CN205138966U - 一种烟气探测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种烟气探测设备，包括：光发射器，位于探测器的一端，适于发射光束到检测管道；检测管道，该检测管道的一端通过光发射管道与光发射器连接，另一端设置有光吸收管道，光发射管道与光吸收管道之间的间隙供烟气粉尘通过；环形探测器，位于光吸收管道中，适于接收光发射管道射出、经粉尘颗粒散射后的光。

Description

一种烟气探测设备

技术领域

本实用新型涉及烟气探测领域，尤其涉及一种烟气探测设备。

背景技术

各个领域都对气体中的粒子大小和浓度有严格的要求。例如，在工厂排放烟气的烟囱中，由于有大量粉尘颗粒存在，在烟气排出之前需要进一步检测。目前，经常使用的方法主要是：将烟囱中的烟气抽取出来，加热到结露点温度以上使水滴蒸发，然后通过检测仪在干烟气条件下测量颗粒的浓度。在检测仪进行检测时，检测仪中发射出的例如激光光束经过粉尘颗粒散射后到达反射镜，反射镜将光束反射到光吸收导管中，设置在光吸收导管中的传感器进一步将光信号转化为电信号。但是，在透镜反射光束时，会损失一部分光线，导致检测的精确度下降。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提供了一种烟气探测设备，以力图解决或至少缓解上面存在的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种烟气探测设备，包括：光发射器，位于探测设备的一端，适于发射光束到检测管道；检测管道，该检测管道的一端通过光发射管道与光发射器连接，另一端设置有光吸收管道，光发射管道与光吸收管道之间的间隙供烟气粉尘通过；环形探测器，位于光吸收管道中，适于接收光发射管道射出、经烟气粉尘散射后的光。

可选地，在根据本实用新型的烟气探测设备中，环形探测器四周分布有多个探测单元，探测单元距离环形探测器的中心预定距离，且环绕环形探测器的中心排列。

可选地，在根据本实用新型的烟气探测设备中，环形探测器垂直于光吸收管道的中心线。

可选地，在根据本实用新型的烟气探测设备中，环形探测器的内半径为15mm，外半径为26mm。

可选地，在根据本实用新型的烟气探测设备中，探测单元包括圆形和四边形。

可选地，在根据本实用新型的烟气探测设备中，光发射管道靠近光吸收管道的一端设置有第一挡板，第一挡板上设置有第一圆孔，第一挡板的第一侧设置有散光器，散光器绕光发射管道的中心旋转，适于将光束均匀散射出去。

可选地，在根据本实用新型的烟气探测设备中，光吸收管道靠近光发射管道的一端设置有第二挡板，第二挡板上设置有第二圆孔，光吸收管道的另一端设置有光吸收器，适于吸收光束。

可选地，在根据本实用新型的烟气探测设备中，检测管道包括外罩。

根据本实用新型的技术方案，通过设置光探测器，使得经过烟气粉尘颗粒散射后的光线可以直接被探测器接收，减少了光束的损失，增加了对光束的接收面积，提高烟气的检测精度。

附图说明

为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。

图1示出了根据本实用新型一个实施例的烟气探测设备100的示意图；

图2示出了根据本实用新型一个实施例的检测管道的示意图；

图3示出了根据本实用新型一个实施例的散光器的示意图；以及

图4示出了根据本实用新型一个实施例的环形排列探测单元的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1是根据本实用新型一个实施例的烟气探测设备100的示意图。

如图1所示，烟气探测设备100包括光发射器110、检测管道120、外罩160和位于检测管道中的环形探测器130、光吸收器140。

烟气探测设备100的一端设置有一个光发射器110，所述光发射器110用于发射光束到检测管道120中。光发射器110可以为激光发射器。不过应当理解，本实用新型不受光发射器类型的限制，所有可以实现发射光束的光发射器都在本实用新型的保护范围内。

与光发射器110连接的为检测管道120，所述检测管道120用于检测例如烟囱中烟气颗粒的浓度。所述的检测管道120外面设置有外罩160，例如，金属外罩。

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的检测管道的示意图。

如图2所示，检测管道120一般包括光发射管道122和光吸收管道123。

光发射管道122位于靠近光发射器110的检测管道120中的一端，与光发射器110连接。光发射管道122靠近光吸收管道123的一端设置有第一挡板124，第一挡板124上设置有第一圆孔，光束可以通过所述第一圆孔射出。

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的散光器的示意图。

如图3所示，光发射管道122中还包括散光器150，散光器150位于第一挡板124的第一侧，即，光发射器射出的光束首先经散光器进行散光，然后经第一圆孔射出。光发射管道中设置有一个金属杆，金属杆与光发射管道的中心线平行，所述散光器固定在金属杆上，且可以绕金属杆旋转。所述散光器起到散光作用，使得经由光发射器110射出的光束可以进行散射，不至于过度集中于一个方向，达到将光束均匀散出去的目的。该散光器中可以设置有三个散光镜片，在实际应用中，可以根据不同的光源选择适合散光镜片。不过应当理解，本实用新型受限于上述散光器，所有可以将光束均匀散射出去的散光器都在本实用新型的保护范围之内。

在光束方向与光发射管道122相距预定距离设置有光吸收管道123，上述预定距离即后文的间隙，可根据具体情况确定。而光吸收管道123和光发射管道122中间的间隙用于通过烟气210(如图2所示)，烟气中的粉尘颗粒可以将光发射管道122射出的一部分光进行散射，经烟气颗粒散射后的光以及光束会进入光吸收管道123。

