[实用新型]一种烟囱雨或石膏雨沉降量的自动测量装置

说明书

技术领域

节能环保领域的污染物检测，特别涉及一种湿法脱硫烟囱雨或石膏雨沉降量自动测量装置。

背景技术

部分燃煤机组湿法脱硫采用湿烟囱排放方式。湿烟囱包含湿烟道系统与湿烟囱系统，流过的烟气呈湿饱和状态，并携带有非连续液态水滴。这些液滴在烟气流动中受流线变化、温度降低、烟气流动的二次携带等作用，部分液滴随烟气流带出烟囱口进入环境大气。由于环境风速、湿度、烟羽抬升力与液滴重力的影响，在烟囱的环境风下风向区域出现液滴沉降，该现象称为烟囱雨，当液滴中含有脱硫石膏成分时，被俗称为石膏雨。烟囱雨或石膏雨因含有酸性组分、高盐组分而对周边环境、建筑物、植被等产生覆盖、酸性腐蚀等影响。

目前，这类环境影响缺乏法定的评估方法及测量仪器。

烟囱雨或石膏雨对环境的直接影响表现为液滴沉降至地表，形成圆形或类圆形沉降斑点。对烟囱雨或石膏雨的排放可以沉降量指标进行测量与评估。沉降量指标定义为：单位时间、单位面积内的沉积浓度，可以是质量浓度、计数浓度与覆盖率，单位分别是：mg·m^-2·d^-1、个·m^-2·d^-1与％。

此前的测量采用沉降板采集-人工测量与计数方式，易产生人为影响，测量准确度、测量误差较大。市场中尚无专用仪器提供。

实用新型内容

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供一种烟囱雨或石膏雨沉降量的自动测量装置，它包括一用来采集烟囱雨或石膏雨沉降液的采样模块、一用来对沉降液的图像进行采集并数字化处理的图像采集与数字化模块、对所述采集的沉降液图像进行处理并输出的图像处理与输出模块以及用来设置所述采样模块、图像采集与数字化模块和图像处理与输出模块的机箱。

进一步，所述采样模块包含一设置在所述机箱的上方用来采集所述沉降液的沉降液采集板和用来辅助所述图像采集与设置在所述采集板的上方的数字化模块的数字图像采集的辅助光源。

进一步，所述图像采集与数字化模块由光学变焦镜头、高分辨率工业照相机和调节控制器组成，其中，所述光学变焦镜头由调节控制器根据成像质量自动调节焦距与光圈，并聚焦成像，同时所述工业相机将图像信号转化为数字信号，并由所述调节控制器控制以便将所述的聚焦成像正确曝光和自动成像。

进一步，所述图像处理与输出模块由工控机、数字图像分析模块以及数据输出组件组成，其中所述数字图像分析模块由测量与分析模块、数据处理与输出模块、图像调节模块组成。

进一步，所述测量与分析模块工作过程如下：

a)：获取图像n+1数值信号；

b):图像n+1保存；

c):第三步：图像n+1与图像n处理并比较；

d):第四步：测量新增沉降液的斑点信息←向量机(SVM)形貌识别(含平铺直径、数量)；

e):第五步：信息处理，即记录液滴平铺直径、数量；根据平铺直径折算沉降液滴直径；平铺直径、液滴粒径分类；根据液滴粒径与沉降液比重计算沉降质量；根据摄像时间间隔与采集板101面积计算沉降液质量浓度、计数浓度、粒径分布、平铺直径覆盖率；以及

f):第六步：处理后数据记录、保存。

进一步，所述数据处理与输出模块工作过程如下：

1):第一步各项保存数据库

2):按照曲线输出要求，输出实时曲线；根据表格输出要求和起止时间，以Excel输出实时数据；

3):根据设定的平均值起止时间(1min、5min....1h、2h...1d、2d....)，计算；

4):按照分布表/图输出要求，输出体积、数量微分分布和累积分布表和图；以及

5):按照曲线输出要求，输出均值曲线；根据表格输出要求和起止时间，以Excel输出均值数据。

进一步，所述采集板在盒体的最上端，且盒体的上端四周有一凸缘用来作为支撑所述采集板。

本实用新型提供的烟囱雨或石膏雨沉降量的自动测量装置，基于单帧单曝光图像分析技术、配合支持向量机(SVM)形貌识别技术，可以很大程度上解决不同原因带来的成像噪声和测量误差问题，同时对于颗粒进一步细分，有利于烟囱雨或石膏雨成因和控制的分析。是为本设计的装置的独特性。测量结果提供了客观测量数据，经过数据处理提供多种形式的测量结果。与手工测量法相比，具有可长周期连续测量、测量准确度与精密度提高，计数准确，粒径测量范围广，免受人为干扰等特点。