CN102575952A - 具有废气体积测定功能的会产生废气的设施，尤其是船舶 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种会产生废气的设施(1)，尤其是船舶，包括一废气通道(2)和一装置(10)，所述设施(1)的废气从所述废气通道排放到所述设施(1)的周围环境(18)中，所述装置用于测定一经所述废气通道(2)排放到所述周围环境(18)的废气体积，根据本发明，所述用于测定废气体积的装置(10)包括：多个在所述废气通道(2)末端横向于所述废气的流向(4)分布式布置在规定位置上的布拉格光栅(5)；一光波导结构(6)，所述布拉格光栅(5)形成在所述光波导结构中，其中，所述光波导结构(6)由至少一个光波导(5)构成；一与所述布拉格光栅(5)相邻布置且可为所述布拉格光栅(5)加热的加热装置(8)，或者一与所述布拉格光栅(5)相邻布置且可为所述布拉格光栅(5)制冷的制冷装置，其中，所述光波导结构(6)和所述加热装置(8)或所述制冷装置布置在所述废气通道(2)末端且与所述废气进入所述设施(1)的周围环境(18)时所需经过一出口(12)之间间隔一距离(d)。

Description

具有废气体积测定功能的会产生废气的设施,尤其是船舶
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1所述的会产生废气的设施，尤其是船舶，包括一废气通道和一装置，所述设施的废气从所述废气通道排放到所述设施的周围环境中，所述装置用于测定一经所述废气通道排放到所述周围环境的废气体积。
背景技术
诸如火电厂、工业生产系统、船舶等大型静态或移动式设施由于排放有害物质(例如CO2)而成为气候变迁与环境恶化的一大元凶。因此，人们期待在不久的将来能测定这类设施的废气体积，从而以授予排放许可的方式达到控制排放的目的。
现有的方法是根据燃料消耗量、燃料成分、燃烧温度等系统工作参数来间接测定废气体积。测定时普遍以这类设施中会产生废气的设备(例如内燃机或汽轮机)的制造商或运营商所提供的数据和工作参数与废气体积的关联为基础。然而无法通过客观、独立的途径来验证由此测得的废气体积。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种能够在上述类型的设施中独立地精确测定废气体积的方法，为此所需使用的装置可以很方便地加装到现有设施中，而且维护方便。
本发明用以达成该目的的解决方案为一种如权利要求1所述的设施。有利设计方案请参阅从属权利要求2至16。
本发明会产生废气的设施具有一用于测定废气体积的装置，该装置包括多个在废气通道末端横向于一废气的流向分布式布置在规定位置上的布拉格光栅，所述布拉格光栅形成在一光波导结构中，所述光波导结构由至少一个光波导构成，其中，所述布拉格光栅或者与一可为所述布拉格光栅加热的加热装置相邻布置，或者与一可为所述布拉格光栅制冷的制冷装置相邻布置。
有光进入光波导结构后，这部分光在设于该光波导结构中的布拉格光栅上以与其原始传播方向相反的方向被反向散射。反向散射光的光谱与光栅的光栅常数有关。光栅常数又与光栅温度有关。在此情况下，如果用加热装置为布拉格光栅加热或者用制冷装置为其制冷，流经光栅的废气就会使一部分热功率或制冷量流失。废气流速越高，流失的热功率或制冷量就越多。亦即，在废气通道中流经布拉格光栅的废气会对布拉格光栅的温度产生影响，而且是废气流速越高，影响程度就越大。然而布拉格光栅的光栅常数也会随着光栅温度的变化而变化。因此，反向散射光的光谱与流经布拉格光栅的废气的流速有关。如此一来，根据废气流速以及废气所流经的面积就能推导出流经光栅的废气体积。
