CN108548699B - 氯化氢在线监测分析系统 - Google Patents

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Abstract

一种氯化氢在线监测分析系统，解决了测量光程短、仪表测量精度不足以及维护量大的问题。包括采样头，所述采样头通过过滤器、高温电动阀、切换三通阀与气体室进气口连接，所述气体室出气口连接射流泵，射流泵一路经过电动阀A、空气压缩机、电动阀B与高温电动阀的入口连接，射流泵的另一路直接排出，在所述切换三通阀另一个入口连接带流量表的标气储存瓶，各部件之间通过伴热管路连接；所述气体室包括气体管路、发射接收端光路件托架、反射端光路件托架、激光发射器、发射接收端全反射棱镜、激光接收器以及反射端全反射棱镜，激光发射器发出的激光经过反射端全反射棱镜、发射接收端全反射棱镜、反射端全反射棱镜和激光接收器，形成多折返型光路。

Description

氯化氢在线监测分析系统
技术领域
本发明涉及一种环境在线监测系统，尤其涉及一种氯化氢在线监测分析系统。
背景技术
氯化氢在线监测HCL激光气体分析仪用于测量垃圾焚烧场排出的烟气中氯化氢含量。现有的氯化氢在线监测仪是由分别安装烟道(烟囱)对面水平轴线上的激光发射端与接收端、与激光发射端和接收端连接的HCL激光气体分析仪构成，这种结构的氯化氢在线监测仪存在以下问题：
1)发射端与接收端分体，分别安装烟道(烟囱)对面水平轴线上，一旦一端有结构上变化或烟道震动就会使光路不好对准(发射端与接收端不能对准)，造成无读数或数据跳变。
2)发射端发出的激光信号直接由接收端接收，测量光程短，仪表测量下限与精度不足，数据忽高忽低。
3)粉尘造成发射端与接收端镜片堵塞，维护量非常大。
4)发射端与接收端出现偏移时，现场工作人员不具备拆卸校对水平能力。
5)仪表定期标定和验证繁琐复杂，测量准确率无法保证。
发明内容
本发明是要解决因烟道(烟囱)震动对光路的不良影响、测量光程短、仪表测量下限与精度不足、维护量大的问题，提供一种氯化氢在线监测分析系统。
本发明的技术解决方案是：
一种氯化氢在线监测分析系统，包括采样头，其特殊之处是：所述采样头出端通过过滤器、高温电动阀、切换三通阀与气体室的进气口连接，所述气体室的出气口连接射流泵，射流泵一路输出经过电动阀A、空气压缩机、电动阀B与高温电动阀的入口连接，射流泵的另一路输出直接排出，在所述切换三通阀的另一个入口连接带有流量表的标气储存瓶，以上各部件之间通过伴热管路连接；所述气体室包括两端分别为激光发射端和激光反射端的气体管路、安装在气体管路激光发射反射端的发射接收端光路件托架，设置在发射接收端光路件托架上的激光发射器、发射接收端全反射棱镜和激光接收器，设置在气体管路激光反射端的反射端光路件托架，设置在反射端光路件托架上的反射端全反射棱镜，所述激光发射器发出的激光经过反射端全反射棱镜、发射接收端全反射棱镜、反射端全反射棱镜和激光接收器，形成多折返型光路。
进一步地，所述激光接收器的输出端连接HCL激光气体分析仪。
进一步地，所述反射端全反射棱镜设置在二维角度调节架一上，所述二维角度调节架一设置在横向位置调整机构上，所述横向位置调整机构设置在反射端光路件托架上。
进一步地，所述发射接收端全反射棱镜设置在二维角度调节架二上，所述二维角度调节架二设置在发射接收端光路件托架上。
进一步地，所述发射接收端全反射棱镜有二块且沿发射接收端光路件托架轴向对称布置，所述激光接收器对应二个发射接收端全反射棱镜的间隙处，所述激光发射器、激光接收器和发射接收端全反射棱镜横向错位布置。
进一步地，所述气体室的气体管路外表面盘绕高温加热器并置于保温箱内。
