[发明专利]一种在线测量水汽过饱和度的装置及方法

权利要求书

1.一种在线测量水汽过饱和度的方法，使用测量装置实现，所述测量装置包括采样测量系统和干洁气体系统，所述采样测量系统包括通过管路依次连接在一起的采样头(1)、过滤器(3)、恒温混合器(5)、流量计(7)、阀门(8)以及真空采样泵(9)，所述过滤器(3)置于与其配套的加热器(4)内，所述采样头(1)前端设有第一温湿度与压力探头(2)，所述恒温混合器(5)出口处设有第二温湿度与压力探头(6)，所述恒温混合器(5)内置静态扰流结构；所述干洁气体系统包括通过管路依次连接在一起的气源(10)、除水除油除尘装置(11)、质量流量计(12)以及加热装置(13)，所述加热装置(13)的出口与恒温混合器(5)入口的管路连通，所述恒温混合器(5)与第一温湿度与压力探头(2)之间的管路、加热装置(13)与恒温混合器(5)入口之间的管路以及恒温混合器(5)上均包裹有伴热管线(14)；所述第一温湿度与压力探头(2)、第二温湿度与压力探头(6)均与温湿度与压力变送器(15)电性连接；其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、开启伴热管线(14)、加热器(4)和加热装置(13)，使之加热达到设定温度；打开气源(10)，通过质量流量计(12)调整气量，对采样测试系统进行吹扫，观察温湿度与压力变送器(15)，等待系统稳定；

S2、系统稳定后，使采样头(1)、第一温湿度与压力探头(2)以及部分伴热管线(14)穿过待测烟道壁(16)后达到待测气体指定区域中，采样头(1)入口在烟道中背对烟气流动方向；打开真空采样泵(9)，通过阀门(8)和流量计(7)调节采样流量，使其高于气源(10)提供的干洁气体流量，对待测气体进行抽取采样；

S3、读取采样总流量Q_mix、干洁气体流量Q_dry、待测气体原始的温度T_ini、压力P_ini以及混合气体的温度T_mix、绝对湿度a_mix与压力P_mix，查表得到待测气体原始温度压力下的饱和含湿量d_satu，计算得到此时待测气体的水汽过饱和度S，计算公式为：

其中，水汽过饱和度S单位为％；干洁气体流量Q_dry单位为SLM；采样总流量Q_mix单位为L/min；含湿量d_satu根据待测气体温度压力查表得到，单位为g/Nm³；绝对湿度a_mix单位为g/m³；温度T_mix单位为℃。

2.如权利要求1所述的一种在线测量水汽过饱和度的方法，其特征在于，所述过滤器(3)内装有疏水过滤介质，该介质包括但不限于特氟龙滤膜/滤筒。

3.如权利要求1所述的一种在线测量水汽过饱和度的方法，其特征在于，所述除水除油除尘装置(11)外接的气源(10)选用洁净空气或高纯度氮气，经除水除油除尘装置净化后水汽含量低于10ppmvol。

4.如权利要求1所述的一种在线测量水汽过饱和度的方法，其特征在于，所述加热装置(13)的加热温度高于待测气体原始温度以及伴热管线(14)加热温度，伴热管线(14)加热温度高于待测气体温度。