BE1026126B1

BE1026126B1 - Inrichting en werkwijze voor het opmeten van het stofgehalte van een luchtstroom

Info

Publication number: BE1026126B1
Application number: BE2018/5603A
Authority: BE
Inventors: Yves Willems
Original assignee: Optyl
Priority date: 2018-08-29
Filing date: 2018-08-29
Publication date: 2019-10-16
Also published as: BR112021003392A2; EP3755987B1; PL3755987T3; ES2904525T3; DK3755987T3; IL281020B2; WO2020044141A1; US20210164879A1; EP3755987A1; CN112740012A; JP2021535384A; IL281020B1; JP7328711B2; IL281020A; US11821829B2

Abstract

De uitvinding voorziet in een inrichting ( 1) voor het opmeten van het stofgehalte van een luchtstroom (14). De inrichting (1) omvat een aanvoerleiding (3) met een ingangsopening ( 4) voor het aanvoeren van de luchtstroom ( 14) naar een meetkamer (5) voor het opmeten van het stofgehalte. Een pomp (6) met een volgens een aansturingsparameter regelbaar debiet is voorzien voor het aanzuigen van de luchtstroom (14) naar de meetkamer (5). Een eerste meetsysteem (7) is voorzien voor het opmeten van de snelheid, temperatuur, druk en vochtgehalte van de luchtstroom ( 14) bij de ingangsopening ( 4 ). Een tweede meetsysteem (8) is voorzien voor het opmeten van het debiet, temperatuur, druk en vochtgehalte van de luchtstroom (14) in de meetkamer (5). Een derde meetsysteem (9) is voorzien voor het opmeten van het stofgehalte in de meetkamer (5). De aanvoerleiding (3) en meetkamer (5) hebben een vooraf bepaalde vorm en afmetingen voor het bekomen van een vooraf bepaald verband tussen de aansturingsparameter en het luchtstroomdebiet in de meetkamer (5) bij een gegeven luchtstroomdebiet bij de ingangsopening (4).

Description

Inrichting en werkwijze voor het opmeten van het stofgehalte van een luchtstroom

Technisch vakgebied

De huidige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het opmeten van het stofgehalte van een luchtstroom, bij voorkeur in een kanaal. Verder heeft de huidige uitvinding eveneens betrekking op een werkwijze voor het opmeten van het stofgehalte van een luchtstroom in een kanaal met de inrichting volgens de huidige uitvinding.

Stand der techniek

Een inrichting voor het opmeten van het stofgehalte van een luchtstroom is gekend uit WO 2010/053386 A1 of uit US 3,784,902 A. Dergelijke inrichting beschikt over een aanvoerleiding met een ingangsopening voor het aanvoeren 15 van de luchtstroom in de inrichting. Verder omvat dergelijke inrichting eveneens een meetkamer in fluïdumverbinding met de aanvoerleiding. De inrichting is voorzien van een pomp met een regelbaar debiet voor het aanzuigen van de luchtstroom naar de meetkamer via de aanvoerleiding. De meetkamer is voorzien van een meetsysteem voor het opmeten van het stofgehalte van de luchtstroom. 20 In WO 2010/053386 A1 omvat het meetsysteem een lichtbron en een fotovoltaische cel. Het stofgehalte van de luchtstroom wordt dan bepaald op basis van de gewijzigde lichtintensiteit die door de fotovoltaische cel wordt ontvangen bij doorgang van de luchtstroom. In US 3,784,902 A omvat het meetsysteem twee elektrodes waartussen de luchtstroom kan stromen, het 25 stofgehalte van de luchtstroom wordt dan bepaald op basis van de elektrische stroom die tussen beide elektrodes stroomt als functie van een aangelegde elektrische spanning. Om de meting van het stofgehalte uit te kunnen voeren onder isokinetische omstandigheden wordt de snelheid van de luchtstroom extern aan de aanvoerleiding bij de ingangsopening gemeten door middel van 30 een pitotbuis, en wordt de snelheid van de luchtstroom in de aanvoerleiding door middel van een venturibuis. Op basis van het verschil tussen beide snelheden wordt het debiet van de pomp dan afgeregeld tot beide snelheden nagenoeg gelijk zijn aan elkaar.

Dergelijke inrichtingen hebben het nadeel dat parameters van de

BE2018/5603 luchtstroom zoals bijvoorbeeld druk, temperatuur en vochtgehalte kunnen wijzigen bij het aanzuigen van de luchtstroom naar de meetkamer via de aanvoerleiding. Deze parameters zijn evenwel van belang om de snelheid van de luchtstroom extern aan de aanvoerleiding bij de ingangsopening op een correcte 5 wijze te kunnen vergelijken met de snelheid van de luchtstroom in de aanvoerleiding of meetkamer, teneinde een meting van het stofgehalte te kunnen uitvoeren onder isokinetische omstandigheden. Verder zijn deze parameters eveneens van belang om op basis van het door middel van het meetsysteem opgemeten stofgehalte in de meetkamer een correcte indicatie te kunnen geven 10 van de hoeveelheid stof in de aan de inrichting toegevoerde luchtstroom.

Een verder nadeel van dergelijke inrichtingen is dat door het aansturen van de pomp op basis van het verschil in de snelheid tussen de luchtstroom extern aan de aanvoerleiding bij de ingangsopening en de snelheid in de aanvoerleiding, het enige tijd in beslag kan nemen tot de isokinetische 15 omstandigheden bereikt zijn.

Beschrijving van de uitvinding

Het is een doel van de huidige uitvinding een inrichting en een werkwijze te verschaffen die toelaat een nauwkeurige en directe meting uit te voeren van 20 het stofgehalte van een luchtstroom.

Dit doel wordt gerealiseerd door middel van de inrichting die de kenmerken vertoont van de eerste onafhankelijke conclusie, en de werkwijze welke de kenmerken vertoont volgens de tweede onafhankelijke conclusie.

