CN206161521U - 一种红外测硫仪自适应测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种红外测硫仪自适应测试系统，包括进气接口、红外池通道、排气接口和控制模块，进气接口分别通过并联设置的低硫直通通道与高硫缓冲通道与红外池通道进气口连接，红外池通道的出气口与排气接口连接，低硫直通通道设有第一控制阀，高硫缓冲通道设有第二控制阀和高硫缓冲装置，红外池通道设有高硫红外池和低硫红外池，控制模块的输入端分别与高硫红外池和低硫红外池连接；其输出端分别与第一控制阀和第二控制阀连接。本实用新型由控制模块自动采集数据并自适应调节实验气路，消除了人为因素的干扰，避免了因化验人员的经验不同而产生的不一致现象。

Description

一种红外测硫仪自适应测试系统

技术领域

本发明例涉及检测仪器领域，具体涉及一种红外测硫仪自适应测试系统。

背景技术

外测硫仪是应用红外光谱法，对煤、焦炭或其他化学物质的全硫含量进行全自动测定的一种产品。广泛地应用于电厂、煤矿、商检等机构。煤中全硫含量通常较低，但不同的机构为了适应不同物质的硫含量测试需求，对红外测硫仪的测试范围提出了更高的要求，有的甚至高达30％以上。

现有技术中，由于受限于红外池的线性范围，仪器基本只能保证低硫样品的准确性，而高硫样品测试受非线性影响，结果就会很差。这样就无法满足客户的测试需求。所以出现了部分型号仪器，以人工判断为前提，对不同样品采用不同的气路和测试方法来提高测试准确度，因无统一的标准和参考，这就对实验人员的技术素养和工作经验提出了很高的要求，不同水平的化验员的不同判断会导致出现方法或结果不一致的现象。

对于单一气路、单一红外池、单一测试方法的测硫仪，其测试范围不够，高硫测试准确度较差。而对于单一气路、双红外池、人工配置测试方法的测硫仪，其对测试人员经验要求较高，标准不一。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

针对现有技术中测硫仪的测试范围不够或者测量标准不一的问题，本实用新型提供一种红外测硫仪自适应测试系统。

(二)技术方案

本实用新型公开一种红外测硫仪自适应测试系统，包括进气接口、红外池通道、排气接口和控制模块，所述进气接口通过并联设置的低硫直通通道与高硫缓冲通道与红外池通道进气口连接，所述红外池通道的出气口与所述排气接口连接，所述低硫直通通道设有第一控制阀，所述高硫缓冲通道设有第二控制阀和高硫缓冲装置，所述红外池通道设有高硫红外池和低硫红外池，所述控制模块的输入端分别与所述高硫红外池和所述低硫红外池连接，其输出端分别与所述第一控制阀和所述第二控制阀连接。

其中，所述高硫缓冲装置包括壳体和大容量腔室，所述高硫缓冲装置用于存储实验前吹扫输入的氧气，用于与待检测气体混合。

其中，所述控制模块包括上位机和下位机。

其中，所述上位机为工控机或工作站，所述下位机为PLC、单片机或ARM系统。

其中，所述第一控制阀和所述第二控制阀为蝶阀、闸阀、球阀、安全阀、蒸汽疏水阀或截止阀。

其中，所述高硫红外池气室长度小于低硫红外池气室长度。

(三)有益效果

本实用新型公开一种红外测硫仪自适应测试系统，本系统自适应性强、在扩展了测量范围的同时，又保证了其测试准确性。整个实验过程都是由控制模块自动采集过程数据并自适应调节实验气路，消除了人为因素的干扰，避免了因化验人员的经验不同而产生的不一致现象。

附图说明

图1为本实用新型示意图；

图2为本实用新型内部结构图。

图中：1：第一控制阀；2：第二控制阀；3：直通气管；4：高硫缓冲装置；5：高硫红外池；6：低硫红外池；7：进气接口；8：排气接口；9：低硫直通通道；10：高硫缓冲通道；11：红外池通道。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实用新型公开了一种红外测硫仪自适应测试系统，包括进气接口7、红外池通道11、排气接口8和控制模块，所述进气接口7分别通过并联设置的低硫直通通道9与高硫缓冲通道10与红外池通道11进气口连接，所述红外池通道11的出气口与所述排气接口8连接，所述低硫直通通道9设有第一控制阀1，所述高硫缓冲通道10设有第二控制阀2和高硫缓冲装置4，所述红外池通道11设有串联的高硫红外池5和低硫红外池6，所述控制模块的输入端分别与所述高硫红外池5和所述低硫红外池6连接，其输出端分别与所述第一控制阀1和第二控制阀2连接。其中高硫红外池5和低硫红外池6的排布顺序不做要求，不会影响实验结果，本实施例先连接高硫红外池5，再串联低硫红外池6。在本领域技术人员可以领悟的范围内，本实施例中各个通道的主体为通气导管，并选择较优材质制成。

