CN218382650U

CN218382650U - 一种直读烟尘烟气测试仪

Info

Publication number: CN218382650U
Application number: CN202222484078.8U
Authority: CN
Inventors: 史文杰; 周强
Original assignee: Nanjing Xingke Environmental Technology Co ltd
Current assignee: Nanjing Xingke Environmental Technology Co ltd
Priority date: 2022-09-20
Filing date: 2022-09-20
Publication date: 2023-01-24
Anticipated expiration: 2032-09-20

Abstract

本实用新型公开了一种直读烟尘烟气测试仪，包括测试仪主机和采样探针，所述采样探针通过加热软管与测试仪主机进气口连通；所述测试仪主机包括箱体，所述箱体内设有采样管路以及由采样管路顺次连接的振荡天平、烟气预处理模块、烟气测试单元、干燥单元和等速采样单元；所述箱体内设有主控模块，所述主控模块分别与振荡天平、烟气测试单元和等速采样单元电性连接并下达控制指令。本实用新型结构紧凑，易于携带，全程伴热，无冷凝，检测数据直读，等速跟踪采样，使用场景多样，实现对固定污染源废气中的颗粒物、气态污染物的一体检测，减轻了工作强度，提高检测效率。

Description

一种直读烟尘烟气测试仪

技术领域

本实用新型涉及环境检测技术领域，尤其涉及一种直读烟尘烟气测试仪。

背景技术

固定污染源废气中颗粒物和气态污染物的监测与治理是环境监测的重要环节之一，目前废气中颗粒物检测主要通过人工取样、实验室分析检测，该种检测方式检测周期长，检测设备多，操作环节繁琐，质量控制难度大，检测数据时效性差，难以满足日益增加的环境监测要求。

目前针对固定污染源废气颗粒物现场测试主要有三种方法包括β射线法、激光散射法、振荡天平法。β射线法与激光散射法均为间接测量法，检测结果易受颗粒物的特性如性状、吸光系数、放射性、湿度、电磁等影响。振荡天平法是直接测量方法，测量精度高，可在线连续检测或点测，数据可比性好。目前针对烟气中气体成分的测定方法主要有定电位电解法、非分散红外法、紫外差分吸收光谱法。

中国专利“CN201520460472.5公开了“一种带有分流结构的振荡天平烟尘浓度直读测量仪”，可用于对固定污染源废气中颗粒物检测，不能对气态污染物进行检测；该测量仪等速采样难度大，影响振荡天平测量结果精度；该测量仪结构在高空或小面积测试平台应用受限。

实用新型内容

发明目的：本实用新型的目的是提供一种满足对固定污染源废气中颗粒物和气态污染物检测的一体测试仪，以提高检测烟尘烟气的检测效率和检测精度。

技术方案：本实用新型所述的一种直读烟尘烟气测试仪，包括测试仪主机和采样探针，所述采样探针通过加热软管与测试仪主机进气口连通；所述测试仪主机包括箱体，所述箱体内设有采样管路以及由采样管路顺次连接的振荡天平、烟气预处理模块、烟气测试单元、干燥单元和等速采样单元；所述箱体内设有主控模块，所述主控模块分别与振荡天平、烟气测试单元和等速采样单元电性连接并下达控制指令。

本实用新型的直读烟尘烟气测试仪，等速采样单元根据待测气体的流速调节抽气泵转速，实现等速跟踪或恒流采样。待测气体通过采样探针依次通过振荡天平、烟气预处理模块、烟气测试单元、干燥单元。根据振荡天平滤膜上所捕集到的颗粒物的质量和同时抽取的废气体积，计算出废气中颗粒物浓度。流经振荡天平后的废气经过烟气预处理模块脱尘、脱水后进入烟气测试单元并对烟气中的待测成分进行检测；完成检测的废气经过干燥单元脱水处理后排出。可实现对固定污染源废气中的颗粒物、气态污染物一体检测，从而提高测试效率。

优选的，所述等速采样单元包括采样控制电路和顺次接入采样管路的截止阀、调节阀、抽气泵、流量计和体积流量计；所述采样控制电路分别与调节阀、抽气泵、流量计和体积流量计电性连接。

