CN212932571U - 一种自动烟尘烟气测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及烟气测试技术领域，具体涉及一种自动烟尘烟气测试仪，包括烟尘采集装置、烟气采集装置、第一处理器、第二处理器、通信模块；烟尘采集装置包括依次通过管道连接的烟尘采样器、伴热管、汽水分离器、烟尘干燥器、流量计、采气泵、烟尘浓度传感器；烟气采集装置包括依次通过管道连接的烟气采样嘴、烟气检测系统、烟气干燥器、抽气泵；本实用新型设置第一处理器和第二处理器，采用双处理器同步处理数据，防止测量出错。本实用新型的汽水分离器可自动排水，无需人工排水，更加智能。

Description

一种自动烟尘烟气测试仪

技术领域

本实用新型涉及烟气测试技术领域，具体涉及一种自动烟尘烟气测试仪。

背景技术

随着我国雾霾日益严重,国家对烟气排放采取了严格控制,其监测手段不断改进与完善，由单一的烟尘采样器、烟气分析仪发展到更能真实地反映烟气排放状态的静压平衡型烟尘测试仪,动压平衡型等速烟气测试仪等实现随时自动跟踪烟气流速进行等速采样的新型综合监控仪器。这类仪器采用动压平衡、皮托管平行测速法等原理,由微电脑进行等速采样流量的运算、控制抽气泵的转速调节流量等,以完成烟道排气参数(动压、静压、温度、流速标干流量、含湿量等)及各种锅炉、工业炉窑的烟尘排放浓度、折算浓度和排放总量的测定；工业生产大量排放烟尘烟气,空气中有害气体含量不断增加，给人们的健康带来了严重的危害,为了加强对大气环境的监测和控制,需要对大气进行样品采集并通过大气检测装置对大气进行检测分析。现有技术中的烟尘烟气测试仪采用的汽水分离器、干燥器的结构不合理，导致测试结果不够准确；（2）目前测试仪无防止烟气倒吸功能；（3）光电隔离电路性能不够好，影响测量结果。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种自动烟尘烟气测试仪，具体技术方案如下：

一种自动烟尘烟气测试仪，包括烟尘采集装置、烟气采集装置、第一处理器、第二处理器、通信模块；所述烟尘采集装置包括依次通过管道连接的烟尘采样器、伴热管、汽水分离器、烟尘干燥器、流量计、采气泵、烟尘浓度传感器；所述烟尘浓度传感器与第一处理器、第二处理器分别通过光耦隔离电路连接；所述烟尘采样器设置在烟道内，用于采集烟道内的烟尘，并且通过伴热管将采集的烟尘依次输送至汽水分离器、干燥器、流量计、采气泵、烟尘浓度传感器；所述烟尘浓度传感器用于检测烟尘的浓度并将烟尘浓度信号分别通过光耦隔离电路传输至第一处理器和第二处理器进行处理；

所述烟气采集装置包括依次通过管道连接的烟气采样嘴、烟气检测系统、烟气干燥器、抽气泵；所述烟气检测系统分别与第一处理器、第二处理器连接；所述抽气泵用于带动烟气依次进入采样嘴、烟气检测系统进行检测烟气的颗粒物浓度进行检测，并将检测得到的烟气的颗粒物浓度分别传输至第一处理器和第二处理器进行处理；所述烟气干燥器用于对检测后的烟气进行干燥；

所述第一处理器、第二处理器用于对传输来的烟尘的浓度信号和烟气的颗粒物浓度信号进行处理分析，并通过通信模块传输至上位机进行保存；

所述烟尘采样器与伴热管连接的管道上设置有第一单向活瓣；所述烟气采样嘴与烟气检测系统连接的管道上设置有第二单向活瓣；

所述汽水分离器内部的底部设置有蓄水槽；所述蓄水槽内部设置有液位传感器和水泵；所述液位传感器用于检测蓄水槽液位的高度；所述水泵用于将蓄水槽内的水排出；所述水泵和液位传感器分别与第一处理器、第二处理器连接；

所述烟气干燥器和烟尘干燥器分别包括内置U型管和螺旋盘管；所述U型管内装有除硫剂；所述螺旋盘管内设置有干燥剂；所述U型管和螺旋盘管连通。

优选地，所述光耦隔离电路包括4N25多级光电耦合电路。

优选地，所述烟气采样嘴包括调节片、密封件、固定环、连接件；所述的采样嘴入口由多片调节片均匀分散固定在固定环上形成；相邻两块调节片中间的缝隙采用密封件进行密封；固定环用于调节片的固定和支撑；连接件的一端与固定环相连，另一端通过管道与烟气检测系统的进气口连接。