但是需要注意的是，大型工业生产系统或移动式系统的废气通道可能具有达到数平米的超大横截面面积。因而不能指望废气的流动在整个横截面上都是均匀的。这种情况下单凭定点测量是不够的。这就需要将多个布拉格光栅横向于废气流向(即沿废气通道的横截面方向)分布式布置在规定位置上。这样就能在废气通道的整个横截面上实现废气的分布式流量测量，从而高度精确地测定废气体积，即使废气流动不均匀时也是如此。光波导直径非常小，流阻也小，因此对于这样一种分布式流量测量而言，光波导结构对废气流的流阻是可以忽略不计的，因而废气体积测定并不会影响系统运行。通过以上各项措施可以高度精确地直接测定废气体积，不用受制于制造商或运营商所提供的信息。
所述至少一个光波导优选由一玻璃纤维构成，因为玻璃纤维能耐受极高的物理和/或化学负荷，特别是耐热性很好。但是所述光波导也可以由塑料纤维构成，这一点视具体用途而定。
由于光波导结构和加热装置或制冷装置布置在废气通道末端，本发明的装置可以很方便地加装到现有设施中，因为加装操作不涉及废气通道的内部区域。此外还能保持畅通以便实施维护工作。
根据本发明，所述光波导结构和所述加热装置或所述制冷装置不是直接布置在废气进入周围环境所需经过的出口处，而是与该出口间隔一定距离。这是因为，废气在靠近废气出口的区域内已经在流经该出口的环境空气影响下产生漩涡，偏离了其优选应垂直于光波导结构的正常流向。此外，废气有可能在这个区域内已经与来自于其他紧邻烟囱的废气相混合。这两种效应会导致废气体积测量不准确。而通过与出口间隔一定距离布置，可以确保废气在流向光波导结构和加热装置或制冷装置时不受影响，也不与其他废气混合，从而实现废气体积的高精测量。
上述距离优选满足d＞D/10，特别是D＞d＞D/10这一条件，其中的d是与所述出口之间间隔的距离，D是该出口的直径。借此可以创造足够的距离来确保废气不受其他废气影响地垂直流向光波导结构，同时又能在废气通道末端使光波导结构获得良好的畅通性。
光波导结构和加热装置或制冷装置与废气出口之间的距离可由光波导结构和加热装置或制冷装置在废气通道内部的布置方式规定。
作为替代和/或补充方案，所述距离也可以至少部分地由一增设在废气通道上的废气管接头规定。
所述废气管接头优选是所述用于测定废气体积的装置的组成部分。
根据一种特别有利的设计方案，所述至少一个光波导布置在一刚性载体的一空腔中，所述载体的形状规定所述光波导在所述废气通道中的分布，其中，所述载体同时还构成所述加热装置或所述制冷装置。这样能使光波导结构获得较高的机械稳定性，同时还防止其与腐蚀性废气发生接触，而且这种设计方案的结构特别简单，因为该载体同时还构成加热装置或制冷装置。如果所述载体同时还构成所述加热装置，则该载体优选由一可以通过通电来加热的金属管构成。
所述光波导结构包括多个交叉的光波导区段，所述光波导区段构成一光波导网络，其中，所述光波导网络具有多个网格，所述网格的网格宽度优选满足D*/3＞W＞D*/10这一条件，其中的W是网格宽度，D*是所述废气通道或所述废气管接头在所述光波导网络区域内的直径，这种方案既能实现布拉格光栅的良好分布以精确测定废气体积，又能改善机械稳定性，减小废气流阻，同时又是一种结构简单的实施方案。这个光波导网络也可以由单独一个光波导构成。所述光波导结构原则上也可以采用其他设计，例如具有呈螺旋状或圆形分布的光波导，布拉格光栅则一个接一个地布置在其中。
为了实现稳定的机械固定，所述光波导结构和所述加热装置或所述制冷装置优选镶嵌在一框架中。
所述框架可以在所述废气通道的末端或内部固定在所述废气通道上。作为替代方案，所述框架可由一支架固定在所述废气通道内部，其中，所述支架固定在所述废气通道末端。
所述框架也可通过一铰链与一固定在所述废气通道上的固定元件连接。通过设置铰链，可以将框架从废气通道出口向外翻，这样就能对废气通道实施检验和净化措施，也方便了光波导结构和加热装置或制冷装置的维护。
所述载体上随着时间的推移会沉积废气颗粒，因此所述用于测定废气体积的装置优选包括一用于净化所述光波导结构和/或所述加热装置或所述制冷装置的一外表面的净化装置。
为了获得流经所述布拉格光栅的废气的流速测量值并对此进行分析，所述用于测定废气体积的装置优选包括至少一个用于将光射入所述光波导结构的光源和至少一个信号处理装置，所述信号处理装置根据被所述光波导结构中的布拉格光栅以与其原始传播方向相反的方向反向散射的光测定所述废气沿所述光波导结构分布的流速并据此推导出流经的废气体积。