进一步地，在气体管路激光发射反射端和激光接收端分别设置滤光片。
进一步地，所述横向调整机构包括垫块，设置在反射端光路件托架上对应垫块位置的横向条形孔，穿过条形孔和垫块且与二维角度调节架一连接的调节螺栓。
进一步地，在气体管路上设置分别对应进气口和出气口的进气管接头和出气管接头。
本发明的有益效果是：
1、全程伴热管路并在采样头和气体管之间设过滤器，采用高温热湿过滤取样方法，去除湿气，过滤粉尘，有效去除烟尘，解决了粉尘造成发射端与接收端镜片堵塞的问题,较同类产品性能更稳定。
2、通过气体三通阀，可随时通入标气进行验证和标定，保证了数据的准确性。标气出厂完成标定，无需定期标定，现场基本无维护量，完全解决了仪表定期标定和验证繁琐复杂，测量准确率无法保证的问题。
4、采样头在烟道中心采样，也可多点采样，测量更具代表性。将发射端与接收端集成在控制器内，解决了烟道(烟囱)震动对光路的影响。
5、气体室内形成多折返型光路结构，解决了测量光程短，仪表测量下限与精度不足，延长了测量光程，提高了测量精度。
附图说明
图1是本发明的系统结构示意图；
图2是本发明的气体室结构示意图；
图3是图2的A向局部视图；
图4是气体室的折返型光路示意图；
图中：1－采样头，2－伴热管路，3－过滤器，4－高温电动阀，5－激光发射接收端，6－进气口，7－高温加热器，8－气体室，9－出气口，10－激光反射端，11－射流泵，12－电动阀A，13－空气压缩机，14－电动阀B，HCL激光气体分析仪15，标气储存瓶16，17－切换三通阀，18－保温箱，19－电控柜，20－流量表，801－发射接收端光路件托架，802－激光发射器，803－激光接收器，804－发射接收端全反射棱镜，805－滤光片，806－进气管接头，807－气体管路，808－出气管接头，809－反射端光路件托架，810－反射端全反射棱镜，811－二维角度调节架一，812－激光反射端法兰，813－激光发射接收端法兰，814－二维角度调节架二，815－垫块，816－横向条形孔，817－调节螺栓。
具体实施方式
如图1所示，该氯化氢在线监测分析系统，包括采样头1，所述采样头1出端通过过滤器3、高温电动阀4、切换三通阀17与气体室8的进气口6连接，气体室8的出气口9连接射流泵11，所述气体室8的对应进气口一端为激光发射接收端5、对应出气口一端为激光反射端10，射流泵11一路输出经电动阀A12、空气压缩机13、电动阀B14与高温电动阀4的入口连接，射流泵11的另一路输出直接排出，在所述切换三通阀17的另一个入口连接带有流量表20的标气储存瓶16。以上相邻的各部件之间通过伴热管路2连接。在气体室8外表面盘绕高温加热器7，所述气体室8置于保温箱18内，从而实现气体室8的恒温功能，在保温箱18下面设置电控柜19。
如图2、图3所示，所述气体室8包括两端分别设有激光发射接收端法兰813和激光反射端法兰812的气体管路807、设置在气体管路807上分别对应进气口6和出气口9的进气管接头806和出气管接头808、通过螺钉安装在激光发射接收端法兰813上的发射接收端光路件托架801，设置在发射接收端光路件托架801上的激光发射器(激光光源)802、发射接收端全反射棱镜804和激光接收器803，通过螺钉安装在激光反射端法兰812上的反射端光路件托架809，设置在反射端光路件托架809上的横向位置调整机构，设置在所述横向位置调整机构上的二维角度调节架一811，设置在二维角度调节架一811上的反射端全反射棱镜810，分别安装在激光发射接收端法兰813和激光反射端法兰812上并且正对气体管路的滤光片805；通过二维角度调节架一811可以调整反射端全反射棱镜810的反射角度。所述发射接收端全反射棱镜804有二个且沿发射接收端光路件托架轴向对称布置，二个发射接收端全反射棱镜804分别设置在二维角度调节架二814上，所述二维角度调节架二814设置在发射接收端光路件托架801上。