本实用新型的有益效果为：本实用新型设置第一处理器和第二处理器，采用双处理器同步处理数据，防止测量出错。设置第一单向活瓣和第二单向活瓣，防止烟气和烟尘倒吸，影响测试结果。本实用新型的汽水分离器可自动排水，无需人工排水，更加智能。本实用新型的烟气干燥器和烟尘干燥器采用螺旋盘管式的结构进行干燥，节省装置空间，且改善了干燥效果，保护了抽气泵等设备不被损坏。本实用新型采用4N25多级光电耦合电路，保证传感信号传输的稳定性。且采用带调节片的烟气采样嘴能迅速随烟气流速变化自动调整采样嘴口径大小，从而保证较大烟气流速范围均能实现等速采样；不需外加控制系统且能迅速随烟气流速变化自动调整采样嘴口径大小，实现等速采样。

附图说明

图1为本实用新型的原理示意图；

图2为光耦隔离电路的原理示意图；

图3为烟气采样嘴的结构示意图；

其中，1-烟气采样嘴、11-调节片、12-密封件、13-固定环、14-连接件。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，一种自动烟尘烟气测试仪，包括烟尘采集装置、烟气采集装置、第一处理器、第二处理器、通信模块；烟尘采集装置包括依次通过管道连接的烟尘采样器、伴热管、汽水分离器、烟尘干燥器、流量计、采气泵、烟尘浓度传感器；烟尘浓度传感器与第一处理器、第二处理器分别通过光耦隔离电路连接；烟尘采样器设置在烟道内，用于采集烟道内的烟尘，并且通过伴热管将采集的烟尘依次输送至汽水分离器、烟尘干燥器、流量计、采气泵、烟尘浓度传感器；烟尘浓度传感器用于检测烟尘的浓度并将烟尘浓度信号分别通过光耦隔离电路传输至第一处理器和第二处理器进行处理；流量计和采气泵分别与第一处理器和第二处理器连接。

烟气采集装置包括依次通过管道连接的烟气采样嘴1、烟气检测系统、烟气干燥器、抽气泵；烟气检测系统分别与第一处理器、第二处理器连接；抽气泵用于带动烟气依次进入采样嘴、烟气检测系统进行检测烟气的颗粒物浓度进行检测，并将检测得到的烟气的颗粒物浓度分别传输至第一处理器和第二处理器进行处理；烟气干燥器用于对检测后的烟气进行干燥；抽气泵分别与第一处理器和第二处理器连接。

第一处理器、第二处理器用于对传输来的烟尘的浓度信号和烟气的颗粒物浓度信号进行处理分析，并通过通信模块传输至上位机进行保存；

烟尘采样器与伴热管连接的管道上设置有第一单向活瓣；烟气采样嘴1与烟气检测系统连接的管道上设置有第二单向活瓣；烟尘采样器与伴热管连接的管道采用可伸缩套管，可以根据实际需要长度伸长，方便烟尘采样器伸入烟道内部。烟气采样嘴1与烟气检测系统连接的管道也采用可伸缩套管，可以根据实际需要长度伸长，方便烟气采样嘴1伸入烟道内部。

汽水分离器内部的底部设置有蓄水槽；蓄水槽内部设置有液位传感器和水泵；液位传感器用于检测蓄水槽液位的高度；水泵用于将蓄水槽内的水排出；液位传感器、水泵分别与第一处理器、第二处理器连接；

烟气干燥器和烟尘干燥器分别包括内置U型管和螺旋盘管；U型管内装有除硫剂；螺旋盘管内设置有干燥剂；U型管和螺旋盘管连通。第一处理器、第二处理器分别通过继电器与采气泵、抽气泵、水泵连接。

烟尘采样器包括采样枪和采样管，采样枪上设置有皮托管和温度探头，通过皮托管上设置有压力传感器和湿度传感器；压力传感器、湿度传感器和温度探头通过导线分别与第一处理器、第二处理器连接。烟气检测系统选用光散射原理的检测器，可对采样气中的颗粒物进行检测。烟气干燥器能对检测后的气体进行干燥，防止气体湿度过高损坏抽气泵。

如图2所示，光耦隔离电路包括4N25多级光电耦合电路。光电耦合器采用4N25光电耦合器，运放U3和光电耦合器U2共同组成负反馈电路,使图中A点电压UA总等于B点电压UB。由于两个光电耦合器4N25的特性的一致性,使输出电压和输入电压相等。其相等的精度取决于两个光耦电路的一致性。通过调整图中电阻R2的阻值，可以校准输出电压，从而减小输出误差。

