CN104204763B - 用于对废气中的粉尘进行测量的测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种测量装置，尤其是用于在用于固体燃料的小型燃烧设备的废气中进行粉尘测量，该测量装置具有测量探头和将该测量探头与带有过滤器装置的称重装置连接起来的、加热的抽吸软管，该称重装置布置在称重模块(5)中，并且称重装置(16)热绝缘地构造在称重模块(5)中。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量装置，尤其用于在用于固体燃料的小型燃烧设备的废气中进行粉尘测量，该测量装置具有测量探头和将该测量探头与带有过滤器装置的称重装置连接起来的、加热的抽吸软管。
背景技术
在2010年，进行了对联邦德国污染保护法第一施行条例，即，关于小型和中型燃烧设备的条例(1.BImSchV)的修订，利用该条例应当能为了降低来自小型燃烧设备的细粉尘污染带来重要的贡献。因此，在关于小型和中型燃烧设备的条例的应用范围中，在燃烧设备中使用木材尤其可以为了实现气候保护的目的而提供突出的贡献。然而，对生物质的燃烧通过释放出污染空气的物质还导致了例如细粉尘那样的危害健康的污染。
为了实现气候的目的，1.BImSchV要求定期地对燃烧设备进行监控，并且依赖于燃烧设备的类型规定在废气中的细粉尘含量的最高值。
对于新式的燃烧设备，该界限值从2015年起被定为0.02g/m3。该界限值对于测量技术来说绝对是一种挑战，尽管基本原理是简单的而且没有变化的，也就是说，将燃烧设备的预设量的废气传导经过过滤器，并确定测量过程前后的质量差，以便确定在废气中的细粉尘的含量。
为了能够测量这类较少的粉尘量，在技术的发展中，目前偏重于光学系统，例如在DE 10 2006 039670 A1、DE 10 2005 009582 A1或DE 6 9627922 T2中所描述。
在将光学系统用于确定废气中的粉尘量的情况下不利的是，原则上要考虑粉尘颗粒的不同的性质，并且因此还要考虑它们的反射特性，从而这尤其是在测量极少的粉尘量时在光学路径上看原则上并不是毫无问题的。
DE 2 553 638 C2指明了一种作为对传统的称的替代方案。在该文献中阐明了一种装置，该装置具有形式为空心管的弹性元件，该弹性元件从被夹紧的第一端部出发地朝着第二自由端部逐渐变细。管的自由端部是扩展的并且承载用于待称重的物料的平板状底座。从能振动的管的在受到负载的状态下与在通过待称重的物料而受负载的状态下的共振频率的变化中能够推断出待称重的物料的重量。对样品的精确称重看起来利用这种装置是可行的，但是这种公知的装置原则上并不适合于固体物质燃烧设备的废气分析。
针对根据上述发明的测量装置，优选设置了一种测量方法，如类似于DE 10 2007041 369 A1中所阐明的那样。为了对固体物质燃烧设备的废气中的粉尘量进行确定，预定量的废气在那里流过能振动的小管，紧接着在小管的过滤器装置上积聚一定的粉尘量。小管处于振动中，并且通过评估装置从小管的预定的共振频率和/或固有频率的偏差中计算出粉尘量。
除了称重装置外，在置入废气流中的测量探头与本来的测量装置之间的软管接口是极为重要的。由类属的US 7,947,503 B2公知了一种带有类似于DE 2 553 638 C2的称重装置的测量装置，其中，在气体输入口与称重装置之间设置了加热的抽吸管。通过加热的抽吸管避免了，在称重装置之前颗粒就已经在软管中沉积并影响了测量结果。通过该措施，显著地提高了测量准确性。
然而，由US 7,947,503 B2所公知的测量装置并不适合于根据1.BImSchV执行细粉尘测量。
发明内容
根据所述的技术背景，本发明的任务在于，提供一种实用的测量装置，利用该测量装置能够以简单的方式，但却十分准确地，尤其是根据1.BImSchV施行细粉尘测量。
在根据权利要求1的尤其用于在用于固体燃料的小型燃烧设备的废气中进行粉尘测量的、具有测量探头和将该测量探头与带有过滤器装置的称重装置连接起来的且加热的抽吸软管的测量装置中，该技术问题通过如下特征得以解决，即，称重装置布置在称重模块中，并且称重装置热绝缘地构造在该称重模块中。
根据本发明的测量装置具有多种优点。
