[发明专利]一种燃煤烟气中气相碱金属在线测量装置

权利要求书

1.一种燃煤烟气中气相碱金属在线测量装置，其特征在于：包括烟气取样主管、至少一根烟气取样支管、电离装置、信号采集装置以及供电电源，所述烟气取样主管的进气口与外界待测烟道相连通，所述烟气取样主管的出气口与所述烟气取样支管的进气口同时连通；每根烟气取样支管对应配置一套电离装置和一套信号采集装置；

所述电离装置包括电离腔室、电荷发生器以及电荷感应器，所述电离腔室的入气口与所述烟气取样支管的出气口管路连通，所述电荷发生器以及电荷感应器均同轴装在电离腔室的入气口处，并且所述电荷感应器设置在所述电荷发生器下游；电荷发生器用于电离烟气的电离面外沿与电离腔室的入气口内壁之间留有间隙；所述电荷发生器与加热供电电源相连，加热供电电源的一端与升压供电电源的升压电路相连；所述电荷感应器与信号采集装置的信号放大器串联后接地，使得所述电荷发生器与所述电荷感应器之间产生电压差；

所述信号采集装置包括用于将电流信号转化为电压信号的信号放大器以及用于采集电压信号的信号采集器，所述信号放大器为高阻值电阻，所述信号放大器与所述电荷感应器串联接地，所述信号放大器与所述信号采集器并联；

所述升压供电电源包括升压电路以及恒压电源，升压电路共四个引脚，其中两个与恒压电源相连，剩余两个引脚：一处与电荷感应器连，一处接地。

2.如权利要求1所述的一种燃煤烟气中气相碱金属在线测量装置，其特征在于：

所述电荷发生器包括陶瓷圆盘和电离金属丝，所述陶瓷圆盘由陶瓷骨架在同一平面上螺旋缠绕而成，所述陶瓷圆盘安装在所述电离腔室的入气口处，所述陶瓷圆盘与所述电离腔室同轴，且陶瓷圆盘的外沿与电离腔室的入气口内壁之间留有间隙；所述电离金属丝绕制在陶瓷圆盘的陶瓷骨架上并且所述电离金属丝与加热供电电源相连，加热供电电源负极与升压供电电源的升压电路相连。

3.如权利要求1所述的一种燃煤烟气中气相碱金属在线测量装置，其特征在于：所述烟气取样主管出气口处一分二，分别连接两根平行布置的烟气取样支管，所述烟气取样支管相同位置各设有用于插入标定装置的测量探头的通孔，且两个通孔大小一致；每根烟气取样支管对应一个电离腔室，其中一个电离腔室的金属丝为铂丝，形成铂电离腔室；另一个电离腔室的金属丝为铱丝，形成铱电离腔室。

4.如权利要求2或3所述的一种燃煤烟气中气相碱金属在线测量装置，其特征在于：金属丝的直径为0.3～0.5mm。

5.如权利要求1所述的一种燃煤烟气中气相碱金属在线测量装置，其特征在于：所选电荷感应器为由金属钽制成的电荷感应圆形薄片，电荷感应圆形薄片的直径与电荷发生器的陶瓷圆盘的外径一致；电荷感应圆形薄片与电荷发生器间的距离小于10mm。

6.如权利要求4所述的一种燃煤烟气中气相碱金属在线测量装置，其特征在于：所述电离腔室、所述烟气取样主管以及所述烟气取样支管外部均设有保温层。

7.如权利要求6所述的一种燃煤烟气中气相碱金属在线测量装置，其特征在于：所述电离腔室设有用于观察电离发生器的透明观测孔，并通过红外高温仪监测金属丝的表面温度，其中红外高温仪的温度感应器设置在透明观测孔处，金属丝的表面温度控制在1300K到1600K之间。

8.如权利要求6所述的一种燃煤烟气中气相碱金属在线测量装置，其特征在于：所述信号放大器的阻值大于0.1MΩ，保证所述金属丝外接电压为300～500V。