根据另一有利设计方案，所述加热装置或所述制冷装置可停用以便进行废气温度测量。随后就可以根据测得流速和废气密度测定废气质量。这个密度与空气密度最接近，但需要将密度与温度之间的关系考虑在内。但是借助在光波导结构的布拉格光栅上反向散射的光的光谱，同样可以很方便地测定废气温度或废气温度分布。具体实现方式是在一段规定时间内不对布拉格光栅采取加热或制冷措施，从而使其具有与废气相同的温度。
根据另一有利设计方案，所述会产生废气的设施还包括至少一个用于为所述废气中所包含的一有害物质测量浓度的传感器和一分析单元，该分析单元可以根据所述废气中所包含的一有害物质的至少一个浓度测量值和一测得废气体积测定所述系统的有害物质排放量。
根据一种特别有利的设计方案，所述会产生废气的设施包括一会产生废气的设备(例如一内燃机或一汽轮机)和一用于所述会产生废气的设备的控制和/或调节装置，其中，所述控制和/或调节装置可以根据一测得废气体积、一测得废气温度和/或一测得有害物质排放量对所述会产生废气的设备的运行进行控制或调节。
附图说明
图1为一废气通道，其中设有用于测定废气体积的装置；
图2为网络状传感单元的俯视图；
图3为图2所示的传感单元配置框架后的俯视图；
图4为沿图3中IV-IV线所截取的剖面图；
图5为用支架固定的传感单元的剖面图；
图6为设有多个废气管及传感单元的烟囱；
图7为设有废气管接头的传感单元；
图8为图7所示的传感单元固定在废气通道末端；
图9为可从废气通道中外翻的传感单元；
图10为设有净化装置的传感单元；
图11为沿图10中XI-XI线所截取的剖面图；以及
图12为一会产生废气的设施，其中设有会产生废气的设备及一控制和/或调节装置。
具体实施方式
下文将借助附图所示的实施例对本发明及其如从属权利要求中的特征所述的其他有利设计方案进行详细说明。
图1为一会产生废气的设备(未详示)中的烟囱3的剖面图。举例而言，这个设施可以是大型的静态或移动式系统，例如发电站、工业生产系统，特别是船舶。烟囱3构成废气通道2。该废气通道例如具有圆形横截面。废气通道也可以采用其他横截面形状(例如矩形、方形、椭圆形)。
用于测定经废气通道2或烟囱3排放到所述会产生废气的设施的周围环境18中的废气体积的装置10包括传感单元11和与之连接的测量与分析单元，所述传感单元在废气通道2中布置在废气通道2的末端。传感单元11包括多个布拉格光栅5，这些布拉格光栅在废气通道2中垂直于废气流向4分布式布置在规定位置上且形成或嵌装在光波导结构6中。为清楚起见，光波导结构6在此仅包括一个呈直线分布的光波导7。但在实际操作中，该光波导结构优选包括多个光波导，或者包括单独一个大体非线性分布的光波导。光波导优选采用柔性玻璃纤维缆线。
光波导7布置在金属质薄壁管件8形式的刚性载体中，该管件垂直于废气流向布置在废气通道2中，其形状规定光波导7在废气通道2中的分布。光波导7以可更换的方式布置在管件8的空腔9中，并且在管件8的保护下不会与废气直接接触。
当气流流经管件8时，该管件会发热并为光波导7起到加热装置的作用。光波导7在其整个长度上均被管件8均匀加热至一温度，这个温度比传感单元11区域内的废气的温度例如高50-100℃。可以使用例如由耐高温镍基合金(例如Inconel合金)构成的外径为1.5mm、内径为0.5mm的钢管，这样的管件能耐受600℃及以上的温度。作为为光波导7加热的替代方案，也可以在管件8中布置加热丝，或者让高温流体流经管件8。
测量与分析单元20包括光学定向耦合器21、光源22、信号处理装置23、显示单元24和电流源25。光波导7通过光学定向耦合器21与光源22及信号处理装置23连接。定向耦合器21将光源22所发射的光输入光波导7并且将从该光波导反向散射的光输出到信号处理装置23。显示单元24布置在信号处理装置23下游。电流源25用于为管件8供电并且可由信号处理装置23启动和停用。电流源25启动后，管件8在光波导7的整个长度上将该光波导连同布拉格光栅5一起均匀加热。