称重装置的加热的软管和热绝缘性确保了在加热阶段之后，在从探头直至离析出细粉尘并且对其进行称重的部位的路径上，几乎不会出现冷凝或诸如此类的凝结。
因此，尤其可以省去在称重的部位之前的全部类型的离析器，或者省去混入新鲜空气。
为了避免由废气引起的加热阶段，在根据本发明的测量装置的优选实施方式中进一步设置了，称重装置布置在称重模块内的能加热的套管中。
当在测量期间抽吸软管通过加热持续地保持在约75℃的额定温度期间，在该额定温度的情况下，在持续约一分钟的测量之前仅需要对围绕着称重装置的套管进行脉冲式地加热。如果温度在抽吸软管中或在称重装置中已经稳定化，则可以进行本来的测量，其中，还可以确保，在抽吸软管中以及在称重装置中都不会沉积出显著的凝结物。
除了根据本发明的测量装置的易于操作性外，理所当然地，对尤其是用于固体燃烧物的小型燃烧设备的废气的精确测量置处于首要地位。该测量应该在约70℃的废气温度下进行。因此对抽吸软管也进行相应的预处理，已经证明为适宜的是，受调节地进行对抽吸软管的加热。设置为实际温度感应器的软管温度传感器布置在称重装置与软管之间。尤其地，软管温度传感器能松开地与称重装置和抽吸软管的端部连接，因此，一方面，排除了在软管弯折、掉落或类似事件发生时对传感器的损害，而另一方面，能够实现对软管温度传感器和废气软管的简单清洁。
称重装置本身具有布置在套管中的能振动的小管，该小管在气体排出侧自由端部能振动地由套装的滤芯封闭。于是，优选地类似于由DE 10 2007 041 369 A1所公知的方法来进行对粉尘量的确定，其中，由于套装的滤芯而确保了对其快速的更换，这是因为针对每次测量都要求未使用过的滤芯。
以如下方式保障了易操作性，即，设置了：称重模块独立地构造，并且能够在能伸缩的支架上与显示和操作模块组合在一起地从箱子中拉出。
因为用于施行根据1.BImSchV的测量所必需的机组相对来说是规模较大的并且例如为此而设置的泵是非常重的，所以有利的是，将测量装置连同机组整体地放置在箱子中，例如放置在具有足够稳定性的铝框架箱子中。适宜地，该箱子在底侧还配设有滚轮或类似物。
为了施行测量，在打开箱子之后以简单的方式将构造有称重装置的称重模块与显示和操作部件组合地在能伸缩的支架上拉出，直至显示和操作模块对于操作人员来说处于舒适的工作高度。同时，抽吸软管也连同地从箱子中拉出，该抽吸软管将带有称重装置的称重模块与测量探头连接在一起。如此地从箱子中拉出并顺利地接触到测量探头，并且在必要时可以进行替换。
在此，进一步证明为适宜的是，在箱子内部设置有用于加热的抽吸软管的保持装置。
在此，在结构上的设计方案中证实，称重模块连同显示和操作模块可取下地联接在支架上，并且例如，根据客户方面的条件，放置在被箱子所使用的另一支架上。为此，也为了拉出，该称重模块设置有手柄。在该手柄上还设有用于例如卡紧装置的操作杆或类似物，以便松开在支架上的锁定。
连接软管从称重模块向着箱子内部中地引导至布置在那里的泵。为了保护该泵以及在那里另外布置的传感器，习惯地设置有废气冷凝器。在根据本发明的测量装置中，以适宜的方式给能翻开的箱盖配设了这样的废气冷凝器。在盖的打开位置中，即，竖直向上地锁止时，可以将重力考虑到冷凝工艺中。为了进行清洁、对过滤器进行更换或类似活动，废气冷凝器适宜地能松开地固定在箱盖上。
此外，前侧的罩还改善了对箱子内部的可接触性。
附图说明
结合附图对根据本发明的测量装置进行详细地阐述，在附图中仅示意性地示出了实施例。其中：
图1整体上示出测量装置的示意性的前视图，以及
图2示出带有联接了显示和操作模块的称重模块的放大的截面。
具体实施方式
图1示意性地示出了根据本发明的测量装置1，为了输送或保存，该测量装置能够完全地安置在箱子2中。箱子2具有能翻开的箱盖3，该箱盖如所示出的那样能够锁止在竖直的位置中。前侧的、在图1中未示出的、大致延伸超过半个箱子高度的罩改善了对箱子内部的可接触性。
如果打开箱盖3，可以在能伸缩的支架4上将称重模块5与所联接的显示和操作模块6从箱子内部拉出到舒适的工作高度上。在此，手柄7是有帮助的，在该手柄上还布置有杆8，例如卡紧装置，利用该卡紧装置可以连同显示和操作模块6地将称重模块5能松开地锁定在支架4上。
