[发明专利]一种红外线烟道在线流速仪及其测量方法

权利要求书

1.一种红外线烟道在线流速仪，其特征在于，包括：两个红外接收器、一个供电单元、一个信号处理单元及一个数据显示单元，所述两个红外接收器沿烟气流向间隔分布于烟道内并通过屏蔽线与信号处理单元和数据显示单元连接，所述信号处理单元接受来自红外接收器的信号并实时传输测量结果至数据显示单元。

2.根据权利要求1所述的一种红外线烟道在线流速仪，其特征在于，所述红外接收器包括：一端开口的罩体、设置于罩体开口端的法兰盘、安装于罩体内部的电路板和红外探测器，所述法兰盘与红外探测器对应的位置形成有通孔，通孔内安装有锗窗口；所述罩体远离开口端的另一端安装有防水接头，所述屏蔽线自防水接头穿过。

3.根据权利要求2所述的一种红外线烟道在线流速仪，其特征在于，所述信号处理单元由差分放大电路、模数转换芯片及一单片机组成，红外探测器将检测到的信号经电路板进行四级放大滤波后传入信号处理单元，信号先经差分放大电路去除共模噪声，然后再经模数转换芯片将模拟信号转换为数字信号，最后传入单片机。

4.根据权利要求3所述的一种红外线烟道在线流速仪，其特征在于，所述数据显示单元由与单片机相连的微型计算机、LCD显示屏及操作面板组成；微型计算机的输出端口与LCD显示屏相连，输入端口与操作面板相连，所述操作面板设置有两个LED灯和若干按键。

5.根据权利要求2所述的一种红外线烟道在线流速仪，其特征在于，所述锗窗口不镀膜，厚度为2mm，透射的光谱范围为2-16μm。

6.根据权利要求2所述的一种红外线烟道在线流速仪，其特征在于，所述红外探测器为带有氟化钙窗口的热释电型红外探测器。

7.根据权利要求1所述的一种红外线烟道在线流速仪，其特征在于，所述罩体和法兰盘均由防护等级为IP68的铝合金材料制成。

8.根据权利要求2所述的一种红外线烟道在线流速仪，其特征在于，所述罩体、锗窗口与法兰盘的连接处均设有O型密封圈。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种红外线烟道在线流速仪，其特征在于，所述信号处理单元和数据显示单元置于一个保护盒内，所述保护盒由防护等级为IP68的铝合金材料制成。

10.基于权利要求1-9任一项所述的红外线烟道在线流速仪的测量方法，其特征在于，包括以下流程：

(1)、将两个红外接收器相聚一定距离固定在烟道内，通过屏蔽线与供电单元、信号处理单元及数据显示单元相连；

(2)、将两个红外探测器得到的气团波形信号分别定义为A(t)、B(t)，利用下列函数：R(τ)=LIM.T→∞1T∫0TB(t)A(t-τ)dt,]]>信号处理单元计算气团经过两个红外探测器所用时间间隔；

其中，t是时间变量，τ是A(t)的延迟时间变量，T是一个时间常数即一次完整测量所用时间，R(τ)是自变量为τ的函数，当τ＝τ₀时，R(τ₀)有极大值，其中τ₀为所求时间间隔，利用上面的函数R(τ)计算出它的极大值，极大值所在点τ₀值即等于最大的延迟时间τ_max，也就是气团经过两个探测器所用时间间隔；

(3)、由速率的定义υ＝距离/时间间隔，信号处理单元得到气体的流速大小；再用烟道的截面积乘以流速得出烟气的流量；流速和流量显示于数据显示单元的LCD显示屏上。