CN201512547U - 大型高炉煤气干法一体化布袋除尘在线监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种大型高炉煤气干法一体化布袋除尘在线监测装置，它属于环保仪器仪表技术领域。本实用新型是由粉尘浓度传感器和粉尘浓度变送器两部分连接构成，粉尘浓度传感器是由测量电极、绝缘套管、传感器主体、接线盒四部分相互连接组成；粉尘浓度变送器安装在粉尘浓度传感器的接线盒内，该变送器是由电荷采样电路、电压放大电路、电压电流转换器三部分连接组成；粉尘浓度变送器和粉尘浓度传感器组合在一起形成一体化。本实用新型测量准确可靠，抗干扰能力强，安装简单，维护方便，价格便宜。

Description

大型高炉煤气干法一体化布袋除尘在线监测装置

本实用新型涉及一种大型高炉煤气干法一体化布袋除尘在线监测装置，它适用于电厂、钢铁厂等行业所排放的烟气经布袋除尘器后含尘量的在线监测，属于环保仪器仪表技术领域。

背景技术

布袋除尘是工业粉尘的除尘方法之一，常用在煤粉锅炉烟气除尘和炼铁高炉荒煤气除尘中，布袋长期使用容易破损，粉尘便超标排放，严重污染空气环境，或者粉尘将后续设施堵塞、磨损或打坏，严重影响安全生产。

传统的粉尘浓度监测方法有二种，一种是人工将被测介质经取样管排放，观看其含粉尘量，这是一个粗略大概值；另一种是利用称重法，即将要监测的粉尘，按一定时间，一定流量抽气取样，将粉尘过滤在浮尘膜上，然后将粉尘烘干，称其重量，经计算便知粉尘浓度，这种监测办法既断续又繁锁，无法知道连续运行状况，难于适应生产需要。

目前国内用静电荷原理测量粉尘浓度的监测仪已出现，但是电荷信号非常微弱，需高放大倍数的电子放大器来完成，这样虽然仪器的放大倍数高了，但容易受工况干扰，使仪器工作不稳定。同时当前这种粉尘浓度监测仪的测量单元和变送单元各自独立，它们之间需用屏蔽电缆连接，对接地电阻需求特别严格，接地电阻需小于4Ω，安装使用麻烦。

发明内容

本实用新型的目的就在于克服和避免已有技术的缺点和不足，而提供一种新型的大型高炉煤气干法一体化布袋除尘在线监测装置。该装置能在线连续监测布袋除尘器正常除尘时的粉尘浓度和布袋破漏时超标的粉尘浓度，并及时报警，确保安全生产，避免了除尘布袋破漏时，粉尘超标不能及时发现，影响生产或污染环境的缺点，

本实用新型采用下列技术措施来实现其发明目的的。

大型高炉煤气干法一体化布袋除尘在线监测装置，它是由粉尘浓度传感器和粉尘浓度变送器两部分连接构成，粉尘浓度传感器是由测量电极、绝缘套管、传感器主体、接线盒四部分相互连接组成；粉尘浓度变送器安装在粉尘浓度传感器的接线盒内，该变送器是由电荷采样电路、电压放大电路、电压电流转换器三部分连接组成；粉尘浓度变送器和粉尘浓度传感器组合在一起形成一体化。

所述的测量电极是一根细长的圆形金属棒，绝缘套管紧密套接在测量电极上，两端带有外镙纹的传感器主体紧密套接在绝缘套管上；传感器主体一端的外镙纹用来固定接线盒，另一端的外镙纹将粉尘浓度传感器固定在被测工艺管线上。

所述的测量电极的一端为测量端，呈半圆型，垂直插入被测介质中，与粉尘接触，测量粉尘浓度；测量电极的另一端为接线端，端头有一个内镙纹孔，用镙丝压接导线，导线的另一端与粉尘浓度变送器的电子放大器相连。

所述的粉尘浓度变送器是一个电子放大电路，由通用电子器件组装而成，即将粉尘浓度传感器测得的微弱电压信号进行放大，转换输出标准电流信号4-20mA。

本实用新型由粉尘浓度传感器和粉尘浓度变送器两部分组成，其中粉尘浓度变送器安装在粉尘浓度传感器的接线盒内，由原两个分立单元现设计组合在一起，即为一体化，使用在布袋除尘器的测量场所。

其中粉尘浓度传感器由测量电极、绝缘套管、传感器主体、接线盒四部分组成。测量电极是一根细长的圆形金属棒，绝缘套管紧密套接在测量电极上，两端带有外镙纹的传感器主体紧密套接在绝缘套管上。传感器主体一端的外镙纹用来固定接线盒，另一端的外镙纹将粉尘浓度传感器固定在被测工艺管线上。

所述测量电极的一端为测量端，呈半圆型，垂直插入被测介质中，与粉尘接触，测量粉尘浓度。测量电极的另一端为接线端，端头有一个内镙纹孔，用镙丝压接导线，导线的另一端与粉尘浓度变送器的电子放大器相连。

其中粉尘浓度变送器安装在粉尘浓度传感器的接线盒内，该变送器实际就是一个电子放大电路，由通用电子器件组装而成。由电荷采样电路、电压放大电路、电压电流转换器三部分组成。其作用是将粉尘浓度传感器测得的微弱电压信号进行放大。转换输出标准电流信号4-20mA。