光吸收管道123靠近光发射管道的一端设置有第二挡板125，可以防止烟气颗粒进入光吸收管道影响检测精度。第二挡板125上设置有第二圆孔，经粉尘颗粒散射后的光以及光束会通过第二圆孔进入光吸收管道，以便进行烟气颗粒浓度检测。其中，光发射管道中的第一圆孔与光吸收管道中的第二圆孔大小相等。

进入光吸收管道123中的散射光会被设置在其中的环形探测器130接收，所述环形探测器130具有一个光接收面，可以将接收到的光信号转化为电信号，以便检测烟气中粉尘颗粒的浓度。这种设置，也增加了光束的接收面积，提高粉尘浓度的检测精度。

光吸收管道123中还设置有第三挡板126，所述第三挡板126位于第二挡板125的一侧，用于固定环形探测器130，所述环形探测器130与光吸收管道123的中心线垂直。环形探测器130的内环半径为15mm，外环半径为26mm。一般地，环形探测器130可以为电子元件。不过应当理解，本实用新型不受环形探测器形状的限制，所有可以实现接收光线的任意形状的探测器都在本实用新型的保护范围内。

图4示出了根据本实用新型的一个实施例的环形排列探测单元的示意图。

根据一种实施方式，环形探测器可以采用在四周分布多个探测单元310的形式，例如，分布10个探测单元。探测单元310也为电子元件。探测单元310的形状可以为圆形或四边形，例如，正方形(如图4)。所述的探测单元310可以环绕环形探测器的中心进行排列，每一个探测单元310距离环形探测器中心预定距离，每一个探测单元310的大小可以根据实际应用中环形探测器内环和外环半径的差确定，例如，探测单元的形状为圆形时，圆形探测单元的直径为内环和外环直径的差。采用这种排列方式，可以使得排列的探测单元具有环形探测器一个光接收面的效果。不过应当理解，不实用新型不受限于探测单元形状和排列方式的限制，所有可以实现上述效果的探测单元的形状以及排列方式都在本实用新型的保护范围之内。

经间隙中粉尘颗粒散射后的光束未必会全部被吸收，剩余的光束会穿过环形探测器中间的圆孔，被设置在光吸收管道最后的光吸收器140吸收，避免被光吸收管道中的物体反射，影响检测精度。

光吸收管道123的远离光发射管道122的一端还设置有金属连接部件，用于固定所述烟气探测设备。光发射管道122和光吸收管道123可以经由金属连接管进行连接，也可以分开设置。例如，在使用该烟气检测设备时，可以将给设备固定在建筑物上，直接对烟气进行检测，而当光发射管道122和光吸收管道123分开设置时，光吸收管道123设置的金属连接部件的一端可以将该设备固定在建筑物上，光发射管道122通过例如支架进行支撑。

根据一个实施例，该粉尘检测设备一般应用在工业和烟道工况中，适合于低于露点(冷烟道条件)或有水滴存在下的颗粒物排放测量。使用时，首先要在受控条件下从烟道连续抽取烟气，抽取的烟气直接到达加热汽化室进行蒸发，使之温度高于结露点，有效克服了水滴对检测精度的影响问题。在干烟气条件使用该粉尘检测设备测量粉尘颗粒物的浓度，有效提高了该烟气检测设备的检测精度。

根据本实用新型的技术方案，通过设置光探测器，使得经过烟气粉尘散射后的光线可以直接被探测器接收，减少了光线的损失，增加了光束的接收面积，提高烟气的检测精度。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。

本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元或组件可以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

此外，所述实施例中的一些在此被描述成可以由计算机系统的处理器或者由执行所述功能的其它装置实施的方法或方法元素的组合。因此，具有用于实施所述方法或方法元素的必要指令的处理器形成用于实施该方法或方法元素的装置。此外，装置实施例的在此所述的元素是如下装置的例子：该装置用于实施由为了实施该实用新型的目的的元素所执行的功能。

如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。

尽管根据有限数量的实施例描述了本实用新型，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本实用新型的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本实用新型的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本实用新型的范围，对本实用新型所做的公开是说明性的，而非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求书限定。

Claims (8)

1.一种烟气探测设备，其特征在于，包括：

光发射器，位于所述探测设备的一端，适于发射光束到检测管道；

检测管道，该检测管道的一端通过光发射管道与光发射器连接，另一端设置有光吸收管道，所述光发射管道与光吸收管道之间的间隙供烟气粉尘通过；

环形探测器，位于光吸收管道中，适于接收光发射管道射出、经烟气粉尘散射后的光。

2.如权利要求1所述的烟气探测设备，其特征在于，所述环形探测器四周分布有多个探测单元，所述探测单元距离环形探测器的中心预定距离，且环绕环形探测器的中心排列。

3.如权利要求1或2中所述的烟气探测设备，其特征在于，所述环形探测器垂直于光吸收管道的中心线。

4.如权利要求1所述的烟气探测设备，其特征在于，所述环形探测器的内半径为15mm，外半径为26mm。

5.如权利要求2所述的烟气探测设备，其特征在于，所述探测单元包括圆形和四边形。

6.如权利要求1所述的烟气探测设备，其特征在于，所述光发射管道靠近光吸收管道的一端设置有第一挡板，所述第一挡板上设置有第一圆孔，所述第一挡板的第一侧设置有散光器，所述散光器绕光发射管道的中心旋转，适于将光束均匀散射出去。

7.如权利要求1所述的烟气探测设备，其特征在于，所述光吸收管道靠近光发射管道的一端设置有第二挡板，所述第二挡板上设置有第二圆孔，光吸收管道的另一端设置有光吸收器，适于吸收光束。

8.如权利要求1所述的烟气探测设备，其特征在于，所述检测管道包括外罩。