Hiertoe voorziet de huidige uitvinding in een inrichting voor het opmeten 25 van het stofgehalte van een luchtstroom, bij voorkeur in een kanaal. De inrichting omvat een aanvoerleiding met een ingangsopening voor het aanvoeren van de luchtstroom in de inrichting. De inrichting omvat een meetkamer voor het erin opmeten van het stofgehalte van de luchtstroom. De meetkamer staat in fluïdumverbinding met de aanvoerleiding. De inrichting omvat een pomp met 30 regelbaar debiet voor het aanzuigen van de luchtstroom naar de meetkamer via de aanvoerleiding. De pomp staat in fluïdumverbinding met de meetkamer. Het debiet van de pomp is regelbaar volgens een vooraf bepaalde aansturingsparameter. De inrichting omvat een eerste meetsysteem voorzien voor het extern aan de aanvoerleiding bij de ingangsopening opmeten van de

BE2018/5603 snelheid, de temperatuur, de druk en het vochtgehalte van de luchtstroom bij de ingangsopening van de aanvoerleiding. Bij voorkeur is het eerste meetsysteem voorzien voor het extern aan de aanvoerleiding bij de ingangsopening opmeten van de snelheid, de absolute temperatuur, de absolute druk en het absolute vochtgehalte van de luchtstroom. De inrichting omvat een tweede meetsysteem voorzien voor het in de meetkamer opmeten van het debiet, de temperatuur, de druk en het vochtgehalte van de luchtstroom in de meetkamer. Bij voorkeur is het tweede meetsysteem voorzien voor het in de meetkamer opmeten van het debiet, de absolute temperatuur, de absolute druk en het absolute vochtgehalte van de luchtstroom in de meetkamer. De inrichting omvat een derde meetsysteem voorzien voor het in de meetkamer opmeten van het stofgehalte van de luchtstroom. Bij voorkeur is het derde meetsysteem voorzien voor het opmeten van het stofgehalte van de luchtstroom met behulp van een elektronisch uitleesbare sensor. Bij voorkeur is het derde meetsysteem voorzien voor het in de meetkamer opmeten van het stofgehalte van de luchtstroom door middel van een optische meting. Bij voorkeur is het derde meetsysteem voorzien voor het in de meetkamer opmeten van het stofgehalte van de luchtstroom door middel van lichtverstrooiing aan de stofdeeltjes in de luchtstroom. De inrichting omvat een regeleenheid voor het aansturen van de inrichting. De regeleenheid is operationeel verbonden met de pomp, het eerste meetsysteem, het tweede meetsysteem en het derde meetsysteem. De aanvoerleiding en de meetkamer hebben een vooraf bepaalde vorm en afmetingen voor het bekomen van een vooraf bepaald verband tussen de aansturingsparameter van de pomp en het debiet van de luchtstroom in de meetkamer bij een gegeven debiet van de luchtstroom bij de ingangsopening van de aanvoerleiding.

Het eerste meetsysteem en het tweede meetsysteem die naast het opmeten van de snelheid of het debiet eveneens voorzien zijn voor het opmeten van de temperatuur, de druk en het vochtgehalte van de luchtstroom respectievelijk extern aan de aanvoerleiding bij de ingangsopening en in de meetkamer, biedt het voordeel dat deze parameters in rekening gebracht kunnen worden om de snelheid van de luchtstroom extern aan de aanvoerleiding bij de ingangsopening op een correcte wijze te kunnen vergelijken met de snelheid van de luchtstroom in de meetkamer, teneinde in de meetkamer met behulp van het derde meetsysteem een meting van het stofgehalte te kunnen uitvoeren onder

BE2018/5603 isokinetische omstandigheden.

Het eerste meetsysteem en het tweede meetsysteem die voorzien zijn voor het opmeten van de temperatuur, de druk en het vochtgehalte van de luchtstroom respectievelijk extern aan de aanvoerleiding bij de ingangsopening 5 en in de meetkamer, biedt verder het voordeel dat deze parameters ook gebruikt kunnen worden om op basis van het door middel van het derde meetsysteem opgemeten stofgehalte van de luchtstroom in de meetkamer een correcte indicatie te geven van de hoeveelheid stof in de aan de inrichting toegevoerde luchtstroom.

De vooraf bepaalde vorm en afmetingen van de aanvoerleiding en de meetkamer bieden het voordeel dat op basis van een debiet van de luchtstroom extern aan de aanvoerleiding bij de ingangsopening dat bepaald is op basis van de door het eerste meetsysteem opgemeten parameters, zijnde de snelheid, de temperatuur, de druk en het vochtgehalte van de luchtstroom, direct een aansturingsparameter voor de pomp kan ingesteld worden die zal resulteren in een debiet van de luchtstroom in de meetkamer die nagenoeg gelijk is aan het debiet van de luchtstroom extern aan de aanvoerleiding bij de ingangsopening. Hiertoe kunnen de meetomstandigheden snel tot de isokinetische omstandigheden gebracht worden waaronder de meting van het stofgehalte van de luchtstroom in de meetkamer door het derde meetsysteem kan plaatsvinden. Het debiet van de luchtstroom in de meetkamer dat bepaald is op basis van de door het tweede meetsysteem opgemeten parameters, zijn de het debiet, de temperatuur, de druk en het vochtgehalte van de luchtstroom, kan dan desgewenst nog gebruikt worden voor het uitvoeren van kleinere correcties aan de aansturingsparameter van de pomp om een debiet van de luchtstroom in de meetkamer te bekomen dat het debiet van de luchtstroom extern aan de aanvoerleiding bij de ingangsopening met een hoge nauwkeurigheid benadert.

In een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de huidige uitvinding omvat de inrichting verder een behuizing. Bij voorkeur omvat de inrichting een 30 draagbare behuizing. De aanvoerleiding is ten minste gedeeltelijk aangebracht in de behuizing met de ingangsopening extern aan de behuizing. Het eerste meetsysteem is extern aan de aanvoerleiding aangebracht bij de ingangsopening. De meetkamer, de pomp, het tweede meetsysteem, het derde meetsysteem en de regeleenheid zijn aangebracht in de behuizing.

BE2018/5603

Het onderbrengen van de verschillende onderdelen van de inrichting volgens de huidige uitvinding in een behuizing is voordelig om de verschillende onderdelen af te schermen van de externe invloeden die de metingen kunnen beïnvloeden, en zodus de nauwkeurigheid van de metingen te verbeteren. Het 5 onderbrengen van de verschillende onderdelen van de inrichting in een draagbare behuizing is voordelig om de inrichting te kunnen verplaatsen, en snel directe en nauwkeurige metingen te kunnen uitvoeren op locatie.

