[发明专利]在位式光电测量方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及管道内的流体测量，特别涉及管道形变较大情况下的在位式光电测量方法及装置。

背景技术

如图1所示，一种在位式光电测量装置，光发射单元14和光接收单元15通过法兰等机械连接结构固定地安装在管道10的两侧；其中，光源设置在光发射单元14内，探测器设置在光接收单元15内。光源发出的测量光束19被待测气体吸收，之后被探测器接收，通过分析单元分析待测气体对测量光束19的吸收，从而得到待测气体的浓度等参数。

在上述测量装置中，光源和探测器的体积都很小，光源的发光面和探测器的接收面的面积都很小。因此，在正式测量前，需要精密地调校光发射单元、光接收单元以及机械连接结构，从而使得光源发出的非常细的光束能够被探测器准确接收。

在脱硝等领域内，管道在工作状态下的温度和在非工作状态下的温度差别很大，如400K，这么大的温差能引起管道的变形，从而使得光源、探测器的相对位置发生变化。还有，在焦化等领域中，管道的直径较大，如3m，管道的些许变形也能引起光源、探测器间相对位置的较大变化。

由于上述原因，使得在管道变形时，光源发出的光束难以被探测器接收，测量中断，如图2所示。

发明内容

为了解决现有技术中的上述不足，本发明提供了一种在位式光电测量方法，还提供了一种在位式光电测量装置，使得在管道发生变形时，测量依然能正常进行，并保持原有的测量精度。

为了实现上述发明目的，本发明分别采用如下技术方案：

在位式光电测量方法，特点是：

光发射单元通过机械结构连接光接收单元，光发射单元通过所述机械结构安装在管道上的第一位置，光接收单元通过所述机械结构安装在管道上的第二位置，光发射单元和/或光接收单元与所述管道间是非固定连接；

所述光发射单元和光接收单元间形成测量光路，该测量光路处于所述机械结构、管道内；分析管道内被测流体对测量光的影响，得到被测流体的参数；

所述管道发生形变时，管道上的第一位置和第二位置发生相对移动，所述光发射单元和/或光接收单元与管道间有相对移动，光发射单元发出的测量光依然能够被光接收单元接收。

作为优选，在管道上的第一位置和/或第二位置处设置限位件，所述机械结构穿过并能在限位件内移动。

进一步，所述机械结构包括第一内管。

进一步，所述第一内管至少包括一个沿管道内气流方向的投影覆盖或部分覆盖管道内的测量光束的挡体。

进一步，所述机械结构还包括与第一内管连接的第二内管。

本发明还提出了这样一种在位式光电测量装置，特点是：所述装置包括：

光发射单元；

光接收单元；

光发射单元通过机械结构连接光接收单元，光发射单元通过所述机械结构安装在管道上的第一位置，光接收单元通过所述机械结构安装在管道上的第二位置，光发射单元和/或光接收单元与所述管道间是非固定连接，光发射单元和光接收单元间形成测量光路，该测量光路处于所述机械结构、管道内；

分析单元，用于分析管道内流体对测量光的影响，从而得到流体的参数。

作为优选，在管道上的第一位置和/或第二位置处设置限位件，所述机械结构穿过并能在限位件内移动。

进一步，所述机械结构包括第一内管。

进一步，所述第一内管至少包括一个沿管道内气流方向的投影覆盖或部分覆盖管道内的测量光束的挡体。

进一步，所述机械结构还包括与第一内管连接的第二内管。

与现有技术相比较，本发明有如下有益效果：

本发明设置了活动连接的安装方式，使得在管道发生形变时，光发射单元和/或光接收单元与管道间也能有相对移动，从而使光发射单元发出的测量光依然能够被光接收单元准确接收，管道内的测量光程也不变，从而保持了原有的测量精度。

附图说明

图1是现有技术中在位式光电测量装置的结构示意图；

图2是图1中装置在管道发生形变时的示意图；

图3是本发明实施例1中测量装置的结构示意图；

图4是第一内管与管道的连接关系示意图；

图5是第二内管与管道的连接关系示意图；

图6是图5的三维剖视图；

图7是限位件的结构示意图；

图8是挡体的结构示意图；

图9是图8的俯视图；

图10是图8的A-A视图；

图11是仿真的过程气体中的颗粒物在图8挡体作用下的分布区域图；

图12是管道发生形变时图3中装置的示意图；

图13是本发明实施例2中测量装置的结构示意图；