优选的，所述体积流量计上设有测量模块，所述测量模块包括温度传感器和压力传感器。

优选的，所述振荡天平包括天平箱体，所述天平箱体顶端设有伸入天平箱体内的振荡管，所述振荡管出口端安装有可拆卸的滤膜；所述滤膜包括塑料壳体以及塑料壳体内设置的复合羊毛层和玻璃纤维层。

优选的，所述烟气测试单元包括定电位电解测试模块、非分散红外测试模块或紫外差分吸收光谱测试模块中的一种。

优选的，所述采样探针包括探针管体，探针管体内部设有采样管，且采样管外设有加热套管；所述采样管前端伸出探针管体且形成前弯部，前弯部前端设有与烟尘烟气流向相对的采样头，采样头前端安装有可拆卸的采样嘴。

优选的，所述探针管体内部设有温度传感器和压差检测模块；所述压差检测模块前端连接有安装在探针管体内部，且前端伸出的皮托管。

优选的，所述烟气预处理模块包括大功率帕尔贴除水装置、集水器和尘过滤膜。

优选的，所述测试仪主机内设有与主控模块电性连接的定位模块和通信模块；所述定位模块包括GPS导航模块或/和北斗导航模块；所述通信模块包括4G通信模块或/和5G通信模块。

优选的，与所述振荡天平（5）配合设有用于校准的标准滤膜，所述标准滤膜的重量值为所述振荡天平（5）的称量上限值的30%-70%。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：1、结构紧凑，便于携带，检测结果数显直读；2、待测气体全程伴热，无冷凝，提高检测精度；3、采用等速跟踪或恒流采样，实现对固定污染源废气中的颗粒物、气态污染物的一体检测，提高了检测效率；4、数据远程传输，满足质控要求，使用场景多样。

附图说明

图1为本实用新型的烟尘烟气测试仪连接状态结构示意图；

图2为图1中滤膜结构示意图。

附图标记：

1、测试仪主机；2、加热软管；

3、采样探针；31、探针管体；32、加热套管；33、采样管；34、采样头；35、采样嘴；36、温度传感器；37、压差检测模块；38、皮托管；

4、排气筒；41、安装法兰；

5、振荡天平；51、天平箱体；52、加热腔体；53、振荡管；54、温控模块；55、滤膜；551、塑料壳体；552、复合羊毛层；553、玻璃纤维层；56、天平控制电路；

6、烟气预处理模块；7、烟气测试单元；8、采样管路；

9、干燥单元；91、集水模块；92、干燥剂填充模块；

10、主控模块；11、箱体；12、定位模块；13、通信模块；

14、等速采样单元；141、采样控制电路；142、截止阀；143、调节阀；144、抽气泵；145、流量计；146、体积流量计；147、测量模块；148、气压计。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图1-2所示，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

结合图1所示，本实用新型的一种直读烟尘烟气测试仪，烟尘烟气测试仪包括测试仪主机1和采样探针3，采样探针3通过加热软管2与测试仪主机1进气口连通。测试仪主机1包括箱体11，箱体11内设有与加热软管2连通的采样管路8，采样管路8顺序连接振荡天平5、烟气预处理模块6、烟气测试单元7、干燥单元9和等速采样单元14。箱体11内设有主控模块10，主控模块10分别与振荡天平5、烟气测试单元7和等速采样单元14电性连接下达运行指令并接受相应单元反馈的待测气体检测参数。等速采样单元14可根据排气筒4内废气流速调节抽吸力度并将稳定抽吸动力传递至采样探针3，采样探针3将待测气体抽吸进入测试仪主机1内并依次通过振荡天平5、烟气预处理模块6、烟气测试单元7、干燥单元9检测后排放。根据振荡天平滤膜上所捕集到的颗粒物的质量和同时抽取的废气体积，计算出废气中颗粒物浓度。流经振荡天平后的废气经过烟气预处理模块脱尘、脱水后进入烟气测试单元并对烟气中的待测成分进行检测；完成检测的废气经过干燥单元脱水处理后排出。采用一体结构，结构紧凑，易于携带，可实现对固定污染源废气中的颗粒物、气态污染物一体检测，从而提高测试效率。

