CN102575953B - 废气体积测定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于一静态或移动式设施(特别是一船舶)的废气体积测定装置，包括：多个在所述设施的一废气通道(2)中横向于一废气的流向(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(7)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(10)，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；至少一个用于将光射入所述光波导结构(6)的光源(22)；以及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穿过所述废气通道(2)的废气体积。

Description

废气体积测定装置
技术领域
本发明涉及一种用于一静态或移动式设施(特别是船舶)的废气体积测定装置。
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。
现有的方法是根据设施的燃料消耗量、燃料成分、燃烧温度等工作参数来间接测定废气体积。测定时普遍以这类设施中的燃烧设备或内燃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。
WO2004/042326A2揭示一种测量元件，这种测量元件用于测定围绕该测量元件流动的流体的流速，包括导体和至少一个电力加热元件，其中导体用于沿其纵向延伸度导引电磁波，加热元件与导体相邻布置且可为导体加热。其中，根据与流体流速相关的导体温度对射入导体的电磁波施加相应影响。
I.Latka等人发表于PROCEEDINGSOFSPIE(THEINTERNATIONALSOCIETYFOROPTICALENGINEERING，国际光学工程学会)OPTICALSENSINGII的“Monitoringofinhomogeneousflowdistributionsusingfibre-opticBragggratingtemperaturesensorarrays(用光纤布拉格光栅温度传感器阵列监测不均匀流动分布)”一文揭示一种用光纤布拉格光栅传感器测定流动气体中的不均匀流速分布的测量装置。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种经过改良的、能够在静态或移动式设施中精确测定废气体积的废气体积测定装置。本发明的另一目的是提供该装置的操作方法及合理应用。
本发明用以达成该目的的解决方案为一种如权利要求1所述的废气体积测定装置。有利设计方案请参阅从属权利要求2至13。这种装置的操作方法请参阅权利要求14。本发明装置的合理应用请参阅权利要求15。
本发明用于一静态或移动式设施(特别是船舶)的废气体积测定装置包括多个在所述设施的废气通道中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，大型工业生产设施或移动式设施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设施运行。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。
根据测得流速还能测定废气质量。为此只需测定废气密度。这个密度对应于对空气密度的初步近似，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。
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，本发明的装置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穿过废气通道的废气体积。
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。
所述光波导结构包括多个交叉的光波导区段，这种方案既能实现布拉格光栅的良好分布，又能改善机械稳定性，结构也很简单。
如果所述交叉的光波导区段进一步构成一光波导网络，所述布拉格光栅就能实现特别均匀的分布，这样就能根据在布拉格光栅上测得的各个流速很方便地推导出废气体积。这样一个光波导网络优选具有多个同等大小的网格，其中，每两个网结之间各设有一个布拉格光栅。
所述光波导网络可由单独一个光波导构成。借此能大幅降低光的射入以及分析反向散射光所需要的设备成本。
根据本发明的另一有利设计方案，所述光波导结构具有一呈螺旋状分布的光波导，所述布拉格光栅一个接一个地布置在该光波导中。这种方案也能够只借助单独一个光波导就将布拉格光栅均匀分布在废气的整个通流横截面上。
为了获得高度精确的测量结果，所述布拉格光栅可被所述加热装置加热至一超过废气温度的温度，或者可被所述制冷装置冷却至一低于废气温度的温度。
所述加热装置或制冷装置沿所述光波导结构中的至少一个光波导布置并与该光波导相邻，借此能使光波导结构得到特别均匀的加热或冷却。
如果所述加热装置或制冷装置能进一步在所述光波导的每单位长度上输出可规定的热功率或制冷量，就能实现特别高的测量精度。
所述加热装置由一电导体构成，这是一种结构特别简单的设计方案。
