CN201903467U - 一种手持式烟尘采样器 - Google Patents

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何刚
施亚齐
蔡冰松
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Abstract

本实用新型涉及一种手持式烟尘采样器,包括烟尘捕集装置、烟气参数测量装置、采样管、手持式主机,其特征在于:烟尘捕集装置位于采样管的前端;烟气参数测量装置位于采样管的尾端,各参数测量的传感器位于采样管尾端的手柄中;手持式主机与采样管之间采用无线通讯的方式进行数据传输。烟尘捕集装置的集电极包裹在烟尘采样滤筒外侧,放电极安装在烟尘采样滤筒的中心处,电源的正极与安装在烟尘采样滤筒外侧的集电极相连,电源的负极与放电极相连。本实用新型不采用动力泵采样,烟气保持原流动状态自由进入采样室,因此不存在等速吸引误差的现象。本实用新型结构简单,体积小、重量轻,便于携带和采样操作。

Description

一种手持式烟尘采样器
技术领域
本实用新型涉及一种烟尘采样器,特别是一种手持式烟尘采样器。
背景技术
目前污染源中颗粒物浓度的测量普遍采用等速烟尘采样器采样,采用采样泵抽取烟道颗粒物计重法测量烟尘浓度。
按照GB/T 16157-1996《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》和环保部标准《HJ/T48-1999烟尘采样器技术条件》的规定,烟道中烟尘的采样方法需要采用等速采样,采样时将烟尘采样管插入烟道中,使采样嘴置于测点上,正对气流方向,按颗粒物等速采样原理,即采样嘴的吸气速度与测点处气流速度相等(其相对误差应在10%以内),用采样泵抽取一定体积的含尘烟气,通过装有烟尘采样滤筒的捕集装置将烟尘捕集到滤筒中,然后根据烟尘采样滤筒上所捕集到的颗粒物质量和同时抽取的烟气体积量来计算烟气中烟尘的浓度。
目前普遍使用皮托管平行自动等速烟尘采样法,利用温度、压力、流量等传感器实时测量烟气流速等参数,通过微处理机自动测量和调节烟尘泵的采样流量,实现对烟尘等速采样各个环节的自动操作。传统烟尘采样器的采样准确度,测量误差为10%~15%,如果某些环节操作不当,测量误差将超过15%。误差来源于多个方面,如采样位置、采样点的确定是否能反映排放源排放情况,采样时工况是否稳定,等速采样条件和采样嘴方向控制以及流量计的精度是否达到要求等。因此在实际采样过程中,难于做到完全等速采样。
对烟尘采样结果影响较大的因素一是采样泵的采样流量难于控制完全等速。采样期间烟气流速是一个变量,压力等各烟气参数的测量及采样泵流速的调整都需要一定的时间,在调整采样流量的过程中会有一定的流量波动及滞后,由于采样泵的机械特性及先计算流速后跟踪等速采样的方法,在烟气流速波动较大时,必然会产生较大的等速吸引误差。
对烟尘采样结果影响较大的因素二是采样嘴,GB/T 16157-1996《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》要求:采样嘴内外表面必须光滑,不应有急剧的断面变化。而污染源现场情况比较复杂,一些烟道采样孔的制作不符合有关标准,规格不一,烟道壁厚薄也不相同,采样嘴和皮托管与烟道壁的磕碰现象很难避免,容易导致采样嘴变形。在实际工作中,经常更换采样嘴和皮托管又不现实,由此可能产生采样时的等速吸引误差。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种操作简单、便于携带的一种无动力的手持式烟尘采样器。
为实现上述目的,本实用新型利用气体电离技术使烟气电离、烟尘荷电,实现烟气中的烟尘规律移动,沉积到集电极内壁上的烟尘采样滤筒中。
一种手持式烟尘采样器,包括烟尘捕集装置、烟气参数测量装置、采样管、手持式主机,其特征在于:烟尘捕集装置采用无动力采样,且位于采样管的前端;烟气参数测量装置位于采样管的尾端,各参数测量的传感器位于采样管尾端的手柄中;手持式主机与采样管之间采用无线通讯的方式进行数据传输。所述的烟气参数测量装置、手持式主机都采用现有的。
所述的烟尘捕集装置包括集电极、烟尘采样滤筒、放电极、电源,集电极采用不锈钢圆管,包裹在烟尘采样滤筒外侧,放电极安装在烟尘采样滤筒的中心处,电源的正极与集电极相连,电源的负极与放电极相连。放电极周围形成电晕区,电晕区的正离子很快移向放电极,负离子进入电晕外区,形成采样室的空间负电荷层,烟尘进入采样室后在电晕外区荷电、移动、沉积到烟尘采样滤筒上。
如上所述的电源是直流高压电源。
如上所述的高压直流电源是电池。
如上所述的直流高压电源的电流可调节。
本实用新型由于采用如上技术方案,具有以下优点:1、无动力采样,由于不使用采样泵、采样嘴,排除对烟尘采样结果影响较大的因子;2、高压静电电离烟气、烟尘荷电后定向移动沉积到烟尘采样滤筒上,采集效率高;3、本实用新型采用手持式主机相连进行采样,体积小,方便携带;4、手持式主机与采样管之间采用无线通讯的连接方式,方便操作,尤其是采样平台位置较小、环境条件恶劣时,方便将手持式主机移到开阔的位置来控制采样。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是本实用新型的烟尘捕集装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,本实用新型包括烟尘捕集装置、烟气参数测量装置、采样管、手持式主机,其特征在于:烟尘捕集装置采用无动力采样,且位于采样管的前端;烟气参数测量装置位于采样管的尾端,各参数测量的传感器位于采样管尾端的手柄中;手持式主机与采样管之间采用无线通讯的方式进行数据传输。所述的烟气参数测量装置、手持式主机都采用现有的。
如图1所示,采样前,在手持式主机上事先输入烟道的断面面积和烟尘采样滤筒的断面面积,将采样管前端伸入到烟道中,并使烟尘捕集装置的开口方向朝向烟气流动方向;采样时,烟气参数测量装置实时测量烟气各项参数,并将数据同步传输到手持式主机中,手持式主机控制烟尘捕集装置进行采样,并同步处理相应烟气参数。
如图2所示,烟尘捕集装置包括集电极2、烟尘采样滤筒3、放电极1、电源4,集电极2包裹在烟尘采样滤筒3外侧,放电极1安装在烟尘采样滤筒3的中心处,电源4的正极与安装在烟尘采样滤筒3外侧的集电极2相连,电源4的负极与放电极1相连。所述电源是直流高压电源。所述高压直流电源是电池且电流可调节。
如图2所示,采样时,烟气8进入烟尘采样滤筒3形成的采样室,放电极1附近的烟气在高压电场的作用下电离,在放电极1附近形成电晕区6,电晕区的正离子很快移向放电极1,负离子进入电晕外区7并移向集电极2,形成采样室的空间负电荷层,使经过电晕外区7的烟尘荷负电,荷负电的烟尘在电场的作用下按运动轨迹5的方向移向集电极2,并沉积到集电极内壁的烟尘采样滤筒3上,实现烟尘的完全等速采样。同时,结合手持式主机实时处理的烟气参数,可计算出烟尘的排放浓度、排放率。
采样后,根据烟尘采样前后的滤筒增重和通过滤筒的烟气体积可以计算出烟道中的烟尘浓度,再结合烟气的干排气体积计算得出烟尘的排放量。

