静电手段，当在废气中的粉尘因电气集尘机而带电时，其使粘附有粉尘且带电的滤纸放电。
11.一种废气中粉尘浓度的自动测定装置，由如下各部分构成(a)用于采集废气中粉尘的粉尘采集手段;(b)用于测定粉尘采集时吸抽废气流量的流量测定手段;(c)用于供给、称量过滤采集粉尘的滤纸的滤纸供给、称量手段，该手段由装有滤纸的滤纸盒、装有数个滤纸盒的滤纸仓、从滤纸仓将滤纸盒压出的滤纸盒压出装置、将滤纸向上推的滤纸压上推装置、烘干滤纸的滤纸干燥装置、搬运滤纸的滤纸搬运臂、称量滤纸的抗震天平以及热风产生装置构成;(d)用于所说粉尘采集手段、流量测定手段及滤纸供给、称量手段之间的信息传送与顺序控制的测定控制手段;(e)滤纸座、滤纸盒压出装置、滤纸上推装置、滤纸搬运臂、干燥装置及抗震天平设置在可回转的旋转工作台周围。
12.根据权利要求11中所述的装置，其特征在于，粉尘采集手段由具有吸抽口且从吸抽口引导吸抽废气的粉尘采集管、使粉尘采集管回转至与废气流向相反方向的翻转装置及装夹滤纸的滤纸座构成。
13.根据权利要求12中所述的装置，其特征在于，粉尘采集管具有雷诺数大于2000的截面积。
14.根据权利要求12中所述的装置，其特征在于，该粉尘采集管具有使粉尘采集管振动的装置。
15.根据权利要求14中所述的装置，其特征在于，该振动装置由采集管外设置的凸起与可以转动的振动环构成。
16.根据权利要求11中所述的装置，其特征在于，流量测定手段由用于测量废气温度的热电偶、用于测定废气中水分的湿度计、采集粉尘时用于测定废气流速的皮托管、以与废气流速相同的速度吸抽废气的匀速吸抽单元、废气吸抽泵以及用于测量吸抽废气量的气表构成。
17.根据权利要求11中所述的装置，其特征在于，测定控制手段由顺序控制器和CPU(Central Processing Unit)构成，其中顺序控制器通过电信号控制粉尘采集手段及流量测定手段之间的废气特性值的传送、滤纸供给、称量手段中的滤纸移动及称量。
18.根据权利要求11中所述的装置，其特征在于，干燥装置由电热盘及覆盖电热盘且可以升降的电热盘盖构成。
19.根据权利要求11中所述的装置，其特征在于，还包括除静电手段，当废气中的粉尘因电气集尘机而带电时，其使粘附有粉尘且带电的滤纸放电。
全文摘要
本发明提供测量废气中粉尘浓度的自动测定装置，该装置精度高、测定迅速、小型且重量轻。其由粉尘采集部I、废气吸抽流量测定部II、滤纸供给称量部III以及测定控制部IV构成。其特征为由引导烟囟废气的采集管、采集管的翻转装置、等速吸引烟囟废气单元、座型滤纸处理装置、测定吸抽废气累积流量的气表、为保护气表的SO
文档编号G01N1/02GK1108764SQ9411513
公开日1995年9月20日 申请日期1994年9月8日 优先权日1993年9月9日
发明者古志秀行, 舟之川洋, 土居乡志, 近藤国弘, 梅田敏行, 高桥敏博, 吉川惠 申请人:日本钢管株式会社