[发明专利]一种在线湿度计取样装置

说明书

本申请公开了一种在线湿度计取样装置，包括：取样机构，其导流部分与气流方向相对设置；信号处理单元，其通过探管与所述取样机构连接，所述信号处理单元完成信号转换、显示和输出；以及反吹管，其穿过所述探管并与所述取样机构连通设置，其中，所述反吹管通入压缩空气。本申请中的湿度传感器和陶瓷滤芯均处于加热环境中，即使烟气流速变慢，形成少量结垢，但是在定时反吹作用下，陶瓷滤芯和导流管内的少量积灰和酸液被吹走，本申请可以避免积灰、结垢和腐蚀传感器的情况出现，又能实现稳定、可靠、准确地测量。

技术领域

本申请属于在线监测设备技术领域，具体涉及一种在线湿度计取样装置。

背景技术

目前，绝大多数烟道插入式在线湿度计只能适用于相对较好的工艺环境下，例如，食品，医疗，实验室，大气环境监测等。当这些产品用于高温度，高腐蚀性的电力、钢铁、化工等恶劣的烟气排放工艺环境下，就会出现传感器腐蚀、老化、寿命短的通病。尤其是当烟道插入式在线湿度计用于“固定污染源烟气排放连续监测”的工况下，不仅对仪表的准确度有很高的要求，同时也对其连续运行的时效性和可靠性提出很大的挑战。

随着国家对污染物排放控制要求不断加严，虽然污染物的排放尤其是SO₂、NO_X等腐蚀性酸性气体的排放限值已经很低，但这些少量存在的酸性气体与湿度大的烟气中冷凝析出的水混合能形成酸液，长时间滞留在传感器取样部分会导致测量误差变大，传感器寿命缩短等严重后果。即使烟气温度高于90℃(烟气露点)不易产生酸液，但也会因为温度过高，造成传感器的损坏。

市场上现有的的烟道插入式在线湿度计也普遍存在上述两类问题，这些问题可以通过途径解决：1)选用品质较高的传感器实现，但生产成本和销售价格上升会影响企业效益；2)通过改造不合理的取样装置，以较低的生产成本解决上述存在的两类问题，达到事半功倍的目的。

如图1所示，典型的烟道插入式在线湿度计，其设备主要由防护罩1、信号采集处理显示输出单元2、探管3、防腐外壳4、传感器5以及金属滤芯6组成。该湿度计通过连接法兰安装到通有烟气的烟囱(烟道)上，烟囱(烟道)内流动的烟气先通过金属滤芯6，该滤芯把颗粒物等杂质过滤，起到保护传感器5的敏感元件不受污染的作用。防腐外壳4一方面用于固定传感器，便于拆卸安装和维护；另一方面避免烟气中的酸性气体腐蚀内部导线和传感器5。传感器5把湿度原始信号传送到信号采集处理显示输出单元2，最后由该单元完成所有信号转换，显示和输出。该取样装置仅有滤芯和防腐外壳组成，较为简单。该取样装置仅有滤芯和防腐外壳组成，在湿度大、颗粒物浓度较大的烟气中，不仅容易结垢，同时水气在滤芯内部冷凝形成酸液，长时间运行容易被腐蚀。

如图2所示，另一类在线湿度计取样装置，除了取样装置外，其他外形结构和原理与技术方案一基本类似。该取样装置主要由导流管1’、传感器及滤芯国定支架5’组成。其中导流管1’由导流管固定螺丝2’(4个)、导流孔3’(5个)以及引风口4’组成。其中传感器及滤芯国定支架5’由陶瓷滤芯6’、热敏电阻7’、加热模块8’及传感器9’组成。导流管1’安装时需要把引风口4’正对烟气流向，让足够的烟气流到该采样装置内，导流孔3’也用来吸收烟气，使得烟气在导流管形成气流，也可以阻挡大的颗粒物进入导流管内部。传感器及滤芯国定支架5’前半部分用于安装陶瓷过滤器6’，后半部分用于安装固定热敏电阻7’、加热模块8’和传感器9’。热敏电阻7’、加热模块8’和温度控制电路部分用于加热该支架，使得其温度接近100℃，把可能会冷凝的水加热成气态水，避免在陶瓷滤芯处结垢和形成酸液。传感器9’采集经过陶瓷过滤器后气态的湿度信号。当安装完毕这些部件后，用耐高温的胶水密封这些安装孔，避免烟气倒灌腐蚀导线和电路板等零部件。虽然采用加热方式避免酸液的产生，但在颗粒物浓度大的烟气中也会积灰结垢，堵住陶瓷过滤器，导致测量不准的后果。

发明内容

针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种。

为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：