为了提高机械稳定性以及防止受到废气腐蚀，可以将所述至少一个光波导和与之相邻布置的所述加热装置或制冷装置布置在一刚性载体中或一刚性载体上，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。所述载体优选由一管件和/或一开槽棒型件构成，例如可由陶瓷材料或金属构成。
所述光波导优选以可更换的方式布置在所述载体的一空腔中，并且在该载体的保护下不会与废气直接接触。
特别优选地，所述载体同时还构成所述加热装置。
本发明还提供一种借助上述装置测定废气体积的方法，这种方法是将光射入所述光波导结构，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穿过所述废气通道的废气体积。
本发明装置和本发明方法的一种特别合理的应用是测量静态或移动式设施(特别是船舶)的废气排放量，其中，根据一测得废气体积和所述废气中所包含的一有害物质的至少一个浓度测量值测定所述设施的有害物质排放量。对废气中所包含的有害物质的浓度测量可以只在一个位置上以定点测量方式进行，前提是该有害物质在废气中具有均匀的浓度分布。但若浓度分布不均匀，就需要在多个点上沿横向于流向的方向进行分布式有害物质浓度测量。
附图说明
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，其中：
图1为本发明的废气体积测定装置的结构图；
图2为由两个平行光波导构成的光波导结构的俯视图；
图3为实施为光波导网络的光波导结构的俯视图；
图4为实施为光波导网络的光波导结构的俯视图，其中，该光波导网络由单独一个光波导构成；
图5为光波导结构的俯视图，该光波导结构由呈圆形分布的光波导构成；
图6为光波导结构的俯视图，该光波导结构由呈螺旋状分布的光波导构成；
图7为包括两个加热元件的加热装置，这两个加热元件之间设有光波导；
图8为被陶瓷材料包围的光波导；
图9为蒸镀一金属层的光波导；以及
图10为设有两个电性串联加热丝的加热装置。
具体实施方式
图1为本发明用于大型静态或移动式设施(例如发电站、工业生产系统或船舶)的废气体积测定系统1的结构图。系统1布置在侧面由壁部3界定的废气通道2中。该废气通道例如是所述设施的烟筒、烟道或烟囱。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)。多个布拉格光栅(Bragggrating)5在废气通道2中横向于废气流向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布置在金属质或塑料质薄壁管件或小型管件8形式的刚性载体中，该管件横向于废气流向布置在废气通道2中，其形式决定光波导7在废气通道2中的路径。光波导7以可更换的方式布置在载体8的空腔9中，并且在载体8的保护下不会与废气直接接触。
与布拉格光栅5相邻布置的加热装置10可为布拉格光栅5加热。加热装置10同样布置在管件8中。加热装置10可以是例如加热丝形式的电导体，该加热丝沿管件8的内壁安装。这样一种结构基本上就构成了一个“光纤热线风速计”。光波导7在其整个长度上均被加热装置10均匀加热至一温度，这个温度超过系统1区域内的废气温度。作为替代方案，所述加热装置也可以由流经管件8的高温流体构成。
作为加热丝的替代方案，也可以直接由通过管件或小型管件8的流体来实现管件或小型管件8的加热。通过流体加热，因而不但为光波导7起到载体作用，还起加热装置的作用。光波导7在其整个长度上均可被小型管件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℃。所述小型管件的材料例如采用能耐受600℃及以上温度的耐高温镍基合金(例如Inconel合金)。在此情况下，小型管件8例如具有1.5mm的外径和0.5mm的内径。目前还能从市场上购得耐热性更好的玻璃纤维。
光波导结构6或光波导7与测量与分析单元20连接。这个测量与分析单元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和能量源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。能量源25用于为加热装置10提供能量。能量源25可由信号处理装置23启动。能量源25启动后，加热装置10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，这些区域的衍射率不同于光波导7的芯部的正常衍射率(normaldiffractionindex)。
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，就有一小部分光在这些布拉格光栅上被反向散射，且各自特征性光谱强度分布取决于相应光栅的光栅周期。
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偏移。偏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。
为此需要启动能量源25，向加热装置10输出功率，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的废气会使得加热装置10所输出的热功率流失一部分。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偏移幅度并将该偏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)体积相加就能得出穿过废气通道的废气总体积。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(gratingperiod)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(OpticalTimeDomainReflectometry，光时域反射)技术。
