一种新型低浓度烟气颗粒物检测系统的制作方法_2

文档序号:8714202阅读:来源:国知局
]图31是方向管示意图之一,图中的方向管发生了逆时针方向的偏向;图中的箭头代表烟道内的烟气流动方向;
[0076]图32是方向管示意图之二,图中的方向管发生了顺时针方向的偏向;图中的箭头代表烟道内的烟气流动方向;
[0077]图33是方向管示意图之三,图中的方向管方向准确无偏差;图中的箭头代表烟道内的烟气流动方向;
[0078]图34是实施例一中的实用新型系统示意图之二,本图中的系统处于反吹标定状态;图中由3个箭头组成的一排代表排放的烟气,其它的各箭头代表所在处的气体流动方向;
[0079]图35是取样管前部具有弯头结构的示意图之二 ;图中由5个箭头组成的一排代表由左朝右彳丁走的烟气;
[0080]图36是取样管前部具有弯头结构的示意图之三;图中由5个箭头组成的一排代表由右朝左彳丁走的烟气;
[0081]图37是取样管前部具有弯头结构的示意图之四;图中由5个箭头组成的一排代表斜向朝上行走的烟气。
[0082]图中标号说明
[0083]1.取样机构;2.取样管;2-1.取样管;2_2.取样管;5.烟道;13.汇气管;18.方向管;19.支架管;21.加热管道;22.射流加热部件;31.第一负压管道;32.第二负压管道,33.激光源;33-1激光光线;34.测量池;35.气体驱动机构;36.聚光镜片;37.探头;38.法线;
[0084]a.夹角;CIDY.测量单元;CY.差压传感器;FCF.反吹标定电磁阀;SF.射流风机;STJF.射流调节阀;SLQ.射流器;WT.微型电动调节阀;WCY.微差压传感器;WC.温度传感器。
[0085]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细说明。
【具体实施方式】
[0086]为了解决无法在烟气排放的烟道中进行低浓度多点检测,本实用新型提出了以下技术方案。
[0087]现有技术无法在烟气排放的烟道中进行低浓度多点检测;本实用新型提出的技术方案,可以实现在烟气排放的烟道中进行低浓度多点检测。
[0088]首先,对本实用新型作总体的描述、说明和解释。
[0089]本实用新型总体方案描述如下:
[0090]一种新型低浓度烟气颗粒物检测系统,包括:取样机构1,负压管道,气体驱动机构35,自动化控制电路,以及检测仪;所述的检测仪包括检测烟气颗粒物浓度的传感器;特另1J是:
[0091]所述的系统包括:测量池34,产生激光光线33-1的激光源33,以及聚光镜片36 ;激光光线33-1从测量池34内的一侧射向测量池34内的另一侧;
[0092]聚光镜片36和传感器的探头37,它们位于测量池34内,它们的法线重合,它们的法线和激光光线33-1呈45°角度的夹角,它们的法线之集合构成圆锥面,圆锥面的锥顶朝向激光光线33-1出发的方向;聚光镜片36离锥顶近而探头37离锥顶远;
[0093]所述的取样机构I包括:汇气管13,以及多个取样分机构;所述的多个是指三个以上;
[0094]每一个取样分机构均包括:取样管2,调节取样管2内气流大小的微型电动调节阀WT,以及测量取样管2内气流流量的微差压传感器WCY ;微型电动调节阀WT和自动化控制电路电连接;微差压传感器WCY和自动化控制电路电连接;每一个取样管2的后端均与汇气管13气路连通;全部取样管2的前端均设置在烟气排放的烟道5内,并且,每一个取样管2的前端位于不同位置;
[0095]所述的负压管道包括第一负压管道31和第二负压管道32 ;
[0096]汇气管13与第一负压管道31的前端连通;第一负压管道31的后端与测量池34的前侧连通;测量池34的后侧与第二负压管道32的前端连通;第二负压管道32的后端与气体驱动机构35连通。