接线盒为外购标准件，型号为JX。

本实用新型是利用静电荷测量原理，即粉尘在传输过程中，粉尘粒子相互碰撞、磨擦、分离，因失去电子而带正电荷形成静电场，静电场的强弱与粉尘浓度成正比。经粉尘浓度传感器测量静电荷，再由变送器的电子电路放大、转换、输出标准直流电流4-20mA送给用户，显示记录粉尘浓度。

本实用新型测量准确可靠，抗干扰能力强，安装简单，维护方便，价格便宜，在国内首创，国际上处于先进水平。

附图说明

图1为本实用新型测量原理框图。

图2为本实用新型整机结构图。

图3为本实用新型测量电极图。

图4为本实用新型绝缘套管正视图。

图5为本实用新型绝缘套管左视图。

图6为本实用新型传感器主体正视图。

图7为本实用新型传感器主体左视图。

图8为本实用新型电子放大器元器件排列图。

图9为本实用新型整机系统原理框图。

如图所示，其中1为测量电极；2为绝缘套管；3为传感器主体；4为接线盒；Δa为被测粉尘浓度；AE为粉尘浓度传感器；Δq为电荷量；AT为粉尘浓度变送器；DH为电荷采样放大器；uV为微伏电压；DY为电压放大器；ΔU为电压放大量；U/I为电压电流转换器；4-20mA为输出标准直流电流信号。

具体实施方式

下面结合附图所示实施例对本实用新型作进一步的描述

本实施例是由粉尘浓度传感器AE和粉尘浓度变送器AT组成。其中粉尘浓度传感器AE由测量电极1，绝缘套管2，传感器主体3，接线盒4四部分组成。测量电极1是一根细长的圆形金属棒，绝缘套管2紧密套接在测量电极1的外侧。两端带有外镙纹的传感器主体3，又紧密套接在绝缘套管2的的外圆上。传感器主体3一端的外镙纹用来固定接线盒4，另一端的外镙纹固定在固定底座的内镙纹上，固定底座的另一端焊接在被测工艺管线上，固定底座为通用标准件。

测量电极1的一端为测量端，呈半圆形，垂直插入被测介质中，与粉尘接触，产生测量电荷信号。测量电极1的另一端为接线端，端头中央有一个轴向内镙纹孔，以便用镙丝压接信号导线，使其与粉尘浓度变送器相连，将电荷信号进行放大。

其中粉尘浓度变送器AT用两个镙丝固定在粉尘浓度传感器的接线盒4内，实际上粉尘浓度变送器是一个电子放大器。由电荷采样DH电路、电压放大DY电路、电压电流U/I转换电路三部分组成。所用电子器件均为通用元件，都锡焊在一块电路板上。

本实用新型整机测量系统原理框图是：粉尘浓度Δa，经测量电极AE测得粉尘浓度信号Δq，传送到电荷采样DH电路采样放大，输出电压uV信号经电压放大DY电路进行放大，输出电压ΔU信号给电压电流U/I转换电路，输出标准的直流电流信号4-20mA，传送到用户设施，显示记录粉尘浓度。

本实用新型特点

(1)本实用新型利用静电荷测量原理，测量精度高，可连续在线监测粉尘浓度，代替了人工检漏和人工断续取样分析的操作办法。

(2)粉尘浓度传感器和粉尘浓度变送器采用一体化结构，由电压传送信号变电流传送信号，提高了抗干扰能力。

(3)采用插入式安装，结构非常简单，维护方便，拆装容易。

(4)仪表接地简单，只需一般接地。克服了原仪表接地电阻小于4Ω的要求。

(5)现信号传送电缆只需单层屏蔽即可，不用双层屏蔽电缆，安装条件要求宽松许多。

(6)因使用新型材料，抗耐磨程度由一年提高到三年。

Claims (4)

1.大型高炉煤气干法一体化布袋除尘在线监测装置，它是由粉尘浓度传感器和粉尘浓度变送器两部分连接构成，其特征在于粉尘浓度传感器是由测量电极、绝缘套管、传感器主体、接线盒四部分相互连接组成；粉尘浓度变送器安装在粉尘浓度传感器的接线盒内，该变送器是由电荷采样电路、电压放大电路、电压电流转换器三部分连接组成；粉尘浓度变送器和粉尘浓度传感器组合在一起形成一体化。

2.根据权利要求1所述的大型高炉煤气干法一体化布袋除尘在线监测装置，其特征在于所述的测量电极是一根细长的圆形金属棒，绝缘套管紧密套接在测量电极上，两端带有外镙纹的传感器主体紧密套接在绝缘套管上；传感器主体一端的外镙纹用来固定接线盒，另一端的外镙纹将粉尘浓度传感器固定在被测工艺管线上。

3.根据权利要求2所述的大型高炉煤气干法一体化布袋除尘在线监测装置，其特征在于所述的测量电极的一端为测量端，呈半圆型，垂直插入被测介质中，与粉尘接触，测量粉尘浓度；测量电极的另一端为接线端，端头有一个内镙纹孔，用镙丝压接导线，导线的另一端与粉尘浓度变送器的电子放大器相连。

4.根据权利要求3所述的大型高炉煤气干法一体化布袋除尘在线监测装置，其特征在于所述的粉尘浓度变送器是一个电子放大电路，由通用电子器件组装而成，即将粉尘浓度传感器测得的微弱电压信号进行放大，转换输出标准电流信号4-20mA。

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