作为加热装置10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。
系统1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。因此，信号处理装置23可以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所述设施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。
加热装置10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，而不必过多地转换功率。这种调节可以自动进行，具体实现方式是从一较低的初始值开始逐步提高由能量源25馈入加热装置10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。这个密度对应于对空气密度的初步近似，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。
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，或者布置在所述设施的自动化中心并通过电缆与光波导结构6及加热装置10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，这几个图仅示意了光波导结构和布拉格光栅，相应的加热装置10和载体8则未予图示。
如图2中的俯视图所示，光波导结构6例如可由两个平行分布的光波导7构成，这两个嵌装有布拉格光栅5的光波导位于一个垂直于流道2中的废气流向4的平面内。为此，测量与分析单元20针对每个光波导7分别具有一个光源22、一个定向耦合器21及一共用的信号处理装置23。除了由两个单独的光波导7构成外，光波导结构6也可以仅由单独一个包含两个平行光波导区段的光波导7构成，这种情况下只需要设置单独一个光源22和单独一个定向耦合器21。
如图3所示，光波导结构6也可以由多个交叉的光波导7构成，这些光波导构成光波导网络17。光波导网络17具有多个同等大小的网格。每两个网结之间各设有一个布拉格光栅5。各光波导7可分别与测量与分析单元20单独连接。作为替代方案(见图)，也可以让光波导7按每组一定数量的光波导进行分组后再分别通过一个复用器18与中央连接线19连接，再将该中央连接线与测量与分析单元20连接。
如图4所示，光波导网络17也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。
通过采用图3和图4所示的网络状结构，所述布拉格光栅可以实现特别均匀的分布，从而很方便地就能精确测定废气体积。
如图5所示，光波导结构6也可以由单独一个呈圆形分布的光波导7构成，这个光波导在径向上相对于废气通道2的中轴线11对称分布并且位于一个垂直于流道2中的废气流向4的平面内，布拉格光栅5则一个接一个地布置在该光波导中。
作为由单独一个呈圆形分布的光波导7构成这一方案的替代方案，光波导结构6也可以如图6所示由单独一个呈螺旋状分布的光波导7构成，这个光波导位于一个垂直于流道2中的废气流向4的平面内，布拉格光栅5则一个接一个地布置在该光波导中。
在所述加热装置的设计及其相对于嵌装有布拉格光栅的光波导的布置方式方面也存在多种不同的可行方案。在图7用横截面图示意的布置方案中，所述加热装置由两个加热元件10a、10b(例如加热丝的进线和回线)构成，这两个加热元件之间布置有光波导7(例如玻璃纤维)。这整个结构均嵌在陶瓷材料16中，该陶瓷材料自身又被钝化外包层12包围。
在如图8所示的设计方案中，例如玻璃纤维形式的光波导7被陶瓷材料16包围。该陶瓷材料又被加热装置10全面包围，该加热装置同时还构成外包层。
在如图9所示的另一设计方案中，玻璃纤维7上蒸镀有金属层15，该金属层同时构成外包层和加热装置。这种设计方案的特点是具有弹性，允许按具体要求对本发明装置1的空间延伸度进行调整以适应相应的废气通道，而且操作起来十分方便。这种设计方案的另一特点是制造过程非常简单，只需用已知的传统涂层工艺将符合要求的电导体涂布到光波导7上。
图7至图9所示的设计方案中所使用的加热装置10或加热元件10a、10b优选由金属或金属合金构成。例如可以采用钢、铜、铝、青铜、康铜等等，具体视相应的物理和/或化学负荷而定。在高温应用领域，优选涂布诸如钨这样的金属。应用于温度较低的化学腐蚀性环境时，也可以采用例如导电聚合物。此外，图9所示的设计方案区别于另外两个方案的一个特点是其热容特别低，这样能迅速测定废气体积随时间所发生的变化。
附图所示各实施例中的加热装置10的涂层均具有恒定的电阻。特别是，这个单位长度电阻在工作温度范围内基本上不受温度影响。因此如果为加热装置10加载恒定电流或者均方根值恒定的交流电，就能使加热装置10在其整个长度上均匀发热，从而达到为整个光波导结构均匀加热的目的。
图10为图1所示装置1的示意图，该装置所具有的加热装置10由两个加热丝10a、10b构成，这两个加热丝在载体8末端通过电连接件28彼此串联连接。因此，采用这种设计方案的装置1的一个末端是完全可接触的，这一点非常有利。第二末端可供自由支配，非常便于安装和/或相关操作。

