CN211927621U - 一种直读式烟尘采样管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种直读式烟尘采样管，包括采样枪和机箱，所述机箱内安装有检测机芯，所述检测机芯包括走纸机构、富集机构及检测机构，所述走纸机构包括安装在固定板上的收纸轮、送纸轮和两个导向轮，所述其中一个导向轮上安装有光电编码器，所述收纸轮和送纸轮的轮轴上均连接有阻尼装置和步进电机。本实用新型直读式烟尘采样管在机箱内设置具有走纸机构的检测机芯，该走纸机构采用步进电机实现纸带进退的精确控制，无需离合器，结构简单紧凑，稳定性高，大大减小了仪器的尺寸，搭配烟尘测试仪使用可实现短期在线监测，实时显示检测结果。采样枪与机箱之间设置快接结构，组装方便，可适用于水平烟道和竖直烟道的采样。
Description
技术领域
本实用新型属于烟尘烟气采样设备技术领域，尤其涉及一种采用纸带法测量烟尘浓度的直读式采样管。
背景技术
火力发电厂、化工厂和水泥厂等固定污染源排放的烟气是大气污染物的重要源头之一，其排放量和排放气体成分需受环保部门严格监控，所排放烟气的种类、浓度、总量等参数需通过各种烟气分析系统测量得到。对于烟尘颗粒物检测，过滤称重法是现在使用最为广泛的方法，其基本原理是一定体积的含尘烟气，通过已知重量的滤筒后，烟气中的颗粒物被阻留。根据采样前后滤筒的重量差和采样体积，计算出颗粒物浓度。该方法准确度相对较高，但是称重和计算需要在实验中进行，此方无法实现现场直接读数，大大延长了检测周期。
实用新型内容
本实用新型针对采用称重法检测烟尘浓度检测周期长的技术问题，提出一种采用纸带法测量烟尘浓度的直读式采样管。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种直读式烟尘采样管，包括采样枪和机箱，所述机箱内安装有检测机芯，所述检测机芯包括走纸机构、富集机构及检测机构，所述走纸机构包括安装在固定板上的收纸轮、送纸轮和两个导向轮，所述其中一个导向轮上安装有光电编码器，所述收纸轮和送纸轮的轮轴上均连接有阻尼装置和步进电机；所述富集机构包括连接采样枪的进样弯管、富集喷嘴及升降驱动机构，富集喷嘴由升降驱动机构带动升降；所述检测机构包括β射线放射源和光电倍增管。
作为优选，所述机箱与采样管连接的一端设置有转接头，采样弯管伸出至转接头内，转接头侧壁设置有外螺纹；所述采样枪包括保护管，保护管前端安装有采样头，采样头与设置在保护管内的烟气管路连接，保护管后端连接有插接头，所述插接头包括挡环和伸入机箱转接头内的伸入部，所述挡环上套装有锁紧环，所述锁紧环内壁设置拧紧在转接头上的内螺纹。
作为优选，转接头端面设置有定位孔，所述插接头的挡环上设置有插入所述定位孔的定位销。
作为优选，所述转接头与采样弯管之间设置有隔热垫。
作为优选，所述进样弯管外套装有加热管，加热管内设置有加热带。
作为优选，所述步进电机通过电机安装板固定在机箱上。
作为优选，所述机箱的顶壁倾斜设置并且安装有提手。
作为优选，所述机箱底部安装有三脚架。
作为优选，所述烟气管路上缠绕有伴热带。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：
1、该直读式烟尘采样管在机箱内设置具有走纸机构的检测机芯，该走纸机构采用步进电机实现纸带进退的精确控制，无需离合器，结构简单紧凑，稳定性高，大大减小了仪器的尺寸，搭配烟尘测试仪使用可实现短期在线监测，实时显示检测结果。
2、采样枪与机箱之间设置快接结构，组装方便，可适用于水平烟道和竖直烟道的采样。
附图说明
图1为本实用新型直读式烟尘采样管的整体结构示意图；
图2为本实用新型直读式烟尘采样管的检测机构主视图；
图3为本实用新型直读式烟尘采样管的检测机构立体图；
图4为本实用新型直读式烟尘采样管的运行状态示意图；
图5为本实用新型直读式烟尘采样管的快接结构剖视图；