In een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de huidige uitvinding is het tweede meetsysteem verder voorzien voor het in de meetkamer opmeten van 10 het zuurstofgehalte van de luchtstroom.

Een verdere parameter die onder bepaalde omstandigheden van belang kan zijn om op basis van het door middel van het derde meetsysteem opgemeten stofgehalte van de luchtstroom in de meetkamer een correcte indicatie te kunnen geven van de hoeveelheid stof in de aan de inrichting toegevoerde luchtstroom, 15 is het zuurstofgehalte van de luchtstroom in de meetkamer. Daartoe is het voordelig het tweede meetsysteem verder eveneens te voorzien om het zuurstofgehalte van de luchtstroom in de meetkamer te bepalen, teneinde de nauwkeurigheid van de op basis van het door middel van het derde meetsysteem opgemeten stofgehalte van de luchtstroom in de meetkamer bepaalde 20 hoeveelheid stof in de luchtstroom toegevoerd aan de inrichting te verbeteren.

In een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de huidige uitvinding omvat de inrichting verder een filter in de meetkamer na het derde meetsysteem voor gravimetrische bepaling van het stofgehalte van de luchtstroom in de meetkamer.

Het verder voorzien van een filter in de meetkamer biedt het voordeel dat eveneens een gravimetrische bepaling van het stofgehalte van de luchtstroom in de meetkamer kan uitgevoerd worden, welke meting kan dienen als controle voor de meting van het stofgehalte van de luchtstroom in de meetkamer door middel van het derde meetsysteem. Dit verhoogt verder de nauwkeurigheid van de 30 inrichting volgens de huidige uitvinding.

In een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de huidige uitvinding omvat de inrichting verder een ontvochtigingssysteem tussen de meetkamer en de pomp voor het ontvochtigen van de luchtstroom. Het ontvochtigingssysteem voorafgaand aan de pomp in de inrichting is voordelig om de pomp te

BE2018/5603 beschermen tegen mogelijke vochtschade.

In een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de huidige uitvinding omvat het ontvochtigingssysteem een condenspot en een silicafilter.

In een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de huidige uitvinding is 5 de pomp een membraanpomp.

In een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de huidige uitvinding omvat het eerste meetsysteem een pitotbuis en een drukverschilsensor voor het opmeten van de snelheid van de luchtstroom bij de ingangsopening van de aanvoerleiding.

In een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de huidige uitvinding omvat het tweede meetsysteem een hittedraadmassadebietmeter voor het opmeten van het debiet van de luchtstroom in de meetkamer.

In een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de huidige uitvinding is de aanvoerleiding voorzien van een verwarming voor het verwarmen van de 15 luchtstroom in de aanvoerleiding.

Verder voorziet de huidige uitvinding eveneens in een computer geïmplementeerde werkwijze voor het opmeten van het stofgehalte van een luchtstroom in een kanaal door middel van de inrichting volgens de huidige uitvinding. De aanvoerleiding van de inrichting is aangebracht in het kanaal met 20 de ingangsopening in de luchtstroom. De werkwijze omvat volgende stappen uitgevoerd door de regeleenheid. De werkwijze omvat de stap a) van het door middel van het eerste meetsysteem opmeten van de snelheid, de temperatuur, de druk en het vochtgehalte van de luchtstroom bij de ingangsopening van de aanvoerleiding. Bij voorkeur omvat de werkwijze de stap a) van het door middel 25 van het eerste meetsysteem opmeten van de snelheid, de absolute temperatuur, de absolute druk en het absolute vochtgehalte van de luchtstroom bij de ingangsopening van de aanvoerleiding. De werkwijze omvat de stap b) van het berekenen van het debiet van de luchtstroom bij de ingangsopening van de aanvoerleiding op basis van de door het eerste meetsysteem opgemeten 30 snelheid, temperatuur, druk en vochtgehalte van de luchtstroom bij de ingangsopening van de aanvoerleiding. De werkwijze omvat de stap c) van het berekenen van de nodige aansturingsparameter van de pomp voor het bekomen van een debiet van de luchtstroom in de meetkamer die nagenoeg gelijk is aan het berekende debiet van de luchtstroom bij de ingangsopening van de

BE2018/5603 aanvoerleiding, en dit volgens vooraf het bepaald verband tussen de aansturingsparameter van de pomp en het debiet van de luchtstroom in de meetkamer bij een gegeven debiet van de luchtstroom bij de ingangsopening van de aanvoerleiding. De werkwijze omvat de stap d) van het volgens de berekende 5 aansturingsparameter aansturen van de pomp voor het aanzuigen van de luchtstroom in het kanaal naar de meetkamer via de aanvoerleiding. De werkwijze omvat de stap e) van het door middel van het tweede meetsysteem opmeten van het debiet, de temperatuur, de druk en het vochtgehalte van de aangezogen luchtstroom in de meetkamer. Bij voorkeur omvat de werkwijze de 10 stap e) van het door middel van het tweede meetsysteem opmeten van het debiet, de absolute temperatuur, de absolute druk en het absolute vochtgehalte van de aangezogen luehtstroom in de meetkamer. De werkwijze omvat de stap f) van het berekenen van het debiet van de aangezogen luchtstroom in de meetkamer op basis van de door het tweede meetsysteem opgemeten debiet, 15 temperatuur, druk en vochtgehalte van de aangezogen luchtstroom in meetkamer. De werkwijze omvat de stap g) van het vergelijken van het berekende debiet van de aangezogen luchtstroom in de meetkamer en het berekende debiet van de luchtstroom bij de ingangsopening van de aanvoerleiding. Indien het berekende debiet van de aangezogen luchtstroom in 20 de meetkamer en het berekende debiet van de luchtstroom bij de ingangsopening van de aanvoerleiding niet nagenoeg gelijk zijn, omvat stap g) verder het overeenkomstig aanpassen van de aansturingsparameter van de pomp, en het herhalen van de stappen d) tot en met g) met de aangepaste aansturingsparameter van de pomp totdat het berekende debiet van de 25 aangezogen luchtstroom in de meetkamer en het berekende debiet van de luchtstroom bij de ingangsopening van de aanvoerleiding nagenoeg gelijk zijn. De werkwijze omvat de stap h) van het door middel van het derde meetsysteem opmeten van het stofgehalte van de aangezogen luchtstroom in de meetkamer. De stap h) omvat verder het door middel van het tweede meetsysteem opmeten 30 van de temperatuur, druk en vochtgehalte van de aangezogen luchtstroom in de meetkamer. Bij voorkeur omvat de stap h) verder het door middel van het tweede meetsysteem opmeten van de absolute temperatuur, de absolute druk en absolute vochtgehalte van de aangezogen luchtstroom in de meetkamer. De werkwijze omvat de stap i) van het berekenen van het stofgehalte van de