布拉格光栅5沿光波导7以相同的或者彼此间互不相同的光栅周期形成在该光波导中的规定位置上。如果所用布拉格光栅5具有不同的光栅周期，就优选使用在宽带范围内发光的光源22。如果所用布拉格光栅具有相同或大体相同的光栅周期，就优选使用脉冲式单色光源22。布拉格光栅5由一周期序列的盘形区域构成，这些区域的折射率不同于光波导7的芯部的寻常折射率。
如果强度在波长上呈宽带分布的光入射到具有不同光栅周期的布拉格光栅5中，就有一小部分光分别以与相应光栅的光栅周期有关的特征性光谱强度分布在这些布拉格光栅上被反向散射。
光波导7在布拉格光栅5区域内的局部温度变化会引起局部的长度扩展或长度收缩，进而引起光栅周期的改变，这会使得反向散射光的光谱强度分布发生位移。位移幅度就是测定长度变化和温度变化的一个依据。
用所述光波导结构测量废气体积时需要先对布拉格光栅5进行温度测量。再根据布拉格光栅5的温度推断废气在废气通道2中的流速，再根据该流速推断废气体积。
为此需要启动电流源25，向管件8输出电功率，使得光波导7相对于其周围环境，特别是相对于废气温度升高。光波导7在此过程中被加热至一温度，在没有废气流经的情况下，这个温度将会高于流经光波导7的废气的温度。但是，流经布拉格光栅5的废气会使得管件8所输出的热功率流失一部分，因而此时布拉格光栅5的发热程度会小于无废气流经时的发热程度。流经废气的温度相对较低，因此其流速越大，流失的热功率就越多。
信号处理装置23包括光谱分析仪和计算装置，所述光谱分析仪用于测定被各个布拉格光栅5反向散射的光的光谱分布，所述计算装置用于测定以一参考位置为参照的位移幅度并将该位移幅度换算成以一参考温度(该参考温度下的光谱分布即处于参考位置)为参照的温度变化。为每一单个布拉格光栅5实施上述步骤，从而获得整个光波导7上设有布拉格光栅5的位置上的温度分布。
信号处理装置23可以根据这部分温度测定整个光波导7上设有布拉格光栅5的位置上的废气流速，据此推导出穿过废气通道2的废气体积并将其输出到显示单元24上。废气通道在光波导结构6区域内的总横截面面积分割成多个围绕不同布拉格光栅5的分区。根据某一分区的布拉格光栅5所测得的流速和该分区的面积可以测定流经该分区的废气体积。将流经所有分区的废气(分)体积相加就能得出流经的废气总体积。如果再对不同测量点之间的流速进行内插运算，借此将这些分区上的流速分布考虑在内，就能进一步提高精确度。这样就不是定点测量，而是覆盖整个通流横截面的流量测量。在废气通道2的横截面面积达到数平米的情况下，通过这种方式也能达到较高的废气体积测定精度，废气通道2内的流阻则不会发生明显变化。而当废气通道2的横截面面积较小时，用单独一个布拉格光栅就能测定废气体积，亦即，废气体积的测定只需使用单独一个包含单独一个布拉格光栅的光波导。
当所用布拉格光栅具有相同或大体相同的光栅周期时，信号处理装置23还具有对光谱强度分布有变化的反向散射光的传播时间进行检测和分析的电子分析装置。为能实现时间分辨测量，可以采用通信工程评估信号路径品质时所使用的OTDR(Optical Time Domain Reflectometry，光时域反射)技术。
作为以管件8为加热装置的替代方案，也可以使用能为光波导7和嵌装在该光波导内的布拉格光栅5制冷的制冷装置。制冷剂则可以采用例如从管件8中流过的流体。这样就可以将布拉格光栅5冷却至一温度，在没有废气流经的情况下，这个温度将会低于废气温度。但是，流经布拉格光栅5的废气会使得制冷装置19所输出的制冷量流失一部分。流经废气的温度相对较高，因此其流速越大，流失的制冷量就越多。通过这种方式也能根据布拉格光栅5上所测得的温度测定流速，再由信号处理装置23据此推导出废气体积。