以上各图中：1、采样枪；11、保护管；12、采样头；13、烟气管路；14、皮托管；15、固定板；16、插接头；161、挡环；162、伸入部；163、定位销；17、锁紧环；2、机箱；21、提手；22、转接头；221、定位孔；23、隔热垫；3、走纸机构；31、收纸轮；32、送纸轮；33、导向轮；34、纸带；35、联轴器；36、阻尼装置；37、光电编码器；38、步进电机；4、富集机构；41、升降驱动电机；42、位置传感器；43、进样弯管；44、富集喷嘴；45、加热管；5、检测机构；51、β射线放射源；52、光电倍增管；6、三脚架；7、烟尘测试仪器。
具体实施方式
为了更好的理解本实用新型，下面结合附图和实施例做具体说明。
实施例：
如图1所示，一种直读式烟尘采样管，包括采样枪1和与采样枪1连接的机箱2，所述机箱2内安装有检测机芯。所述采样枪1包括一根保护管11，保护管11前端安装有采样头12，采样头12与设置在保护管11内的烟气管路13连接，烟气经采样头12进入烟气管路13后由检测机构5检测烟气中的颗粒物浓度。采样枪1还包括皮托管14，可检测烟道流速。为防止烟气中的水蒸气进入采样管后受冷凝结为水滴，所述烟气管路13上缠绕有伴热带，伴热带与烟气管路13之间安装有第一温度传感器。所述机箱2内还安装有主控板，第一温度传感器和伴热带与主控板电连接，由主控板控制伴热带的加热温度。
如图2、图3所示，所述检测机芯包括走纸机构3、富集机构4及检测机构5，所述机箱2内安装有固定板15，走纸机构3包括安装在固定板15上的收纸轮31、送纸轮32和两个导向轮33，导向轮33位于收纸轮31和送纸轮32上部。纸带34缠绕在送纸轮32上，经两个导向轮33上部穿过后缠绕在收纸轮31上。所述收纸轮31和送纸轮32的轮轴上连接联轴器35，经联轴器35连接至步进电机38的输出轴，步进电机38带动收纸轮31和放纸轮同步转动。所述步进电机38经电机安装板安装在机箱2的内壁上，更加稳定。其中一个导向轮33上安装有光电编码器37，两个步进电机38均与主控板电连接，由主控板控制二者同步正向或反向运转，由于步进电机38精度高，而且不会将一步的误差积累到下一步因而有较好的位置精度和运动的重复性，因此通过量步进电机38可实现纸带34的精确收放。所述收纸轮31和送纸轮32轮轴上还安装有阻尼装置36，阻尼装置36提供一定旋转阻力，使纸带34保持紧绷，防止松散。
所述富集机构4包括进样弯管43、富集喷嘴44及升降驱动机构，纸带34穿过进样弯管43与富集喷嘴44之间的空隙。富集喷嘴44由升降驱动机构带动升降，升降驱动机构包括升降驱动电机41和减速机，减速机的输出端连接凸轮轮轴，凸轮转动使富集喷嘴44在上部工位和富集工位之间切换。当然采样驱动结构也可以采用气缸、油缸、螺杆结构，只要能够实现升降即可。所述固定板15上还安装有位置传感器42，位置传感器42与主控板电连接，可检测富集喷嘴44所在的位置。如图4所示，富集喷嘴44下端经管路连接至烟尘测试仪器7，烟尘测试仪器7内设置有提供吸气动力的气泵及其其它检测装置，主控板通过电源线连接至烟尘测试仪器7已获取电源并将信号传输至烟尘测试仪器7，由烟尘测试仪器7的显示装置显示。
检测机构5用于检测纸带34透射率的变化，检测机构5安装在富集机构4一侧。检测机构5包括β射线放射源51和光电倍增管52，β射线放射源51安装在纸带34上方，光电倍增管52安装在纸带34下方，光电倍增管52与主控板电连接，将检测数据传输给控制模块。
机箱2外壳的顶部倾斜设置，并且上面安装有提手21，便于拎提该装置。所述机箱2底部安装有可调节高度的三脚架6，可将采样管固定在地面上进行长时间采样。
为便于拆卸采样管，采样管与机箱2连接出采用快接结构。如图5所示，具体的所述机箱2与采样管连接的一侧设置有转接头22，采样弯管从机箱2内伸出至转接头22内，转接头22的外表面设置有外螺纹。