如图3所示，烟气采样嘴1包括调节片11、密封件12、固定环13、连接件14；烟气采样嘴1入口由多片可发生收敛或扩散的调节片11均匀分散固定在固定环13上形成；相邻两块调节片11中间的缝隙采用密封件12进行密封，从而确保烟气不会从缝隙中逸出，密封件12由弹性模量很小且不影响调节片11的收敛或扩散的材料制成；固定环13用于调节片11的固定和支撑；连接件14的一端与固定环13相连，另一端通过管道与烟气检测系统的进气口连接。通过抽气泵抽气，使得伸入烟道的烟气采样嘴1末端为微负压，在微负压的作用下，烟气依次进入烟气采样嘴1、烟气检测系统、烟气干燥器，并将检测后气体干燥后排出。烟气采样嘴1平面正对排气气流进行采样时，调节片11截面与烟气流动方向存在一定夹角，烟气的部分动压能会转化为对调节片11的静压力，从而使调节片11发生一定的弯曲变形。当调节片11的弯曲变形量与所受静压力达到平衡时，烟气采样嘴1口径不再变化，烟气采样嘴1进口气体与烟气流速满足等速采样原理。当烟气流速发生波动时，调节片11所受静压力的波动会导致烟气采样嘴1调节片11发生弹性弯曲。弹性弯曲模量与静压力迅速达到平衡，此时烟气采样嘴1口径大小与烟气流速满足等速采样原理。

本实用新型不局限于以上所述的具体实施方式，以上所述仅为本实用新型的较佳实施案例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种自动烟尘烟气测试仪，其特征在于：包括烟尘采集装置、烟气采集装置、第一处理器、第二处理器、通信模块；所述烟尘采集装置包括依次通过管道连接的烟尘采样器、伴热管、汽水分离器、烟尘干燥器、流量计、采气泵、烟尘浓度传感器；所述烟尘浓度传感器与第一处理器、第二处理器分别通过光耦隔离电路连接；所述烟尘采样器设置在烟道内，用于采集烟道内的烟尘，并且通过伴热管将采集的烟尘依次输送至汽水分离器、干燥器、流量计、采气泵、烟尘浓度传感器；所述烟尘浓度传感器用于检测烟尘的浓度并将烟尘浓度信号分别通过光耦隔离电路传输至第一处理器和第二处理器进行处理；

所述烟气采集装置包括依次通过管道连接的烟气采样嘴、烟气检测系统、烟气干燥器、抽气泵；所述烟气检测系统分别与第一处理器、第二处理器连接；所述抽气泵用于带动烟气依次进入采样嘴、烟气检测系统进行检测烟气的颗粒物浓度进行检测，并将检测得到的烟气的颗粒物浓度分别传输至第一处理器和第二处理器进行处理；所述烟气干燥器用于对检测后的烟气进行干燥；

所述第一处理器、第二处理器用于对传输来的烟尘的浓度信号和烟气的颗粒物浓度信号进行处理分析，并通过通信模块传输至上位机进行保存；

所述烟尘采样器与伴热管连接的管道上设置有第一单向活瓣；所述烟气采样嘴与烟气检测系统连接的管道上设置有第二单向活瓣；

所述汽水分离器内部的底部设置有蓄水槽；所述蓄水槽内部设置有液位传感器和水泵；所述液位传感器用于检测蓄水槽液位的高度；所述水泵用于将蓄水槽内的水排出；所述水泵和液位传感器分别与第一处理器、第二处理器连接；

所述烟气干燥器和烟尘干燥器分别包括内置U型管和螺旋盘管；所述U型管内装有除硫剂；所述螺旋盘管内设置有干燥剂；所述U型管和螺旋盘管连通。

2.根据权利要求1所述的一种自动烟尘烟气测试仪，其特征在于：所述光耦隔离电路包括4N25多级光电耦合电路。

3.根据权利要求1所述的一种自动烟尘烟气测试仪，其特征在于：所述烟气采样嘴包括调节片、密封件、固定环、连接件；所述的采样嘴入口由多片调节片均匀分散固定在固定环上形成；相邻两块调节片中间的缝隙采用密封件进行密封；所述固定环用于调节片的固定和支撑；连接件的一端与固定环相连，另一端通过管道与烟气检测系统的进气口连接。

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