CN201210143Y - 增加测量光程的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种增加测量光程的装置，包括测量管、进气管和出气管，进气管和出气管的一端分别开口于工艺管道，另一端分别与测量管相连通，测量管、进气管和出气管共同形成测量回路，测量管的尺寸与测量所需要的光程相匹配，所述进气管的管口迎着工艺管道中气流的方向。本实用新型具有有效增加测量光程、不会产生紊流和死气、结构稳定、便于标定等优点。本装置主要应用在管径比较小的工艺管道内气体的测量中。

Description

增加测量光程的装置

技术领域

本实用新型涉及一种增加光电分析系统测量光程的装置，它主要应用在管径比较小的工艺管道内气体的测量中。

背景技术

现有的光电分析装置和方法，多采用气体吸收光谱分析技术，其工作原理是：光发射装置发出的光穿过被测气体，经被测气体的吸收后被光接收装置接收，分析处理得到的信号，从而得到被测气体的浓度等参数。通常情况下，所述光发射装置和光接收装置设置在工艺管道的单侧或相对的两侧，工艺管道的管径尺寸决定了测量光程的大小。

在气体吸收光谱技术中，对于不同浓度的气体，需要选择不同的光程，这样才能保证被测气体对测量光束有足够的吸收(吸收也不能过大)，进而利用光束的透过率得到被测气体的浓度等参数。

然而，在较多工况中，工艺管道中被测气体的浓度都较低或很低，倘若使用工艺管道的内径作为测量光程的话，被测气体对测量光束的吸收可能会太小，这样增加了测量难度，甚至无法测量；而且，当工艺管道的管径较小时，管道内的被测气体会进入用于确定测量光程的内管中，发生湍流，影响了测量光程的准确性，降低了测量的信噪比，从而降低了测量精度。

为了解决上述不足，现有技术通常采用增大测量光程的方式去解决：

1、如图1所示，工艺管道的中间部位变粗，管径大大增加，有效地增加了测量光程。这种方法的主要不足是：在变粗的管道内会产生紊流，还会产生死气区，大大降低了测量的精度。需要停止生产，才能在原有的工艺管道上加上一段较粗的管道，这样不但给生产厂家造成较大的损失，而且安装麻烦，工作量大。

2、如图2所示，将光发射装置和光接收装置倾斜地安装在工艺管道上。这种方法的主要不足是：光发射装置、光接收装置属于精密的光电仪器，对安装的要求很高，这种倾斜的方式会给安装带来了很大的难度。对于很小管径的工艺管道，根本无法实现这种方法。测量光程的增加幅度有限，对于管径很小的工艺管道，这种方式的意义不大。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种结构设计合理、不会产生紊流和死气、结构稳定的增加测量光程的装置。

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种增加测量光程的装置，包括测量管、进气管和出气管，进气管和出气管的一端分别开口于工艺管道，另一端分别与测量管相连通，测量管与进气管和出气管共同形成测量回路，测量管的尺寸与测量所需要的光程相匹配，所述进气管的管口迎着工艺管道中气流的方向。

本实用新型所述的测量回路上设置有阀门、标气入口和标气出口。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、显著地增加了测量光程，而且测量光程的大小可以灵活设置。

2、结构设计合理，不会产生紊流和死气，有利于提高测量的精度。

3、可方便地进行标定，并且能够作到在标定时不影响生产工艺流程。

4、无需动力装置，被测气体依靠自身的流速和压力而自行进入测量管中。

附图说明

图1为背景技术的结构示意图；

图2为背景技术的另一结构示意图；

图3为实施例中增加测量光程的装置的结构示意图。

具体实施方式

实施例

如图3所示，一种增加测量光程的装置，由测量管4、进气管2和出气管3组成。

进气管2和出气管3的一端分别与工艺管道1(管径较小)相连通，另一端分别与测量管4相连通。测量管4、进气管2和出气管3共同形成一个与工艺管道1相连通的测量回路13。其中，进气管2与工艺管道1连通的一端的管口迎着被测气体流动的方向。

在所述测量管4上还安装测量表7，测量表7是气体吸收光谱测量装置，包括光发射单元5、光接收单元6和分析单元，光发射单元5和光接收单元6分别安装在测量管4的两侧，测量管4的长度与测量所需要的光程相等。

在进气管2上设置有三通阀18，三通阀18的一端口作为标气进口14。在出气管3上设置有三通阀19，三通阀19的一端口作为标气出口12。

上述增加测量光程的装置的安装过程为：

利用工艺管道1中被测气体的浓度、温度、压力等参数以及测量需要达到的要求，计算出测量所需要的光程。

提供测量管4，使测量管4的长度等于测量所需要的光程，在测量管4的两侧分别安装所述光发射单元5和光接收单元6，并调试好。

根据工艺管道1的具体情况以及测量管4的尺寸，在工艺管道1的相应位置分别接出进气管2和出气管3，进气管2上还安装有三通阀18，出气管3上还安装三通阀19。进气管2的上端插入工艺管道1中，管口迎着工艺管道1中被测气体的流向。

将进气管2和出气管3分别与测量管4相连通，测量管4、进气管2和出气管3共同形成一个与工艺管道1相连通的测量回路13，测量管4的长度与上述测量所需要的光程相同，从而显著地增大了测量光程。

上述增加测量光程的装置应用在测量中时，包括以下步骤：

打开三通阀18、19，工艺管道1中的被测气体利用进气管2口和出气管3口之间的压力差，从而进入测量管4中；

光发射单元5发出的测量光束穿过测量管4内的被测气体(测量光程等于测量管4的长度)，之后被光接收单元6接收；

分析接收信号，从而得到被测气体的浓度等参数。

上述增加测量光程的装置应用在标定时，通过标气进口14(三通阀18的端口)向测量管4中通标气，从而标定测量表7，用过的标气从标气出口12(三通阀19的端口)排出。

本实用新型适用于工艺管道中被测气体粉尘含量低、腐蚀性不大的场合，由于光程长，检测下限比较低，尤其适合低浓度气体或测量精度要求比较高的情况下使用。

需要指出的是，上述实施方式不应理解为对本发明保护范围的限制。如，所述三通阀19还可以省去，在标定测量表时，通过标气进口14向测量管4内通标气，之后通过出气管3流入工艺管道1内。在不脱离本发明精神的情况下，对本发明作出的任何形式的改变均应落入本发明的保护范围之内

Claims (2)

1、一种增加测量光程的装置，其特征是：包括测量管、进气管和出气管，进气管和出气管的一端分别开口于工艺管道，另一端分别与测量管相连通，测量管、进气管和出气管共同形成测量回路，测量管的尺寸与测量所需要的光程相匹配，所述进气管的管口迎着工艺管道中气流的方向。

2、根据权利要求1所述的增加测量光程的装置，其特征是：所述测量回路上设置有阀门、标气入口和标气出口。

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