[0097]本实用新型总体方案描述如上;下面再对本实用新型总体方案作说明和解释。
[0098]1.参见图1、图2、图3、图20和图21。
[0099]图1是本实用新型系统的示意图之一;图中的取样机构包括汇气管和三个取样分机构,每一个取样分机构均包括一个取样管;每一个取样管的后端均与汇气管气路连通;全部取样管的前端均设置在烟气排放的烟道内,并且,每一个取样管的前端位于不同位置;图中由9个箭头组成的一排代表排放的烟气,其它的各箭头代表所在处的气体流动方向。
[0100]图2是图1的局部俯视图;图中的各箭头代表所在处的气体流动方向。
[0101]图3是图1中的I处局部放大图,放大比例4:1 ;本图还作了剖视处理;图中,聚光镜片的法线和探头的法线重合,并且法线和激光光线呈45°角度的夹角;图中的a,代表法线和激光光线之间的夹角,其数值为45°角度。
[0102]图20是本实用新型系统的示意图之二 ;图中的取样机构包括:汇气管和三个取样分机构;每一个取样分机构包括:取样管、微型电动调节阀、以及微差压传感器;图中由9个箭头组成的一排代表排放的烟气,其它的各箭头代表所在处的气体流动方向。
[0103]图21是图20的俯视图;图中的各箭头代表所在处的流动方向。
[0104]2.气体驱动机构35抽吸气体而产生负压,在负压的作用下,烟道5中的低浓度烟气分别进入了三个取样管2而成为样气,其后续行走情况为:各个取样管一进入汇气管13,并且汇集、混合一第一负压管道一测量池34 —第二负压管道一气体驱动机构35。
[0105]3.当测量池34内充满洁净空气时,激光光线33-1从测量池34内的一侧毫无阻挡地射向测量池34内的另一侧;当测量池34内流过低浓度的烟气时,烟气中的颗粒物会影响、遮挡激光光线33-1,并且烟气中的颗粒物会产生散射光,散射光具有各个方向性质,散射光的强度与颗粒物的浓度成正比。
[0106]散射光的强度与颗粒物的浓度成正比。
[0107]进一步的情况说明如下。
[0108]a.聚光镜片的作用是将接收到的散射光聚焦到探头的光敏点上,目的是使探头上能得到尽可能大的电信号。
[0109]b.关于探头的法线说明。就一般的科学技术原理而言,当光线照射在光敏的探头上时,探头上将出现电信号的变化;如果转动探头,则探头上所产生的电信号会出现大小变化,当探头的光敏点正对着光线时,电信号的幅值达到最大。
[0110]本实用新型规定:探头调整位置和转动角度,当出现最大电信号时,聚光镜片的法线和探头的法线重合。另外,在本实用新型中,法线一词,其含义包括法线及其法线的延长线。
[0111]c.当聚光镜片36和探头37的法线重合,并且它们的法线和激光光线呈45°角度夹角时,其获得的散射光光强最大、电信号幅度最大。如果偏离了 45°角度夹角时,则偏离越甚,散射光光强越小、电信号幅度越低。
[0112]d.满足法线和激光光线呈45°角度夹角的情况非常多,比如:
[0113]图4是图3的变化图;图4中,激光光线33-1从左到右,而图3中,激光光线33-1从右到左,本实用新型前向散射的测量原理不变。
[0114]图5是聚光镜片、探头、激光光线的关系示意图之一;与图3相比,聚光镜片和探头从位于激光光线之下改变为激光光线之上,本实用新型前向散射的测量原理不变。
[0115]图6是聚光镜片、探头、激光光线的关系示意图之二 ;在图3中,激光光线为由左至右的水平光线,而本图6中,激光光线为斜向光线;本实用新型前向散射的测量原理不变。
[0116]法线和激光光线呈45°角度夹角的情况,从理论上讲有非常多;法线的集合构成圆锥面,圆锥面的锥顶朝向激光光线出发的方向;聚光镜片离锥顶近而探头离锥顶远,如图7所示;图7中的三角形代表圆锥面。