根据朗伯——比尔定律，I＝I₀e^-KLC，

式中：I₀——吸收前红外光的光强度；

I——吸收后红外光的光强度；

K——与红外光谱和气体性质有关的比例常数；

L——红外池气室的长度；

C——气体的浓度。

该定律表明：在气体浓度较低时，吸光度与气体的浓度成线性关系。但是对高硫煤和高硫矿粉或者其它高硫含量的物质在燃烧整个过程中前期释放二氧化硫的速率很快，瞬时浓度很高，后期释放很慢，瞬时浓度很低。瞬时浓度很高时，吸光度与气体的浓度不再成线性关系。解决的方法是减短红外池气室的长度，气室减短，线性范围会增大，就解决了瞬时浓度高的时段，但是浓度较低的时段因为气室减短长度减少，输出信号也较小。

本实施例中，控制模块控制第一控制阀1开启，气体从低硫直通通道9进入红外池通道11。控制模块接收高硫红外池5和低硫红外池6的实时峰硫值数据，当监控到的实时硫峰值低于其设定的阈值时保持第一控制阀1开启，同时第二控制阀2关闭，因为此时的采集的电压在红外池的线性区域内，所以测试准确性好，测试结果以低硫红外池6采集结果为主，高硫红外池5辅以参考给出。当实时硫峰值一旦高于阈值时，控制模块打开第二控制阀2而关闭第一控制阀1，让气体经过一个高硫缓冲装置4，与高硫缓冲装置4中的氧气充分混合，降低燃烧气体中二氧化硫的浓度，再进入红外池通道11。同时，控制模块中的下位机将自动调整校准系数。测试结果以高硫红外池5采集结果为主，低硫红外池6辅以参考，结合校准系数，优化算法给出。实现两池组合，即高硫红外池5和低硫红外池6串联组合，扩大硫的测定范围，提高了红外检测装置的检测精度。与现有技术中的单一气路相比，本实用新型使用双气路，并利用控制模块进行判断，当低硫气体进行检测时，进入低硫直通通道，从而减少氧气用量和实验时间。

本实施例采用的高硫缓冲装置4包括壳体和大容量腔室，所述高硫缓冲装置4用于存储实验前吹扫输入的氧气，用于与待检测气体混合。另外所有可以降低测试气体中含硫量的装置都为本实施例的高硫缓冲装置4。

本实施例的控制模块包括上位机和下位机。所述上位机为工控机或工作站，所述下位机为PLC、单片机或ARM系统。利用PLC、单片机或ARM系统以及其他编程软件优化算法并计算结果。

本实施例中的第一控制阀1和第二控制阀2为蝶阀、闸阀、球阀、安全阀、蒸汽疏水阀或截止阀。

本实用新型提供一种红外测硫仪自适应测试系统，本系统自适应性强、在扩展了测量范围的同时，又保证了其测试准确性。整个实验过程都是由控制模块自动采集过程数据并自适应调节实验气路，消除了人为因素的干扰，避免了因化验人员的经验不同而产生的不一致现象。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种红外测硫仪自适应测试系统，其特征在于，包括进气接口(7)、红外池通道(11)、排气接口(8)和控制模块，所述进气接口(7)分别通过并联设置的低硫直通通道(9)与高硫缓冲通道(10)与红外池通道(11)进气口连接，所述红外池通道(11)的出气口与所述排气接口(8)连接，所述低硫直通通道(9)设有第一控制阀(1)，所述高硫缓冲通道(10)设有第二控制阀(2)和高硫缓冲装置(4)，所述红外池通道(11)设有高硫红外池(5)和低硫红外池(6)，所述控制模块的输入端分别与所述高硫红外池(5)和所述低硫红外池(6)连接，其输出端分别与所述第一控制阀(1)和所述第二控制阀(2)连接。

2.根据权利要求1所述的红外测硫仪自适应测试系统，其特征在于，所述高硫缓冲装置(4)包括壳体和大容量腔室，所述高硫缓冲装置(4)用于存储实验前吹扫输入的氧气，用于与待检测气体混合。

3.根据权利要求1所述的红外测硫仪自适应测试系统，其特征在于，所述控制模块包括上位机和下位机。

4.根据权利要求3所述的红外测硫仪自适应测试系统，其特征在于，所述上位机为工控机或工作站，所述下位机为PLC、单片机或ARM系统。

5.根据权利要求1所述的红外测硫仪自适应测试系统，其特征在于，所述第一控制阀(1)和所述第二控制阀(2)为蝶阀、闸阀、球阀、安全阀、蒸汽疏水阀或截止阀。

6.根据权利要求1所述的红外测硫仪自适应测试系统，其特征在于，所述高硫红外池(5)气室长度小于低硫红外池(6)气室长度。