传感单元11特别优选地还包括用于为废气中所包含的有害物质(例如Co2、NOx或硫)测定浓度的传感器30。传感器30同样与信号处理装置23连接。信号处理装置23用作分析单元，该分析单元根据所测得的废气体积以及废气中所包含的有害物质的浓度测量值测定系统的有害物质排放量并输出到显示单元24上。这是一种以较低结构投入就能测定静态或移动式设施(尤其是船舶)的废气排放量的方法。对废气中所包含的有害物质的浓度测量可以借助市售测量设备以定点测量方式进行，或者通过激光吸收光谱技术以分布式测量方式进行。从废气流向看，传感器30布置在传感单元11前面，因此出口12区域内的涡流和废气混合现象不会对测量结果产生影响。
管件8所输出的热功率优选具有可调性。在此情况下就可以按照废气温度相应调节该热功率，使得光波导7中产生肯定能被信号处理装置23检测到的温差，而不必过多地转换电功率。这种调节可以自动进行，具体实现方式是在信号处理装置23的控制下，从一较低的初始值开始逐步提高由电流源25馈入所述管件的功率，直到信号处理装置23发现沿光波导7形成明显温差为止。
废气体积测量的分辨率和精确度取决于废气通道2每单位面积内所设置的布拉格光栅5的数量以及这些布拉格光栅5沿光波导7的分布位置，可以通过相应设计来达到相关应用领域的要求。
根据测得流速还能测定废气质量。为此只需测定废气密度。这个密度与空气密度最接近，但需要将密度与温度之间的关系考虑在内。借助在光波导结构6的布拉格光栅5上反向散射的光的光谱，同样可以很方便地测定废气温度或废气温度分布。具体实现方式是在一段规定时间内不对布拉格光栅5采取加热或制冷措施，从而使其具有与废气相同的温度。为此，信号处理装置23需要将用于为管件8加热的电流源25停用一段规定时间。
废气经出口12进入设施1的周围环境18，布置在废气通道2中的传感单元11与该出口间隔距离d。距离d满足D＞d＞D/10这一条件，其中的D是出口12的最大直径。
测量与分析单元20可以在废气通道2外部布置在废气通道2的末端区域内，也可以布置在烟囱3底部，或者布置在所述会产生废气的设施的自动化中心并通过电缆与传感单元连接。
布拉格光栅在废气通道2中能取得良好分辨率的分布式布置可以通过不同的光波导结构和管件结构而实现。相关示例参见图2至图6，为清楚起见，这几个图仅示意了传感单元11中的光波导结构6和布拉格光栅5，相应管件则予以图示。
如图2所示，光波导结构6可由单独一个光波导7构成，该光波导交替地从废气通道2的一侧延伸至相对的另一侧，从而形成光波导网络17。光波导网络17具有多个同等大小的网格13。每两个网结之间各设有一个布拉格光栅5。光波导网络17的网格13的网格宽度为W，网格宽度W满足D*/3＞W＞D*/10这一条件，其中的D*是烟囱3或废气通道2在光波导网络17区域内的直径。在废气流阻较低的情况下进行测量时，这样能实现良好的分辨率。
光波导结构6也可以由单独一个或多个呈圆形或螺旋状分布的光波导构成，或者由多个交叉的光波导区段构成。
作为仅设单独一个管件以及该管件中仅包含单独一个光波导的替代方案，也可以设置两个各包含一个光波导的相邻平行管件，或者设置单独一个包含两个平行光波导的管件，这样能提高冗余度。
如图3和图4所示，传感单元11可镶嵌在框架14中，这个框架借助固定元件15固定在废气通道2内部且与废气出口12间隔一定距离d。传感单元11的管件固定在框架14中，但与框架14电性绝缘。框架14自身则与烟囱3或废气通道2导电连接。
作为替代方案，框架14也可以由支架16固定在废气通道2内部，该支架固定在废气通道2或烟囱3的末端，见图5。
如果烟囱3如图6所示具有多个各包含一个废气通道2的废气管50，就可为每个废气管50分别设置一个传感单元11。在此情况下，每个传感单元11可分别具有一个自有的测量与分析单元20，也可以让所有传感单元11共用一个测量与分析单元20。
如图7所示，传感单元11包括废气管接头31，这个废气管接头与框架14固定连接且如图8所示与框架14一起安装在废气通道2或烟囱3上，这样也能至少部分地使传感单元11与废气出口12之间间隔一定距离d。
图9为如图7和图8所示的传感单元11的示范性实施方案，其中的框架14优选借助固定元件32固定在废气通道2或烟囱上，并且框架14通过铰链33与固定元件32连接。通过设置铰链33，可以从烟囱3的出口12将框架14连同废气管接头31一起从水平位置翻转至竖直位置，这样就能对烟囱3实施检验和净化措施，也方便了传感单元11的维护。