采样枪1保护管11的后端连接有插接头16，采样管路末端伸入在插接头16内。所述插接头16包括挡环161和伸入机箱2转接头22内的伸入部162，所述挡环161上套装有锁紧环17，所述锁紧环17内壁设置拧紧在转接头22上的内螺纹。转接头22的前端面设置有四个定位孔221，该四个定位孔221均布在圆周上。所述插接头16的挡环161上设置有插入所述定位孔221的定位销163。将采样枪与机箱2组装在一起时，把采样枪的插接头16插入至机箱2的转接头22内，转动采样枪1使定位销163插入定位孔221内，然后将锁紧环17拧紧在转接头22上即可。采样时采样头12前端需正对烟道的出烟方向，四个定位销163可辅助采样枪1快速定位方向。若采样烟道为竖直烟道，则采样头12的前端保持向下。若采样烟道为水平烟道，则安装采样枪1时，需旋转90度使采样头12的前端朝向水平方向。
所述转接头22与采样弯管之间设置有隔热垫23，隔热垫23可阻隔采样枪1与机箱2之间的热传递。所述进样弯管43外套装有加热管45，加热管45内设置有加热带，加热带底部安装有第二温度传感器，该温度传感器与主控板电连接，实现恒温加热。
该直读式烟尘采样管运行过程如下：
将采样枪1与机箱2组装后与烟尘测试仪连接，开机后预热。升降驱动电机41转动，使富集喷嘴44下降远离纸带34，位于左侧的步进电机38驱动收纸轮31转动至设定长度后停止，检测机构5进行β射线本底照射计数。然后位于左侧步进电机38驱动左侧的收纸轮31再次转动预设长度后停止。升降驱动电机41转动，使富集喷嘴44上升，压紧纸带34。待预热完成后将采样管插到烟道中开始采样，烟气在烟尘测试仪的作用下经烟气管路13吸入至采样弯管，颗粒物富集在纸带34上，形成一个采样斑点。富集结束后，再通过右侧步进电机38驱动收纸轮31逆时针转动，使采样斑点回到检测机构5位置，进行采样斑点的照射计数，此后主控板将结果发送到烟尘测试仪，由烟尘测试仪显示检测结果，完成一次采样。
β射线法配合纸带法测颗粒物浓度性能稳定、技术成熟，但其主要应用在环境空气颗粒物在线仪器和污染源烟尘浓度在线校准方面，在烟尘浓度直读方面应用较少。本实施例所述的直读式烟尘采样管在机箱2内设置具有走纸机构3的检测机芯，该走纸机构3采用步进电机38实现纸带34进退的精确控制，无需离合器，结构简单紧凑，稳定性高，大大减小了仪器的尺寸，搭配烟尘测试仪使用可实现短期在线监测，实时显示检测结果。采样枪1与机箱2之间设置快接结构，组装方便，可适用于水平烟道和竖直烟道的采样。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (9)
1.一种直读式烟尘采样管，包括采样枪和机箱，其特征在于：所述机箱内安装有检测机芯，所述检测机芯包括走纸机构、富集机构及检测机构，所述走纸机构包括安装在固定板上的收纸轮、送纸轮和两个导向轮，所述其中一个导向轮上安装有光电编码器，所述收纸轮和送纸轮的轮轴上均连接有阻尼装置和步进电机；
所述富集机构包括连接采样枪的进样弯管、富集喷嘴及升降驱动机构，富集喷嘴由升降驱动机构带动升降；所述检测机构包括β射线放射源和光电倍增管。
2.根据权利要求1所述的直读式烟尘采样管，其特征在于：所述机箱与采样管连接的一端设置有转接头，采样弯管伸出至转接头内，转接头侧壁设置有外螺纹；所述采样枪包括保护管，保护管前端安装有采样头，采样头与设置在保护管内的烟气管路连接，保护管后端连接有插接头，所述插接头包括挡环和伸入机箱转接头内的伸入部，所述挡环上套装有锁紧环，所述锁紧环内壁设置拧紧在转接头上的内螺纹。
3.根据权利要求2所述的直读式烟尘采样管，其特征在于：转接头端面设置有定位孔，所述插接头的挡环上设置有插入所述定位孔的定位销。
4.根据权利要求3所述的直读式烟尘采样管，其特征在于：所述转接头与采样弯管之间设置有隔热垫。
5.根据权利要求1所述的直读式烟尘采样管，其特征在于：所述进样弯管外套装有加热管，加热管内设置有加热带。
6.根据权利要求1所述的直读式烟尘采样管，其特征在于：所述步进电机通过电机安装板固定在机箱上。
7.根据权利要求1所述的直读式烟尘采样管，其特征在于：所述机箱的顶壁倾斜设置并且安装有提手。
8.根据权利要求1所述的直读式烟尘采样管，其特征在于：所述机箱底部安装有三脚架。
9.根据权利要求2所述的直读式烟尘采样管，其特征在于：所述烟气管路上缠绕有伴热带。
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