BE2018/5603 aangezogen luchtstroom in de meetkamer onder normaalomstandigheden op basis van het door het derde meetsysteem opgemeten stofgehalte van de aangezogen luchtstroom in de meetkamer en de door het tweede meetsysteem opgemeten temperatuur, druk en vochtgehalte van de aangezogen luchtstroom in 5 de meetkamer.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de huidige uitvinding omvat stap h) eveneens het door het tweede meetsysteem opmeten van het zuurstofgehalte van de aangezogen luchtstroom in de meetkamer. In stap i) wordt het stofgehalte van de aangezogen luchtstroom in de meetkamer onder 10 normaalomstandigheden eveneens berekend op basis van het door het tweede meetsysteem opgemeten zuurstofgehalte van de aangezogen luchtstroom in de meetkamer.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de huidige uitvinding de worden de stappen h) en i) periodiek herhaald over een vooraf bepaalde periode 15 voor het berekenen van het gemiddeld stofgehalte van de aangezogen luchtstroom in de meetkamer onder normaalomstandigheden.

Korte beschrijving van de tekeningen

De uitvinding zal hierna verder in detail worden verklaard aan de hand van de volgende beschrijving en van de bijgevoegde tekeningen.

Figuur 1 toont een schematische voorstelling van de inrichting volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding.

Uitvoeringsvormen van de uitvinding

De huidige uitvinding zal hierna beschreven worden aan de hand van welbepaalde uitvoeringsvormen en onder verwijzing naar bepaalde tekeningen, doch de uitvinding is daar niet toe beperkt en wordt enkel gedefinieerd door de conclusies. De hier weergegeven tekeningen zijn enkel schematische weergaven 30 en zijn niet beperkend. In de tekeningen kunnen de afmetingen van bepaalde onderdelen vergroot zijn weergegeven, wat betekent dat de onderdelen in kwestie dus niet op schaal zijn weergegeven, en dit enkel voor illustratieve doeleinden. De afmetingen en de relatieve afmetingen komen niet noodzakelijkerwijze overeen met de werkelijke praktijkuitvoeringen van de

BE2018/5603 uitvinding.

Daarenboven worden termen zoals “eerste”, “tweede”, “derde”, en dergelijke in de beschrijving en in de conclusies gebruikt om een onderscheid te maken tussen gelijkaardige elementen en niet noodzakelijkerwijze om een sequentiële of chronologische volgorde aan te geven. De termen in kwestie zijn onderling verwisselbaar in de daarvoor geschikte omstandigheden, en de uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen in andere volgorden werken dan deze die hier worden beschreven of geïllustreerd.

Bovendien worden termen zoals “top”, “bodem”, “boven”, “onder”, en dergelijke in de beschrijving en in de conclusies gebruikt voor beschrijvende doeleinden en niet noodzakelijkerwijze om relatieve posities aan te duiden. De aldus gebruikte termen zijn onderling verwisselbaar in de daarvoor geschikte omstandigheden, en de uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen in andere oriëntaties werken dan deze die hier worden beschreven of geïllustreerd.

De term “omvattende” en afgeleide termen, zoals die gebruikt worden in de conclusies, moet of moeten niet geïnterpreteerd worden als beperkt zijnde tot de middelen die telkens daarna vermeld worden; de term sluit andere elementen of stappen niet uit. De term moet geïnterpreteerd worden als een specificatie van de vermelde eigenschappen, gehele getallen, stappen, of componenten waarnaar wordt verwezen, zonder dat evenwel de aanwezigheid of het toevoegen wordt uitgesloten van een of meer bijkomende eigenschappen, gehele getallen, stappen, of componenten, of groepen daarvan. De reikwijdte van een uitdrukking zoals “een inrichting omvattende de middelen A en B” is dan ook niet enkel beperkt tot inrichtingen die zuiver bestaan uit componenten A en B. Wat er daarentegen bedoeld wordt, is dat, voor wat betreft de huidige uitvinding, de enige relevante componenten A en B zijn.

Figuur 1 toont een schematische voorstelling van de inrichting 1 voor het opmeten van het stofgehalte van een luchtstroom 14 volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding.

De inrichting 1 omvat een behuizing 2 waarin de voornaamste onderdelen van de inrichting 1 aangebracht zijn, uitgezonderd van een aanvoerleiding 3 om een luchtstroom 14 te kunnen aanvoeren aan de inrichting 1. De aanvoerleiding 3 heeft een ingangsopening 4 waarlangs de luchtstroom 14 de aanvoerleiding 3 kan instromen. De ingangsopening 4 bevindt zich extern aan de behuizing 2.

BE2018/5603

Vanaf de ingangsopening 4 strekt de aanvoerleiding 3 zich uit tot aan de behuizing 2 waar de aanvoerleiding 3 dan vervolgens verder de loopt in de behuizing 2. Om een goede aanvoer van de luchtstroom 14 naar de inrichting 1 te bekomen, wordt de ingangsopening 4 bij voorkeur nagenoeg dwars op de 5 stroomrichting van de luchtstroom 14 geplaatst. De aanvoerleiding 3 kan optioneel voorzien zijn van een verwarming voor het verwarmen van de luchtstroom 14 in de aanvoerleiding 3. De aanvoerleiding 3 kan verder voorzien van een afsluitkraan voor het afsluiten van de aanvoerleiding 3 zodanig dat er een lektest kan uitgevoerd worden op de inrichting 1.