[0117]图3、图4、图5、图6和图7的情况,均被本实用新型技术方案所涵盖。本实用新型系统采用前向散射的测量原理,避免了颗粒对入射光反射或折射造成的干扰,且将光接受器(探头)置于最强散射角(45°角度)的方向上,极大提高了检测灵敏度。
[0118]另外,在实际安装时,可以将传感器的探头安装在测量池34内,将传感器的其他电路,如放大电路、整形电路等放置在测量池34外,通过导线将探头和其他电路电连接,再通过导线将其他电路和检测仪的显示电路电连接,以及与自动化控制电路电连接。
[0119]4.图8所示的方法采用了后向散射的测量原理,其存在问题是:颗粒的反射光、折射光也会被聚光镜片36接收到、并聚焦到探头37上,从而叠加了一个干扰信号,使探头37上的电信号不稳定、不精确,同时还降低了检测灵敏度。
[0120]而本实用新型采用了前向散射的测量原理,颗粒的反射光或折射光不会被聚光镜片36接收到,所以避免了干扰,使探头37上的电信号稳定、精确,检测灵敏度高。
[0121]5.激光光线方向性好,在测量池34如此小的尺寸内,光线直径在工程意义上视为无变化;理论和实际测试,表明使用激光技术效果很好。
[0122]6.在本实用新型中,在具体实施的时候,取样分机构数量可以是三个,也可以是四个、五个,或者更多的。
[0123]7.在烟气排放的烟道中,每一个取样管2的前端位于不同位置,具体的位置,需要根据实际情况而定;图5至图13共9幅图中,绘制了一些不同设置的情况,当然,这仅仅是一部分的情况,还有非常多的其他设置情况,不再一一赘述。
[0124]8.检测仪,也可称为监测仪,是对烟气成份进行监测的仪器。
[0125]在本实用新型中,检测仪也被称为测量单元CLDY。检测仪包括检测仪主体和传感器。传感器包括:探头零件,以及放大、整形等电路。
[0126]从市场上或厂商处购买现成的传感器,选购输出信号可以被检测仪主体直接采用的产品,以及选购输出信号可以被自动化控制电路直接采用的产品,如此选购,传感器质量稳定、可靠性高,而且可以大幅降低技术人员的设计、制造的工作量。
[0127]9.检测气体成份的传感器,该传感器的类型、型号、及规格,需要与烟气检测系统的用途、功能相适应。
[0128]10.自动化控制电路如果使用含CPU智能部件的控制装置,将获得良好的技术效果;比如使用工业计算机或单片机或可编程序控制器PLC或合适的集成电路。
[0129]11.本实用新型的特别技术措施如下:
[0130]每一个取样分机构均包括:取样管2,调节取样管2内气流大小的微型电动调节阀WT,以及测量取样管2内气流流量的微差压传感器WCY ;微型电动调节阀WT和自动化控制电路电连接;微差压传感器WCY和自动化控制电路电连接;每一个取样管2的后端均与汇气管13气路连通;全部取样管2的前端均设置在烟气排放的烟道5内,并且,每一个取样管2的前端位于不同位置。
[0131]对于以上的技术措施,说明和解释如下。
[0132]a.结合图20和图21进行说明。
[0133]b.要进行多点测量,比如,要进行三点测量,理想的是:从三点获取的样气气流量是相同的,否则就不能得到三点的平均数值参数,因此,在各点获取相同的样气气流量,这是一个技术难点。
[0134]试想,在进行A、B、C三点测量时,如果在A点处正常获得了样气气流,而在另外的B点和C点获取的样气气流量几乎为零,那么测量结果并不是A、B、C三点的烟气平均数值参数。还有一种情况是,所获得的A、B、C三点样气气流量是不相等的,则最后也不能得到A、B、C三点的烟气平均数值参数。
[0135]c.为了解决上述问题,实用新型采取的技术措施是:每一个取样分机构都含有取样管2、调节取样管内气流大小的微型电动调节阀WT、以及测量取样管内气流流量的微差
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