[实用新型]湿烟气条件下烟尘监测光学装置有效
申请号: | 201120029421.9 | 申请日: | 2011-01-28 |
公开(公告)号: | CN201993301U | 公开(公告)日: | 2011-09-28 |
发明(设计)人: | 高心岗;张丹;戴永柱 | 申请(专利权)人: | 青岛佳明测控仪器有限公司 |
主分类号: | G01N15/06 | 分类号: | G01N15/06;G02B17/08 |
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地址: | 266000 山东省*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 烟气 条件下 烟尘 监测 光学 装置 | ||
技术领域
本实用新型属于烟尘监测装置领域,尤其是一种能够减小测量中水汽的影响、适用于湿烟气在线烟尘含量测量的湿烟气条件下烟尘监测光学装置。
背景技术
烟尘浓度监测技术大致可以分为称重法、放射性同位素法、光学法等三种。
称重法:即通过称量一定采样体积内的粉尘质量而计算粉尘浓度的方法。由于间断性地从烟囱中抽取粉尘样品,只能周期性测定,连续性差。
放射性同位素法:此法又分为透射法和散射法。(1)β射线透射法,这种方法应用较广泛。其原理是一束恒定强度的β射线穿过粉尘后,射线被粉尘吸收而衰减,射线强度的衰减量与粉尘质量呈现一函数关系,对一定采样体积的粉尘,测出β射线的衰减量,即可测出粉尘浓度。(2)β射线散射法,当β射线穿过含尘气体时,粉尘粒子就会被激发产生轫制辐射,放射出低能γ射线,其γ射线的强度与粉尘的含量成正比。用计数管把γ射线强度转换成电流或脉冲信号,再通过一系列信号处理,即可测出含尘气体浓度。
光学法:光学法可分为光吸收式和光散射式。(1)光吸收式测尘法,恒定的光束通过含尘气流时,光的强度由于尘粒的吸收而衰减,光强的变化与气体的含尘浓度存在一函数关系。测出光强的衰减量,可测出烟尘浓度。光学法测尘仪有单光束与双光束之分。单光束法的光学系统比较简单,要求电源稳定性好,价格比较便宜,不能自动校零和自动校正。双光束法可克服上述缺点。(2)光散射式测尘法,强度恒定的光束穿过含尘气流时,被粉尘阻挡而发生散射。散射光强度与粉尘浓度存在一函数关系,测出散射光强度。就可测出烟尘浓度。
烟尘和工业粉尘是影响环境空气质量的首要污染物,为我国实施总量控制的重点污染物之一。对烟尘粉尘的监测以颗粒物质量浓度(mg/m3)作为排放标准,目前主要有五种原理的颗粒物浓度测定仪,主要使用的是浊度仪和少量的后向散射颗粒物测定仪。
浊度仪是利用光衰减技术,测量光穿过含有颗粒物气流时光强度的损失,通过建立用手工采样称重法测定的颗粒物浓度与光强度损失的相关关系,将仪器的电信号转化为颗粒物的浓度。许多仪器为双光程浊度仪并以一定的频率调制光源防止光源强度的衰减而引起的错误读数。主要采用红外或近红外的光源,如钨灯,氦氖激光器,半导体激光器等。
浊度仪对样品气流中的液滴有响应,不适合水汽饱和或接近饱和气流中颗粒物的测量,最适合在颗粒物净化装置的出口颗粒物粒径分布变化不大的位置上使用。
实用新型内容
本实用新型目的是提供一种减小测量中水汽的影响、适用于湿烟气在线烟尘含量测量的湿烟气条件下烟尘监测光学装置。
本实用新型的技术方案是:湿烟气条件下烟尘监测光学装置,其特征是由信号发射接收以及数据采集处理单元和测量单元组成,其中,信号发射接收以及数据采集处理单元由壳体(5)、光源(2)、探测器(1)、数据采集板(3)和显示屏(4)组成,显示屏(4)设置在壳体(5)的上表面上,光源(2)、探测器(1)、数据采集板(3)位于壳体(5)内部,在壳体(5)的一侧设置有光纤接口(6),光源(2)、探测器(1)分别与光纤接口(6)连接,光源(2)、探测器(1)和显示屏(4)分别与数据采集板(3)连接;测量单元由气室(22)和反光装置(21)组成,反光装置(21)与气室(22)连接,在气室(22)内设置有氧化锆探头(32)、压力探头(33)、温度流速探头(34)、光纤(35)、吹扫管路(36)、陶瓷过滤板(37)和走线管路(38),陶瓷过滤板(37)将气室分割为测量气室和参比气室两部分;信号发射接收以及数据采集处理单元的光源(2)和探测器(1)与测量单元的光纤(35)连接,由光源(2)发出的光线通过光纤(35)发射,发射光经过反光装置(21)返回形成双光程,由光纤接收后再传输给探测器(1)。
所述探测器(1)由光电传感器、U-I转换电路、反相放大电路和模数转换电路四部分组成,光电传感器、U-I转换电路、反相放大电路和模数转换电路顺序连接。所述的反光装置(21)内设置有直角反光棱镜(39)。
在直角反光棱镜(39)的两侧设置有加热片(31)。
本实用新型的效果是:(1)光纤技术,提高光能利用率,便于系统集成;(2)单调制光源单探测器检测技术,消除光源光强波动影响;(3)参比气室光路技术,减小湿烟气中水分影响。
此外,本装置光纤耦合镜片受窗口片保护,整个光学系统由气体反吹清洁保护,使用寿命长,易于维护。
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
附图说明
图1是本实用新型信号发射接收以及数据采集处理单元结构示意图;
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