Verder omvat de inrichting 1 een meetkamer 5 die in fluïdumverbinding staat met de aanvoerleiding 3 zodanig dat een luchtstroom 14 vanuit de aanvoerleiding 3 naar de meetkamer 5 kan vloeien. De meetkamer is voorzien voor het erin opmeten van het stofgehalte van de luchtstroom 14.

De inrichting 1 omvat verder eveneens een pomp 6 die in 15 fluïdumverbinding staat met de meetkamer 5. De pomp 6 is voorzien om de luchtstroom 14 aan te zuigen naar de meetkamer 5 via de aanvoerleiding 3. De pomp 6 is zodanig voorzien dat het debiet van de pomp 6 regelbaar is volgens een aansturingsparameter. De aansturingsparameter kan bijvoorbeeld een aansturingsspanning zijn van de pomp 6 of bijvoorbeeld een digitaal signaal in 20 geval van een digitaal aangestuurde pomp 6. Door het afregelen van het debiet van de pomp 6 via de aansturingsparameter kan een meting van het stofgehalte van de luchtstroom 14 in de meetkamer 5 uitgevoerd worden onder isokinetische omstandigheden waarbij de snelheid van de luchtstroom 14 extern aan de aanvoerleiding 3 bij de ingangsopening 4 nagenoeg gelijk is aan de snelheid van 25 de luchtstroom 14 in de meetkamer 5.

Als pomp 6 kan bijvoorbeeld een membraanpomp gebruikt worden. Een membraanpomp 6 biedt het voordeel dat het relatief compact is en een laag gewicht heeft. Hierdoor kan de pomp 6 eenvoudig in de behuizing 2 aangebracht worden, en kan de inrichting 1 verder licht een compact gehouden worden.

Verder kan een membraanpomp 6 ook een groot bereik in debiet aan voor het aanzuigen van de luchtstroom 14, zodanig dat de inrichting 1 ingezet kan worden voor het onder isokinetische omstandigheden meten van het stofgehalte van luchtstromen 14 met verschillende snelheden. Het dient evenwel duidelijk te zijn dat andere bij de vakman gekende geschikte pompen eveneens gebruikt kunnen

BE2018/5603 worden.

Om de pomp 6 te beschermen tegen vochtschade van condenserend vocht in de luchtstroom 14, kan de inrichting 1 optioneel verder voorzien worden van een ontvochtigingssysteem 12 tussen de meetkamer 5 en de pomp 6. Het ontvochtigingssysteem 12 kan bijvoorbeeld een condensaatpot omvatten voor het afvoeren van het grootste deel van het condenserend vocht in de luchtstroom 14. Het ontvochtigingssysteem 12 kan daarbij desgewenst nog verder aangevuld worden met een silicafilter voor het verder drogen van de luchtstroom 14 na het verlaten van de condensaatpot maar voorafgaand aan de pomp 6.

Extern aan de aanvoerleiding 3 bij de ingangsopening 4 is de inrichting 1 voorzien van een eerste meetsysteem 7. Het eerste meetsysteem 7 is voorzien om op deze positie de snelheid, de temperatuur, de druk en het vochtgehalte van de luchtstroom 14 te meten. Bij voorkeur wordt hierbij de absolute temperatuur, de absolute druk en het absolute vochtgehalte van de luchtstroom 14 gemeten. Voor het meten van de snelheid van de luchtstroom 14 is het eerste meetsysteem 7 bijvoorbeeld voorzien zijn van een pitotbuis in combinatie met een drukverschilsensor, maar andere bij de vakman gekende geschikte sensoren voor het meten van de snelheid van een luchtstroom 14 kunnen eveneens gebruikt worden.

In de meetkamer 5 is de inrichting 1 voorzien van een tweede meetsysteem 8. Het tweede meetsysteem 8 is voorzien om in de meetkamer 5 het debiet, de temperatuur, de druk en het vochtgehalte van de luchtstroom 14 te meten. Bij voorkeur wordt hierbij de absolute temperatuur, de absolute druk en het absolute vochtgehalte van de luchtstroom 14 gemeten. Voor het meten van het debiet van de luchtstroom 14 is het tweede meetsysteem 8 bijvoorbeeld voorzien van een hittedraadmassadebietmeter, maar andere bij de vakman gekende geschikte sensoren voor het meten van het debiet van een luchtstroom 14 kunnen eveneens gebruikt worden. Het tweede meetsysteem 8 is bij voorkeur eveneens voorzien om in de meetkamer 5 het zuurstofgehalte van de luchtstroom 14 te meten.

In de meetkamer 5 is de inrichting 1 eveneens voorzien van een derde meetsysteem 9. Het derde meetsysteem 9 is voorzien om in de meetkamer 5 het stofgehalte van de luchtstroom 14 te meten. Voor het meten van het stofgehalte van de luchtstroom 14 wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van een combinatie

BE2018/5603 van een laserlichtbron voor het belichten van de luchtstroom 14 en een sensor voor het opmeten van het door de stofdeeltjes in de luchtstroom 14 verstrooide licht in een richting of richtingen verschillend van de richting van de laserbundel van de laserlichtbron. Dergelijke optische meting laat een snelle meting van het stofgehalte van de luchtstroom 14 toe, waarbij het gemeten stofgehalte dan elektronisch kan uitgelezen worden van de sensor. Andere bij de vakman gekende sensoren voor het meten van het stofgehalte in een luchtstroom 14 die een snelle meting van het stofgehalte en het elektronisch uitlezen van het gemeten stofgehalte toelaten, kunnen echter ook gebruikt worden.

Optioneel kan de inrichting 1 eveneens voorzien zijn van een filter 11 die achter het derde meetsysteem gepositioneerd is in de meetkamer 5, gezien volgens de stroomrichting van de luchtstroom 14 van de ingangsopening 4 van de aanvoerleiding 3 naar de pomp 6. De filter 11 is voorzien voor een gravimetrische bepaling van het stofgehalte van de luchtstroom 14 in de meetkamer 5. Hierbij zet het stof in de luchtstroom 14 zich neer op de filter 11 met een gekend gewicht, en na de meting wordt de filter 11 en het afgezette stof dan gewogen om de hoeveelheid stof in de luchtstroom 14 in de meetkamer 5 te bepalen. Deze bijkomende meting dient dan als controle voor de meting van het stofgehalte van de luchtstroom 14 in de meetkamer 5 door middel van het derde meetsysteem 9.