Claims (4)

1.一种手持式烟尘采样器,包括烟尘捕集装置、烟气参数测量装置、采样管、手持式主机,其特征在于:烟尘捕集装置位于采样管的前端;烟气参数测量装置位于采样管的尾端,各参数测量的传感器位于采样管尾端的手柄中;手持式主机与采样管之间采用无线通讯的方式进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的手持式烟尘采样器,所述的烟尘捕集装置包括集电极、烟尘采样滤筒、放电极、电源,集电极包裹在烟尘采样滤筒外侧,放电极安装在烟尘采样滤筒的中心处,电源的正极与安装在烟尘采样滤筒外侧的集电极相连,电源的负极与放电极相连。
3.根据权利要求2所述的手持式烟尘采样器,其特征在于:所述电源是直流高压电源。
4.根据权利要求2所述的手持式烟尘采样器,其特征在于:所述高压直流电源是电池。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104236957A (zh) * 2014-09-18 2014-12-24 中国神华能源股份有限公司 取样测枪、颗粒取样系统及颗粒流率的双向测量方法
CN105675659A (zh) * 2016-03-08 2016-06-15 苏州天键衡电子信息科技有限公司 一种智能便携式气体检测仪
CN106018010A (zh) * 2016-07-31 2016-10-12 江阴市嘉臣光电科技有限公司 一种带阶梯法兰的手持式烟气采样器

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