振荡天平5包括天平箱体51以及天平箱体内壁设置的加热腔体52，天平箱体51顶端设有伸入加热腔体52内的振荡管53，振荡管53出口端安装有可拆卸的滤膜55；滤膜55包括塑料壳体551以及塑料壳体内设置的复合羊毛层552和玻璃纤维层553，塑料壳体551可采用聚醚醚酮材料制得，该塑料壳体具有较好的耐高温、耐腐蚀性，可拆卸卡装在振荡管53出口端，便于滤膜的拆卸或安装；待测气体在通过滤膜时，不同粒径的颗粒物分别被捕集在复合羊毛层552和玻璃纤维层553上，完成一次检测后可将滤膜55取下留样，以备后续复检；滤膜可多次使用。

振荡天平5使用已知重量的标准滤膜对振荡天平进行校准，标准滤膜的重量值为振荡天平的最大称量范围上限值的30%-70%，可实现单点或多点校准。

天平箱体51内还设有与加热腔体52连接的温控模块54以及与温控模块54电性连接的天平控制电路56，天平控制电路56与主控模块10电性连接；通过温控模块可对天平恒温控制，待测气体经由振荡管时颗粒物被捕集在滤膜上，根据振荡天平滤膜上所捕集到的颗粒物的质量和同时抽取的废气体积，计算出废气中颗粒物浓度。

结合图1所示，等速采样单元14包括设置在箱体11内的采样控制电路141和依次接入采样管路8的截止阀142、调节阀143、抽气泵144、流量计145和体积流量计146，体积流量计146上设有与采样控制电路141电性连接的测量模块147，测量模块147包括温度传感器和压力传感器，可用于实时检测流经体积流量计的气体温度、压力参数；箱体内还集成有气压计148，通过气压计148可检测测试仪主机所处工作位置的大气压力。抽气泵144为采样探针3、采样管路8提供抽吸动力，流量计145可实时监控流经采样管路的气体流量，调节阀143可调节流量，流量计145可测量气体流量。体积流量计146可计算单位时间内的采样体积，可为振荡天平5和烟气测试单元7提供采样体积参数，从而配合振荡天平和烟气检测单元计算出废气中颗粒物含量和气态污染物含量。

结合图1所示，采样探针3包括探针管体31，探针管体31采用不锈钢或钛合金材料制成，探针管体31一端可伸入排气筒4的安装法兰41内采样。探针管体31内部设有采样管33、温度传感器36和压差检测模块37，采样管33位于探针管体内部分套装有加热套管32，加热套管可对进入采样管内的待测气体进行加热，采样管33前端伸出探针管体31形成前弯部，该前弯部前端设有与烟尘气体流向相对的采样头34，采样头34前端设有采样嘴35，采样嘴35的直径可依据待测气体流速选择。压差检测模块37前端连接安装在探针管体内部，前端伸出的皮托管38，皮托管38和压差检测模块测量静压、动压、全压，温度传感器检测排气筒4内的气体温度。采样探针内设置采样管33、温度传感器36和压差检测模块37相关管线可与加热软管2一并接入测试仪主机1。

经由振荡天平5后的待测气体经由烟气预处理模块6进行脱水脱尘处理，烟气预处理模块包括大功率帕尔贴除水装置、集水器和尘过滤膜。其中，烟气测试单元7包括定电位电解测试模块、非分散红外测试模块或紫外差分吸收光谱测试模块中的一种，满足对烟尘气体中O₂、CO、NO、NO₂、CO₂、SO₂等成分进行检测。

流经烟气测试单元7后的烟气通过干燥单元9，干燥单元9包括集水模块91和干燥剂填充模块92，经干燥后排出。

箱体内设有与主控模块10电性连接的定位模块12和通信模块13，定位模块12包括GPS导航模块或/和北斗导航模块；通信模块13包括4G通信模块或/和5G通信模块；定位模块12可便于控制中心或环境监测管理部门对烟尘烟气测试仪所在工作位置进行实时跟踪监控；通信模块13可便于测试仪将烟尘烟气测试结果通过无线信号传递给控制中心或环境监测管理部门。

测试仪主机的箱体11上还设有控制面板，该控制面板上集成有显示器，控制面板与主控模块10电性连接，通过控制面板与主控模块10进行人机对话，通过控制面板向主控模块下达指令，并显示采样探针3、振荡天平5、烟气测试单元7以及等速采样单元14等测得的烟尘烟气的相关测量数据。