De aanvoerleiding 3, de meetkamer 5 en bij uitbreiding enige verbinding tussen de meetkamer 5 en de pomp 6 hebben een vooraf bepaalde vorm en afmetingen. Hierdoor ontstaat er een vooraf bepaald verband tussen de aansturingsparameter van de pomp 6 en het debiet van de luchtstroom 14 in de meetkamer 5 voor een gegeven debiet van de luchtstroom 14 bij de ingangsopening 4 van de aanvoerleiding 3. Dit vooraf bepaald verband laat toe om met behulp van het eerste meetsysteem 1 het debiet van de luchtstroom 14 bij de ingangsopening 4 te bepalen, en vervolgens op basis van het verband de geschikte aansturingsparameter voor de pomp 6 te selecteren om een debiet van de luchtstroom 14 in de meetkamer 5 te bekomen dat nagenoeg gelijk is aan het debiet van de luchtstroom 14 bij de ingangsopening 4 van de aanvoerleiding 3, zodanig dat een meting van het stofgehalte van de luchtstroom 14 in de meetkamer 5 met behulp van het derde meetsysteem 9 onder isokinetische omstandigheden uitgevoerd kan worden.

BE2018/5603

De inrichting 1 omvat verder een regeleenheid 10 voor het aansturen van de verschillende onderdelen van de inrichting 1. Zo is de regeleenheid 10 operationeel verbonden met het eerste meetsysteem 7 voor het opmeten van de snelheid, de temperatuur, de druk en het vochtgehalte van de luchtstroom 14 extern aan de aanvoerleiding 3 bij de ingangsopening 4, met het tweede meetsysteem 8 voor het opmeten van het debiet, de temperatuur, de druk, het vochtgehalte en optioneel het zuurstofgehalte van de luchtstroom 14 in de meetkamer 5, en met het derde meetsysteem 9 voor het opmeten van het stofgehalte van de luchtstroom 14 in de meetkamer 5. Daarbij kan de regeleenheid 10 aan de meetsystemen 7, 8, 9 de opdracht geven om de metingen uit te voeren, de door de respectieve meetsystemen 7, 8, 9 opgemeten waardes uitlezen, en de opgemeten waardes verwerken voor verder gebruik.

Verder is de regeleenheid 10 eveneens operationeel verbonden met de pomp 6 voor het aansturen van de pomp 6 op basis van de aansturingsparameter. Daarbij kan de aansturingsparameter dan bepaald worden door de regeleenheid 10 volgens het verband tussen de aansturingsparameter van de pomp 6 en het debiet van de luchtstroom 14 in de meetkamer 5 voor het debiet van de luchtstroom 14 bij de ingangsopening 4 van de aanvoerleiding 3 berekend op basis van de door het eerste meetsysteem 7 opgemeten waardes. Daarbij kan verder ook een vergelijking gemaakt worden tussen het debiet van de luchtstroom 14 in de meetkamer 5 berekend op basis van de door het tweede meetsysteem 8 opgemeten waardes en het debiet van de luchtstroom 14 extern aan de aanvoerleiding 3 bij de ingangsopening 4 berekend op basis van het door het eerste meetsysteem 7 opgemeten waardes, voor het uitvoeren van correcties op het aansturen van de pomp 6.

Desgewenst kan de regeleenheid 10 ook operationeel verbonden zijn met een afsluitkraan voorzien op de aanvoerleiding 3, dit voor het openen en sluiten van de aanvoerleiding 3. Waarbij de regeleenheid 10 dan verder kan voorzien om een lektest uit te voeren op de inrichting 1 terwijl de aanvoerleiding 3 afgesloten is door de afsluitkraan.

Het opmeten van het stofgehalte van een luchtstroom 14 in een kanaal 13 met behulp van de inrichting 1 volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding gebeurt dan als volgt.

Eerst wordt de aanvoerleiding 3 van de inrichting 1 met de

BE2018/5603 ingangsopening 4 aangebracht in het kanaal 13. Hierbij wordt de ingangsopening 4 bij voorkeur nagenoeg dwars op de stroomrichting van de luchtstroom 14 in het kanaal 13 geplaatst om een goede aanvoer van de luchtstroom 14 naar de inrichting 1 te bekomen.

Vervolgens wordt het eerste meetsysteem 7 door de regeleenheid 10 aangestuurd om de snelheid, de temperatuur, de druk en het vochtgehalte van de luchtstroom 14 bij de ingangsopening 4 van de aanvoerleiding 3 op te meten. Op basis van de door het eerste meetsysteem 7 opgemeten waardes wordt dan door de regeleenheid 10 het debiet in het kanaal 13 berekend van de luchtstroom 10 14 bij de ingangsopening 4 van de aanvoerleiding 3.

In een volgende stap wordt dan door de regeleenheid 10 de aansturingsparameter voor de pomp 6 berekend die nodig is om een debiet van de luchtstroom 14 in de meetkamer 5 te bekomen die nagenoeg gelijk is aan het door de regeleenheid 10 op basis van de door het eerste meetsysteem 7 15 opgemeten waardes berekende debiet van de luchtstroom 14 bij de ingangsopening 4 van de aanvoerleiding 3. Dit op basis van het gekende verband tussen de aansturingsparameter van de pomp 6 en het debiet van de luchtstroom 14 in de meetkamer 5 bij een gegeven debiet van de luchtstroom 14 bij de ingangsopening 4 van de aanvoerleiding 3.

In een verdere stap wordt de pomp 6 dan door de regeleenheid 10 aangestuurd volgens de berekende aansturingsparameter om de luchtstroom 14 in het kanaal 5 aan te zuigen naar de meetkamer 5 via de aanvoerleiding 3.

Vervolgens wordt het tweede meetsysteem 8 door de regeleenheid 10 aangestuurd om in de meetkamer 5 het debiet, de temperatuur, de druk, het 25 vochtgehalte en optioneel het zuurstofgehalte te meten van de luchtstroom 14 die door de pomp 6 naar de meetkamer 5 werd aangezogen. Op basis van de door het tweede meetsysteem 8 opgemeten waardes wordt dan door de regeleenheid 10 het debiet berekend van de luchtstroom 14 in de meetkamer 5.