从为了测量而置入废气流中的探头9将能加热的抽吸软管10引导至称重模块5，并在那里能松开地联接。在取下软管罩11并松开锁紧螺母12之后，可以将抽吸软管从软管温度传感器13上取下，并且可以在松开插接器14之后切断到称重模块5的电连接(参见图2)，从而能够脱离于测量装置1地对抽吸软管10进行简单地清洁。
在另一端，软管温度传感器13联接在称重装置16的小管15上。
小管15一端牢固地夹紧在盖17中，而在另一端能振动的自由端部被套装的滤芯18封闭。
小管15从中心穿过可抽真空的套管19，该套管在上侧被盖17封闭，而在下侧被带有软管联接接头21的密封盖20封闭。
在套管19的壁中引入有在附图中未示出的轴向钻孔，所述轴向钻孔用于容纳电热芯，通过所述电热芯还能够加热称重装置16。
电连接缆线22从显示和操作模块6(在其中还适宜地布置有电子称重器件)引导至箱子内部并且在那里与电子控制器件23连接。
仅在图1中示出的连接软管24从称重模块5的软管联接接头21引导至废气冷凝器25。废气冷凝器25能松开地紧固在竖直锁定的箱盖3上。在出口侧，在废气冷凝器25上联接有另一仅示出的连接软管26，该连接软管在另一端经由带有未示出的过滤器的软管接口27联接到用于测量标准体积流的、象征性地说明的测量装置28上。
泵29产生了对于气体流量所必需的压差，例如由电子控制器件23调节的叶轮式回转泵，在该泵之后，被吸取的气体排出到环境中。
由另一泵30，例如由电子控制器件23调节的膜片式泵，对另外的传感器(例如用于O2的传感器31和/或用于CO的传感器32)加载废气，废气的测量结果同样由电子控制器件23进行评估，并且由显示和操作模块6显示。
在结束测量之后，把支架4与称重模块5和显示和操作模块6一起又推入到箱子2中，并且将抽吸软管10存留在保持装置33上。此外，盖板34遮盖带有传感器31、32的传感机构、测量装置28电子控制器件23以及泵39、30。
Claims (9)
1.一种用以在用于固体燃料的小型燃烧设备的废气中进行粉尘测量的测量装置，所述测量装置具有：
测量探头(9)；
带有过滤器装置的称重装置(16)；
将所述测量探头(9)与所述称重装置(16)连接起来的、加热的抽吸软管(10)；
称重模块(5)，所述称重装置(16)布置在所述称重模块中，其中，所述称重装置(16)热绝缘地构造在所述称重模块(5)中；
与所述称重模块(5)连接的显示和操作模块(6)；
箱子(2)；
能伸缩的支架(4)，
其中，所述称重模块(5)独立地构造，并且能够在所述能伸缩的支架(4)上与所述显示和操作模块(6)组合地从所述箱子(2)中拉出。
2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述称重模块(5)能连同显示和操作模块(6)从所述支架(4)上取下。
3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述箱子(2)具有配设有废气冷凝器(25)的能翻开的箱盖(3)。
4.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述箱子(2)具有前侧的罩。
5.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括布置在所述称重模块(5)中的能加热的套管(19)，所述称重装置(16)布置在所述能加热的套管(19)中。
6.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于，脉冲式地实现对所述称重装置(16)的加热。
7.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，受调节地进行对所述抽吸软管(10)的加热。
8.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括布置在所述称重装置(16)与所述抽吸软管(10)之间的软管温度传感器(13)。
9.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括布置在所述能加热的套管(19)中的能振动的小管(15)，所述能振动的小管(15)在气体排出侧的自由端部被套装的滤芯(18)封闭。
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