Claims (20)

1.一种用于一静态或移动式设施的废气体积测定系统，包括，
多个在所述设施的一废气通道(2)中横向于一废气的流向(4)分布式布置在预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(7)构成，
至少一个用于将光射入所述光波导结构(6)的光源(22)，以及
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)路径的流速，
其特征在于，
还包括加热装置(10)和制冷装置中的至少一个，其中所述加热装置(10)与所述布拉格光栅(5)相邻布置且所述加热装置可将所述布拉格光栅(5)加热至一超过所述废气的废气温度的温度，并且，所述加热装置(10)所输出的热功率可以按照所述废气温度相应调节，而所述制冷装置与所述布拉格光栅(5)相邻布置，所述制冷装置可将所述布拉格光栅(5)冷却至一低于所述废气温度的温度，以及
所述信号处理装置(23)根据沿所述光波导结构(6)的分布所测定的废气流速推导出流动废气体积。
2.根据权利要求1所述的系统(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)。
3.根据权利要求2所述的系统(1)，其特征在于，
所述交叉的光波导区段(7a)构成一光波导网络(17)。
4.根据权利要求3所述的系统(1)，其特征在于，
所述光波导网络(17)由单独一个光波导(7)构成。
5.根据权利要求1所述的系统(1)，其特征在于，
所述光波导结构(6)具有一呈螺旋状分布的光波导(7)，所述布拉格光栅(5)一个接一个地布置在所述光波导中。
6.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的系统(1)，其特征在于，
所述加热装置(10)的热功率可以从一初始值开始自动地逐步提高，直到所述信号处理装置(23)发现沿至少一个光波导(7)形成明显温差为止，或者所述制冷装置包括至少一个管件(8)，所述管件中设有至少一个光波导(7)，并且所述管件中可让一制冷剂流过。
7.根据权利要求1所述的系统(1)，其特征在于，
所述加热装置(10)或制冷装置沿所述光波导结构(17)中的至少一个光波导(7)布置并与所述光波导相邻。
8.根据权利要求7所述的系统(1)，其特征在于，
所述加热装置(10)或制冷装置可以在所述光波导(7)的每单位长度上输出一预定的热功率或制冷量。
9.根据权利要求1所述的系统(1)，其特征在于，
所述布拉格光栅(5)沿至少一个光波导(7)具有互不相同的光栅周期，并且可借助一光源(22)将宽光谱的光射入所述光波导(7)，或者所述布拉格光栅(5)沿至少一个光波导(7)具有相同的光栅周期，并且可借助一光源(22)将单色脉冲光射入所述光波导(7)，且所述信号处理装置(23)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，可借助所述电子分析装置对所述反向散射光的延迟时间进行检测和分析。
10.根据权利要求1所述的系统(1)，其特征在于，
所述至少一个光波导(7)和所述加热装置(10)布置在一刚性载体(8)中或一刚性载体(8)上，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。
11.根据权利要求10所述的系统(1)，其特征在于，
所述光波导(7)以可更换的方式布置在所述载体(8)的一空腔(9)中，并且在所述载体(8)的保护下不会与所述废气直接接触。
12.根据权利要求10至11中任一项权利要求所述的系统(1)，其特征在于，
所述载体(8)同时还构成所述加热装置(10)。
13.根据权利要求1所述的系统(1)，其特征在于，还包括一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)。
14.根据权利要求1所述的系统(1)，其特征在于，所述移动式设施是一船舶。
15.一种借助一如上述权利要求1-5中任一项所述的系统(1)为一静态或移动式设施测定一废气体积的方法，其中，将所述布拉格光栅(5)加热至一超过所述废气温度的温度，在此过程中根据所述废气温度相应调整由所述加热装置(10)输出的热功率，或者将所述布拉格光栅(5)冷却至一低于所述废气温度的温度，将光射入所述光波导结构(6)，根据被所述光波导结构中的布拉格光栅(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穿过所述废气通道(2)的废气体积。
16.根据权利要求15所述的为一静态或移动式设施测定一废气体积的方法，其特征在于，所述移动式设施是一船舶。
17.一种如权利要求1-5中任一项所述的系统(1)的应用方法，用于测量静态或移动式设施的废气排放量，其中，根据一测得废气体积和所述废气中所包含的一有害物质的至少一个浓度测量值测定所述设施的有害物质排放量。
18.根据权利要求17所述的系统(1)的应用方法，其特征在于，所述移动式设施是一船舶。
19.一种如权利要求15所述的方法的应用方法，用于测量静态或移动式设施的废气排放量，其中，根据一测得废气体积和所述废气中所包含的一有害物质的至少一个浓度测量值测定所述设施的有害物质排放量。
20.根据权利要求19所述的方法的应用方法，其特征在于，所述移动式设施是一船舶。
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