Het op basis van de door het tweede meetsysteem 8 opgemeten waardes 30 berekende debiet van de luchtstroom 14 in de meetkamer 5 wordt dan in een volgende stap vergeleken door de regeleenheid 10 met de op basis van de door het eerste meetsysteem 7 opgemeten waardes berekende debiet van de luchtstroom 14 bij de ingangsopening 4 van de aanvoerleiding 3. In het geval beide berekende debieten niet nagenoeg gelijk zijn, wordt door de regeleenheid

BE2018/5603 een aangepaste aansturingsparameter berekend voor de pomp 6 op basis van het verschil tussen de berekende debieten. Gebruik makend van de aangepaste aansturingparameter kunnen dan door de regeleenheid 10 de voorgaande stappen, startend vanaf het aansturen van de pomp 6, herhaald 5 worden tot dat de berekende debieten nagenoeg aan elkaar zijn. In geval de berekende debieten nagenoeg gelijk zijn, dan zijn de isokinetische omstandigheden bereikt en kan er overgegaan worden tot de hieronder beschreven stappen voor het opmeten van het stofgehalte van de luchtstroom 14.

Hierbij wordt het derde meetsysteem 9 dan door de regeleenheid 10 aangestuurd om in de meetkamer 5 het stofgehalte op te meten van de luchtstroom 14 die door de pomp 6 naar de meetkamer 5 werd aangezogen.

Daarbij wordt dan eveneens het tweede meetsysteem 8 aangestuurd door de regeleenheid 10 om in de meetkamer 5 de temperatuur, de druk, het 15 vochtgehalte en optioneel het zuurstofgehalte op te meten van de luchtstroom 14 die door de pomp 6 naar de meetkamer 5 werd aangezogen. Deze metingen worden uitgevoerd over een vooraf bepaalde periode, en kunnen desgewenst herhaald worden voor het berekenen van gemiddelde waardes.

Op basis van door het derde meetsysteem 9 opgemeten stofgehalte en 20 de door het tweede meetsysteem 8 opgemeten waardes wordt dan door de regeleenheid 10 het stofgehalte onder normaalomstandigheden berekend van de luchtstroom 14 die door de pomp 6 naar de meetkamer 5 werd aangezogen. Desgewenst kunnen tijdens de metingen eveneens het debiet van de luchtstroom 14 bij de aanvoeropening 4 van de aanvoerleiding 3 en het debiet van de 25 luchtstroom 14 in de meetkamer 5 opgevolgd worden door de regeleenheid 10 en respectievelijk het eerste meetsysteem 7 en het tweede meetsysteem 8. Dit om te controleren of de isokinetische omstandigheden aangehouden blijven tijdens de meting van het stofgehalte van de luchtstroom 14 in de meetkamer 5 door het derde meetsysteem 9.

Desgewenst kan voor en na het opmeten van het stofgehalte van de luchtstroom 14 in het kanaal 13 met behulp van de inrichting 1 ook een lektest uitgevoerd worden om na te gaan of er zich in de inrichting 1 geen lekken bevinden die mogelijks van invloed konden geweest zijn op de meting van het stofgehalte.

BE2018/5603

Referenties inrichting behuizing

3 aanvoerleiding ingangsopening meetkamer pomp eerste meetsysteem

8 tweede meetsysteem derde meetsysteem regeleenheid fiiter ontvochtigingssysteem

13 kanaal luchtstroom

Claims

Conclusies

1. Een inrichting (1) voor het opmeten van het stofgehalte van een luchtstroom (14), waarbij de inrichting (1) omvat:

een aanvoerleiding (3) met een ingangsopening (4) voor het aanvoeren van de luchtstroom (14) in de inrichting (1);

een meetkamer (5) voor het erin opmeten van het stofgehalte van de luchtstroom (14), waarbij de meetkamer (5) in fluïdumverbinding staat met de aanvoerleiding (3);

een pomp (6) met regelbaar debiet voor het aanzuigen van de luchtstroom (14) naar de meetkamer (5) via de aanvoerleiding (3), waarbij het debiet van de pomp (6) regelbaar is volgens een vooraf bepaalde aansturingsparameter;

een eerste meetsysteem (7) voorzien voor het extern aan de aanvoerleiding (3) bij de ingangsopening (4) opmeten van de snelheid, de temperatuur, de druk en het vochtgehalte van de luchtstroom (14) bij de ingangsopening (4) van de aanvoerleiding (3);

een tweede meetsysteem (8) voorzien voor het in de meetkamer (5) opmeten van het debiet, de temperatuur, de druk en het vochtgehalte van de luchtstroom (14) in de meetkamer (5);

een derde meetsysteem (9) voorzien voor het in de meetkamer (5) opmeten van het stofgehalte van de luchtstroom (14), bij voorkeur door middel van een optische meting; en een regeleenheid (10) voor het aansturen van de inrichting (1), waarbij de regeleenheid (10) operationeel verbonden is met de pomp (6), het eerste meetsysteem (7), het tweede meetsysteem (8) en het derde meetsysteem (9), waarbij de aanvoerleiding (3) en de meetkamer (5) een vooraf bepaalde vorm en afmetingen hebben voor het bekomen van een vooraf bepaald verband tussen de aansturingsparameter van de pomp (6) en het debiet van de luchtstroom (14) in de meetkamer (5) bij een gegeven debiet van de luchtstroom (14) bij de ingangsopening (4) van de aanvoerleiding (3).
2. De inrichting (1) volgens conclusie 1, waarbij de inrichting (1) verder een behuizing (2) omvat, waarbij de aanvoerleiding (3) ten minste gedeeltelijk aangebracht is in de behuizing (2) met de ingangsopening (4) extern aan de behuizing (2), waarbij het eerste meetsysteem (7) aangebracht is extern

BE2018/5603 aan de aanvoerleiding (3) bij de ingangsopening (4), en waarbij de meetkamer (5), de pomp (6), het tweede meetsysteem (8), het derde meetsysteem (9) en de regeleenheid (10) aangebracht zijn in de behuizing (2).
3. De inrichting (1) volgens conclusie 1 of 2, waarbij het tweede

