[发明专利]一种能够实现恒流量等速采样的采样系统

权利要求书

1.一种能够实现恒流量等速采样的采样系统，其特征在于：所述的采样系统包括采样检测装置、测速装置、微处理系统和报警设备；

所述采样检测装置包括新型采样嘴、检测系统、干燥器、恒流量抽气泵，所述新型采样嘴、检测系统、干燥器、恒流量抽气泵通过管道依次连接；所述新型采样嘴包括调节片、密封件、固定环、连接件；所述的新型采样嘴入口由多片可发生收敛或扩散的调节片均匀分散固定在固定环上形成，相邻两块调节片中间的缝隙采用密封件进行密封；该密封件由弹性模量很小且不影响调节片收敛或扩散的材料制成；固定环用于调节片的固定和支撑；连接件的一端与固定环相连，另一端通过管件与检测系统的进气口连接；所述测速装置包括S型皮托管和差压变送器；S型皮托管出气口前后端分别通过管道与差压变送器进气口高低压力端相连；差压变送器所测压力以电信号方式通过数据线输送至微处理系统中；所述微处理系统通过数据线分别与差压变送器、检测系统、报警设备连接。

2.根据权利要求1所述的能够实现恒流量等速采样的采样系统，其特征在于：所述的采样系统的微处理系统中对可采样烟气速度范围进行设定，该速度范围的具体求解步骤如下：

步骤一：已知调节片的抗弯刚度EI、调节片截面与烟气流速方向的夹角θ₀、调节片的宽度W和长度L；

步骤二：调节片发生收敛变形后采样嘴入口处半径r与烟气流速u的关系为：r＝r₀-au²式中，r₀为采样嘴没有进行采样时的初始半径，ρ为烟气的密度；

步骤三：确定采样流量q_v，在恒流量情况下进行连续采样；

步骤四：按等速采样原理计算得到采样嘴入口处半径r与烟气流速u的关系为：

式中，

步骤五：令函数其代表在烟气流速为u的情况下，调节片发生收敛变形后采样嘴入口处半径与按照等速采样原理计算得到的半径之差；若a，b，r₀能满足：

则方程有两解为说明在速度为时，采样嘴口径大小刚好能满足等速采样；

HJ/T 76-2007《固定污染源连续监测系统技术要求及检测方法》规定：“当流速大于10m/s时，速度相对误差不超过±10％；当流速小于或等于10m/s时，速度相对误差不超过±12％；”那么，在周围一定速度范围内都能实现等速采样；

步骤六：当时，周围两个范围能重合的条件为：

式中，k^*为的最小值；那么，若a，b，r₀能满足公式(1)、(2)所述要求，在范围内都能实现等速采样；

步骤七：在ρ、θ₀、L、W一定的情况下，材料的抗弯刚度值EI与a一一对应；那么，若EI，b，r₀能满足公式(1)、(2)所述要求，那么在范围内都能实现等速采样。

3.根据权利要求1所述的能够实现恒流量等速采样的采样系统，其特征在于：测速装置所测的速度以电信号方式输入微处理系统，若该速度在微处理系统中所设定的速度范围内，采样系统正常工作；若该速度不在所设定的速度范围内，微处理系统通过数据线控制报警设备报警。

4.根据权利要求1所述的能够实现恒流量等速采样的采样系统，其特征在于：所述采样嘴不需外加控制系统且能迅速随烟气流速变化自适应调节采样嘴口径，从而保证采样系统在较大烟气流速范围内及烟气流速波动时均能利用一个采样嘴实现连续自动等速采样。