本实用新型的工作原理或工作方法：

工作时，主控模块10控制采样管路8末端连接的等速采样单元14工作，等速采样单元14可根据排气筒4内烟尘烟气流速调节抽气泵转速并将稳定抽吸动力传递至采样探针3，采样探针3将待测气体抽吸进入测试仪主机1，并依次通过振荡天平5、烟气预处理模块6、烟气测试单元7、干燥单元9而后排出。采样探针3在对烟尘气体抽取时即可实时测量排气筒内的温度、压力参数。待测气体流经振荡天平5，根据振荡天平滤膜上所捕集到的颗粒物的质量和同时抽取的废气体积，计算出废气中颗粒物浓度。流经振荡天平后的废气经过烟气预处理模块脱尘、脱水后进入烟气测试单元7，并对烟气中的待测成分进行检测；完成检测的废气经过干燥单元脱水处理后排出。采用一体结构，结构紧凑，易于携带，可实现对固定污染源废气中的颗粒物、气态污染物一体检测，从而提高测试效率。

以上是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种直读烟尘烟气测试仪，其特征在于，包括测试仪主机（1）和采样探针（3），所述采样探针（3）通过加热软管（2）与测试仪主机（1）进气口连通；所述测试仪主机（1）包括箱体（11），所述箱体（11）内设有采样管路（8）以及由采样管路（8）顺次连接的振荡天平（5）、烟气预处理模块（6）、烟气测试单元（7）、干燥单元（9）和等速采样单元（14）；所述箱体（11）内设有主控模块（10），所述主控模块（10）分别与振荡天平（5）、烟气测试单元（7）和等速采样单元（14）电性连接并下达控制指令。

2.根据权利要求1所述的直读烟尘烟气测试仪，其特征在于，所述等速采样单元（14）包括采样控制电路（141）和顺次接入采样管路（8）的截止阀（142）、调节阀（143）、抽气泵（144）、流量计（145）和体积流量计（146）；所述采样控制电路（141）分别与调节阀（143）、抽气泵（144）、流量计（145）和体积流量计（146）电性连接。

3.根据权利要求2所述的直读烟尘烟气测试仪，其特征在于，所述体积流量计（146）上设有测量模块（147），所述测量模块（147）包括温度传感器和压力传感器。

4.根据权利要求1所述的直读烟尘烟气测试仪，其特征在于，所述振荡天平（5）包括天平箱体（51），所述天平箱体（51）顶端设有伸入天平箱体内的振荡管（53），所述振荡管（53）出口端安装有可拆卸的滤膜（55）；所述滤膜（55）包括塑料壳体（551）以及塑料壳体内设置的复合羊毛层（552）和玻璃纤维层（553）。

5.根据权利要求1所述的直读烟尘烟气测试仪，其特征在于，所述烟气测试单元（7）包括定电位电解测试模块、非分散红外测试模块或紫外差分吸收光谱测试模块中的一种。

6.根据权利要求1所述的直读烟尘烟气测试仪，其特征在于，所述采样探针（3）包括探针管体（31），探针管体（31）内部设有采样管（33），且采样管（33）外设有加热套管（32）；所述采样管（33）前端伸出探针管体（31）且形成前弯部，前弯部前端设有与烟尘烟气流向相对的采样头（34），采样头（34）前端安装有可拆卸的采样嘴（35）。

7.根据权利要求6所述的直读烟尘烟气测试仪，其特征在于，探针管体（31）内部还设有温度传感器（36）和压差检测模块（37）；所述压差检测模块（37）前端连接有安装在探针管体内部，且前端伸出的皮托管（38）。

8.根据权利要求1所述的直读烟尘烟气测试仪，其特征在于，所述烟气预处理模块（6）包括大功率帕尔贴除水装置、集水器和尘过滤膜。

9.根据权利要求1所述的直读烟尘烟气测试仪，其特征在于，所述测试仪主机（1）内设有与主控模块（10）电性连接的定位模块（12）和通信模块（13）；所述定位模块（12）包括GPS导航模块或/和北斗导航模块；所述通信模块（13）包括4G通信模块或/和5G通信模块。

10.根据权利要求4所述的直读烟尘烟气测试仪，其特征在于，与所述振荡天平（5）配合设有用于校准的标准滤膜，所述标准滤膜的重量值为所述振荡天平（5）的称量上限值的30%-70%。