5 meetsysteem (8) verder voorzien is voor het in de meetkamer (5) opmeten van het zuurstofgehalte van de luchtstroom (14).
4. De inrichting (1) volgens eender welke van de conclusies 1-3, waarbij de inrichting (1) verder een filter (11) omvat in de meetkamer (5) na het derde meetsysteem (9) voor gravimetrische bepaling van het stofgehalte van de

10 luchtstroom (14) in de meetkamer (5).
5. De inrichting (1) volgens eender welke van de conclusies 1-4, waarbij de inrichting verder een ontvochtigingssysteem (12) omvat tussen de meetkamer (5) en de pomp (6) voor het ontvochtigen van de luchtstroom (14).
6. De inrichting (1) volgens conclusie 5, waarbij het 15 ontvochtigingssysteem (12) een condenspot en een silicafilter omvat.
7. De inrichting volgens eender welke van de conclusies1-6, waarbij de pomp (6) een membraanpomp is.
8. De inrichting (1) volgens eender welke van de conclusies 1-7, waarbij het eerste meetsysteem (7) een pitotbuis en een drukverschilsensor

20 omvat voor het opmeten van de snelheid van de luchtstroom (14) bij de ingangsopening (4) van de aanvoerleiding (3).
9. De inrichting (1) volgens eender welke van de conclusies 1-8, waarbij het tweede meetsysteem (8) een hittedraadmassadebietmeter omvat voor het opmeten van het debiet van de luchtstroom (14) in de meetkamer (5).

25 10. Een computer geïmplementeerde werkwijze voor het opmeten van het stofgehalte van een luchtstroom (14) in een kanaal (13) door middel van de inrichting (1) volgens eender welke van de conclusies 1-9, waarbij de aanvoerleiding (3) van de inrichting (1) aangebracht is in het kanaal (13) met de ingangsopening (4) in de luchtstroom (14), waarbij de werkwijze de volgende

30 stappen, uitgevoerd door de regeleenheid (10), omvat:

a) het door middel van het eerste meetsysteem (7) opmeten van de snelheid, de temperatuur, de druk en het vochtgehalte van de luchtstroom (14) bij de ingangsopening (4) van de aanvoerleiding (3);

b) het berekenen van het debiet van de luchtstroom (14) bij de

BE2018/5603 ingangsopening (4) van de aanvoerleiding (3) op basis van de door het eerste meetsysteem (7) opgemeten snelheid, temperatuur, druk en vochtgehalte van de luchtstroom (14) bij de ingangsopening (4) van de aanvoerleiding (3);

c) het berekenen van de nodige aansturingsparameter van de pomp

5 (6) voor het bekomen van een debiet van de luchtstroom (14) in de meetkamer (5) die nagenoeg gelijk is aan het berekende debiet van de luchtstroom (14) bij de ingangsopening (4) van de aanvoerleiding (3), en dit volgens vooraf het bepaald verband tussen de aansturingsparameter van de pomp (6) en het debiet van de luchtstroom (14) in de meetkamer (5) bij een gegeven debiet van de
10 luchtstroom (14) bij de ingangsopening (4) van de aanvoerleiding (3);

d) het volgens de berekende aansturingsparameter aansturen van de pomp (6) voor het aanzuigen van de luchtstroom (14) in het kanaal (13) naar de meetkamer (5) via de aanvoerleiding (3);

e) het door middel van het tweede meetsysteem (8) opmeten van het 15 debiet, de temperatuur, de druk en het vochtgehalte van de aangezogen luchtstroom in de meetkamer (5);

f) het berekenen van het debiet van de aangezogen luchtstroom (14) in de meetkamer (5) op basis van de door het tweede meetsysteem (8) opgemeten debiet, temperatuur, druk en vochtgehalte van de aangezogen

20 luchtstroom (14) in meetkamer (5);

g) het vergelijken van het berekende debiet van de aangezogen luchtstroom (14) in de meetkamer (5) en het berekende debiet van de luchtstroom (14) bij de ingangsopening (4) van de aanvoerleiding (3), en indien het berekende debiet van de aangezogen luchtstroom (14) in de meetkamer (5)

25 en het berekende debiet van de luchtstroom (14) bij de ingangsopening (4) van de aanvoerleiding (3) niet nagenoeg gelijk zijn, het overeenkomstig aanpassen van de aansturingsparameter van de pomp (6), en het herhalen van de stappen d) tot en met g) met de aangepaste aansturingsparameter van de pomp (6) totdat het berekende debiet van de aangezogen luchtstroom (14) in de meetkamer (5) 30 en het berekende debiet van de luchtstroom (14) bij de ingangsopening (4) van de aanvoerleiding (3) nagenoeg gelijk zijn;

h) het door middel van het derde meetsysteem (9) opmeten van het stofgehalte van de aangezogen luchtstroom (14) in de meetkamer (5), en het door middel van het tweede meetsysteem (8) opmeten van de temperatuur, druk

BE2018/5603 en vochtgehalte van de aangezogen luchtstroom (14) in de meetkamer (5); en

i) het berekenen van het stofgehalte van de aangezogen luchtstroom (14) in de meetkamer (5) onder normaalomstandigheden op basis van het door het derde meetsysteem (9) opgemeten stofgehalte van de aangezogen luchtstroom (14) in de meetkamer (5) en de door het tweede meetsysteem (8) opgemeten temperatuur, druk en vochtgehalte van de aangezogen luchtstroom in de meetkamer (5).
11. De werkwijze volgens conclusie 10, ten minste in combinatie met conclusie 3, waarbij in stap h) eveneens het door het tweede meetsysteem (8) opmeten van het zuurstofgehalte van de aangezogen luchtstroom (14) in de meetkamer (5) omvat, en waarbij in stap i) het stofgehalte van de aangezogen luchtstroom (14) in de meetkamer (5) onder normaalomstandigheden eveneens berekend wordt op basis van het door het tweede meetsysteem (8) opgemeten zuurstofgehalte van de aangezogen luchtstroom (14) in de meetkamer (5).
12. De werkwijze volgens conclusie 10 of 11, waarbij de stappen h) en i) periodiek herhaald worden over een vooraf bepaalde periode voor het berekenen van het gemiddeld stofgehalte van de aangezogen luchtstroom (14) in de meetkamer (5) onder normaalomstandigheden.