如图10中的俯视图以及图11中沿图10中XI-XI线所截取的剖面图所示，传感单元11优选包括用于对传感单元11的管件8的外表面进行净化的净化装置34。净化装置34包括多个布置在框架14中的压缩空气喷嘴35，这些压缩空气喷嘴均匀地分布式布置在框架14的周边并且通过压缩空气管36与压缩空气源37连接，该压缩空气源布置在测量与分析单元22中且例如由信号处理装置23控制。通过用压缩空气进行冲击，可以将废气通道2或烟囱3的壁部区域内日积月累地沉积在传感单元11的管件上的废气颗粒予以移除。这样就能避免废气与布拉格光栅之间的热阻因管件上沉积废气颗粒而提高，从而避免测量结果受到影响。作为压缩空气的替代方案，也可以通过在管件8中产生能将管件温度短时大幅提高的电流脉冲来净化管件8的表面，或者借助刷子以机械方式净化管件8的表面。信号处理装置23可以根据所提供的电热功率与布拉格光栅上无废气流经时所测得的温度之间的关系来推导污染或沉积情况。
图12为一船舶形式的会产生废气的设施1，其包括会产生废气的设备40(例如内燃机或汽轮机)，这个会产生废气的设备通过螺旋桨轴41驱动螺旋桨42。会产生废气的设备40的废气被送入废气净化装置43，净化后的废气经包含有废气通道的烟囱3进入周围环境。烟囱3的末端设有用于测定废气体积的装置的传感单元11。相应的测量与分析单元20位于船舶内部且通过玻璃纤维缆线45和电缆46与传感单元11连接。测量与分析单元20例如可整合在船舶的上级自动化系统中。
会产生废气的设备40的控制和/或调节装置48通过一数据链路(在此为数据网络47)与测量与分析单元20联接并且从该单元接收关于废气体积、废气温度和/或有害物质排放量的测量值。控制和/或调节装置48可以根据测得废气体积、测得废气温度和/或测得有害物质排放量对会产生废气的设备40的运行进行控制或调节，从而使会产生废气的设备40的运行得到优化。举例而言，可以将会产生废气的设备40控制或调节至废气体积最小和/或有害物质排放量最低的工作点。所述数据网络还与诊断与状态监测系统49连接，该系统同样接收关于废气体积、废气温度和/或有害物质排放量的测量值。诊断与状态监测系统49保存并分析这些测量值，并且在极限值被超过的情况下启动应对措施。还可以借助卫星通信系统将这些测量值远程传输给监测中心。

Claims (16)

1.一种会产生废气的设施(1)，尤其是船舶，包括一废气通道(2)和一装置(10)，所述设施(1)的废气从所述废气通道排放到所述设施(1)的周围环境(18)中，所述装置用于测定一经所述废气通道(2)排放到所述周围环境(18)的废气体积，其特征在于，
所述用于测定废气体积的装置(10)包括
多个在所述废气通道(2)末端横向于所述废气的流向(4)分布式布置在规定位置上的布拉格光栅(5)，
一光波导结构(6)，所述布拉格光栅(5)形成在所述光波导结构中，其中，所述光波导结构(6)由至少一个光波导(5)构成，
一与所述布拉格光栅(5)相邻布置且可为所述布拉格光栅(5)加热的加热装置(8)，或者一与所述布拉格光栅(5)相邻布置且可为所述布拉格光栅(5)制冷的制冷装置，
其中，所述光波导结构(6)和所述加热装置(8)或所述制冷装置布置在所述废气通道(2)末端且与所述废气进入所述设施(1)的周围环境(18)时所需经过的一出口(12)之间间隔一距离(d)。
2.根据权利要求1所述的设施(1)，其特征在于，
所述距离(d)满足d＞D/10，优选D＞d＞D/10这一条件，其中，d是与所述出口(12)之间间隔的距离，D是所述出口(12)的直径。
3.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的设施(1)，其特征在于，
所述距离(d)由所述光波导结构(6)和所述加热装置(8)或所述制冷装置在所述废气通道(2)内部的布置方式规定。