所述横向调整机构包括放置在反射端光路件托架809上的垫块815，设在反射端光路件托架809上对应垫块位置的横向条形孔816，由下至上穿过所述横向条形孔816和垫块815且与二维角度调节架一811底部通过螺纹连接的调节螺栓817，所述横向条形孔8016为二个且横向布置，相应调节螺栓817为二个且分别位于对应的横向条形孔内，通过松紧调节螺栓817可实现二维角度调节架一811的横向位置调整。
所述激光接收器803位于二个发射接收端全反射棱镜804的间隙处的前面，所述激光发射器802、激光接收器803和发射接收端全反射棱镜804横向错位布置。
如图4所示，所述激光发射器802发出的激光经过反射端全反射棱镜810、发射接收端全反射棱镜804、反射端全反射棱镜810和激光接收器803，形成多折返型光路。
以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种氯化氢在线监测分析系统，包括采样头，其特征是：所述采样头出端通过过滤器、高温电动阀、切换三通阀与气体室的进气口连接，所述气体室的出气口连接射流泵，射流泵一路输出经过电动阀A、空气压缩机、电动阀B与高温电动阀的入口连接，射流泵的另一路输出直接排出，在所述切换三通阀的另一个入口连接带有流量表的标气储存瓶，以上各部件之间通过伴热管路连接；所述气体室包括两端分别为激光发射接收端和激光反射端的气体管路、安装在气体管路激光发射接收端的发射接收端光路件托架，设置在发射接收端光路件托架上的激光发射器、发射接收端全反射棱镜和激光接收器，设置在气体管路激光反射端的反射端光路件托架，设置在反射端光路件托架上的反射端全反射棱镜，所述激光发射器发出的激光经过反射端全反射棱镜、发射接收端全反射棱镜、反射端全反射棱镜和激光接收器，形成多折返型光路；所述激光接收器的输出端连接HCL激光气体分析仪；所述发射接收端全反射棱镜有二块且沿发射接收端光路件托架轴向对称布置，所述激光接收器位于二个发射接收端全反射棱镜的间隙处，且激光接收器位于激光发射器和发射接收端全反射棱镜之间，所述激光发射器、激光接收器和发射接收端全反射棱镜横向错位布置，两块发射接收端全反射棱镜各有一直角边面面向反射端全反射棱镜斜边面设置，两块发射接收端全反射棱镜沿各自的另一直角边面轴对称布置，反射端全反射棱镜的斜边面面向激光发射器设置。
2.根据权利要求1所述的氯化氢在线监测分析系统，其特征是：所述反射端全反射棱镜设置在二维角度调节架一上，所述二维角度调节架一设置在横向位置调整机构上，所述横向位置调整机构设置在反射端光路件托架上。
3.根据权利要求1所述的氯化氢在线监测分析系统，其特征是：所述发射接收端全反射棱镜设置在二维角度调节架二上，所述二维角度调节架二设置在发射接收端光路件托架上。
4.根据权利要求1所述的氯化氢在线监测分析系统，其特征是：所述气体室的气体管路外表面盘绕高温加热器并置于保温箱内。
5.根据权利要求1所述的氯化氢在线监测分析系统，其特征是：在气体管路激光发射接收端和激光反射端分别设置滤光片。
6.根据权利要求2所述的氯化氢在线监测分析系统，其特征是：所述横向位置调整机构包括放置在反射端光路件托架上的垫块，设在反射端光路件托架上对应垫块位置的横向条形孔，穿过横向条形孔和垫块且与二维角度调节架一底部通过螺纹连接的调节螺栓。
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