4.根据权利要求1至3中任一项权利要求所述的设施(1)，其特征在于，
所述距离(d)至少部分地由一增设在所述废气通道(2)上的废气管接头(31)规定。
5.根据权利要求4所述的设施(1)，其特征在于，
所述废气管接头(31)是所述用于测定废气体积的装置(10)的组成部分。
6.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的设施(1)，其特征在于，
所述至少一个光波导(7)布置在一刚性载体(8)的一空腔(9)中，所述载体的形状规定所述光波导(7)在所述废气通道(2)中的分布，其中，所述载体(8)同时还构成所述加热装置(8)或所述制冷装置。
7.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的设施(1)，其特征在于，
所述光波导结构(6)具有多个交叉的光波导区段(7a)，所述光波导区段构成一光波导网络(17)，其中，所述光波导网络(17)具有多个网格(13)，所述网格的网格宽度W优选满足D*/3＞W＞D*/10这一条件，其中，W是所述网格宽度，D*是所述废气通道(2)或所述废气管接头(31)在所述光波导网络(17)区域内的直径。
8.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的设施(1)，其特征在于，
所述光波导结构(6)和所述加热装置(8)或所述制冷装置镶嵌在一框架(14)中。
9.根据权利要求8所述的设施(1)，其特征在于，
所述框架(14)在所述废气通道(2)的末端或内部固定在所述废气通道(2)上。
10.根据权利要求8所述的设施(1)，其特征在于，
所述框架(14)由一支架(16)固定在所述废气通道(2)内部，其中，所述支架(16)固定在所述废气通道(2)末端。
11.根据权利要求8或9所述的设施(1)，其特征在于，
所述框架(14)通过一铰链(33)与一固定在所述废气通道(2)上的固定元件(32)连接。
12.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的设施(1)，其特征在于一用于净化所述光波导结构(6)和/或所述加热装置(8)或所述制冷装置的一外表面的净化装置(34)。
13.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的设施(1)，其特征在于至少一个用于将光射入所述光波导结构(6)的光源(22)和至少一个信号处理装置(23)，所述信号处理装置根据被所述光波导结构(6)中的布拉格光栅(5)以与其原始传播方向相反的方向反向散射的光测定所述废气沿所述光波导结构(6)分布的一流速并据此推导出流经所述废气通道(2)的废气体积。
14.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的设施(1)，其特征在于，
所述加热装置(8)或所述制冷装置可停用以便进行一废气温度测量。
15.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的设施(1)，其特征在于至少一个用于为所述废气中所包含的一有害物质测量浓度的传感器(30)和一分析单元，所述分析单元可以根据所述废气中所包含的一有害物质的至少一个浓度测量值和一测得废气体积测定所述系统的有害物质排放量。
16.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的设施(1)，其特征在于，所述设施包括一会产生废气的设备(40)和一用于所述会产生废气的设备(40)的控制和/或调节装置(42)，其中，所述控制和/或调节装置(42)可以根据一测得废气体积、一测得废气温度和/或一测得有害物质排放量对所述会产生废气的设备(40)的运行进行控制或调节。
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