一種新型可攜式煙道氣與管道氣氣體原位監測儀的製作方法

2023-08-05 15:21:21 1

專利名稱：一種新型可攜式煙道氣與管道氣氣體原位監測儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種氣體監測裝置，具體涉及一種新型可攜式煙道氣與管道氣氣體原位監測儀。
背景技術：
傳統的可攜式煙道氣與管道氣氣體監測方法為抽取測試法，技術人員使用氣體測試儀，將煙道氣與管道氣的氣體採樣管插入煙道管道中，開啟氣體採樣泵抽取煙道氣的氣體，抽取的氣體經過過濾、加熱、冷凝(或管路伴熱)等複雜過程,進入氣體測試儀主機,主機內的氣體檢測元件直接測試氣體成分。 目前煙道氣與管道氣測試時多採用加熱冷凝法，抽取氣體中的冷凝水吸收易溶於水的氣體如二氧化硫、氨氣等氣體，致使到達主機氣體檢測元件內的氣體成分發生損耗，導致檢測結果誤差極大，大部分的溼法脫硫後的煙道氣測試二氧化硫、氨氣測量結果幾乎為零，致使監測工作失敗。

發明內容
本發明克服了現有技術的不足，提出了一種新型的可攜式煙道氣與管道氣氣體原位監測儀，該監測儀解決了國內目前高溼度低二氧化硫濃度的氣體監測難題，為環保工作人員提供了一種可攜式的高精度二氧化硫、氨氣原位法測量儀器。本發明的技術方案為一種新型可攜式煙道氣與管道氣氣體原位監測儀，設有原位加熱檢測裝置和主機，原位加熱檢測裝置包括粉塵過濾及氣體氣化裝置、光源收發調整及氣體檢測裝置、中間過渡體、光纖保護套管、風冷保護罩、光源聚焦系統和收發光纖組，光源收發調整及氣體檢測裝置的內部設有一個光學保護套管和一個加熱保護套管，所述光學保護套管一端與粉塵過濾及氣體氣化裝置密封旋接在一起，其另一端與光源收發調整及氣體檢測裝置的內部封堵結構密封連接在一起，所述加熱保護套管一端與粉塵過濾及氣體氣化裝置相連接，另一端與中間過渡體相連接，所述中間過渡體的另一端與光纖保護套管的一端相連接，所述光纖保護套管的另一端與風冷保護罩相旋接，所述光源聚焦系統放置在風冷保護罩內，在風冷保護罩內還設有加熱溫控裝置、光譜儀和主機，所述光譜儀通過通訊鏈路與主機相連接。所述主機包括嵌入式單板機、氣體抽取及控制模塊、數據保存及顯示模塊和直流供電模塊。所述通訊鏈路包括光纖和信號線。所述粉塵過濾及氣體氣化裝置包括不鏽鋼濾網端蓋、過濾器壓蓋、粉塵過濾器、過濾器管座、氣化套管、空心螺紋管、氣化螺紋管端蓋。所述不鏽鋼濾網端蓋與過濾器壓蓋旋接，中間裝有不鏽鋼濾網；所述粉塵過濾器一端與過濾器壓蓋連接，一端與過濾器管座連接；所述過濾器管座內端蓋的周邊帶有進氣孔，內端蓋的另一端是圓柱狀結構，圓柱狀結構的外部設有內外兩層螺紋，通過外螺紋與光學保護套管密封連接；所述氣化套管與內端蓋的內螺紋相連接；所述空心螺紋管嵌入在氣化套管內；所述氣化螺紋管端蓋與氣化套管密封旋接。所述光源收發調整及氣體檢測裝置包括光纖座、光纖頭、出氣嘴、光源準直調整座、光源準直調整座固定螺栓、準直透鏡、透鏡絲堵、氣室連接體、窗口、反射鏡、反射鏡壓蓋；所述光纖座中心圓孔嵌入光源準直調整座，並通過光源準直調整座固定螺栓固定在光纖座中；所述光纖頭旋接在光源準直調整座中並密封；所述出氣嘴旋接在光纖座的兩個側孔中，出氣嘴外面連有矽膠管；所述氣室連接體的兩端帶有內螺紋，一端裝入準直透鏡，並用透鏡絲堵規定位置，另一端裝有窗口，反射鏡，並通過反射鏡壓蓋壓實密封；所述光纖座的一側端面上帶有內外螺紋，內螺紋旋接氣室連接體裝有透鏡的一端，外螺紋旋接光學保護套管；所述光纖座的另一端面帶有外螺紋，與光學保護套管相旋接。所述加熱溫控裝置由加熱帶、溫度檢測器、溫度控制器、加熱保護套管組成；所述加熱帶分別纏繞在粉塵過濾及氣體氣化裝置的氣化套管和光學保護套管表面，對氣化裝置及氣體檢測裝置實施加熱；所述溫度檢測器裝在加熱帶下面；所述溫度控制器嵌入在風冷 保護罩體內，通過高溫導線與溫度檢測器相連接；所述加熱帶外面纏繞保溫材料；所述加熱保護套管一端連接過濾器管座的外螺紋，另一端連接中間過渡體。所述光源聚焦系統包括紫外光源、光源冷卻罩、近光端透鏡調整座、透鏡、透鏡絲堵、遠光端透鏡調整座和光纖固定座；所述紫外光源嵌入在紫外光源冷卻罩內，所述近光端透鏡調整座嵌入到光源冷卻罩的側窗口內，所述透鏡，透鏡絲堵旋接在近光端透鏡調整座內，所述遠光端透鏡調整座旋接在近光端透鏡調整座內，所述光纖固定座旋接在遠光端透鏡調整座的中心圓孔內。前端有光纖接頭，所述光源聚焦系統固定在風冷保護罩內。所述收發光纖組包括Y型光纖，Y型光纖的「一」字端通過光纖接頭固定在光纖固定座上，分叉的兩端分別連接光源聚焦系統上的光纖接頭與光譜儀光纖接口。主機還包括翻蓋式顯示屏、光譜信號入口、單板機、電源埠、數據埠和氣體進氣口。所述光譜儀帶有加熱製冷元件保持恆溫。本發明具有如下有益效果I)原位測量高溼度的煙道氣與管道氣的氣體成分，避免抽取法之加熱冷凝水吸收易溶於水的被測氣體如二氧化硫、氨氣而導致的測量誤差。2)由於採用可攜式結構設計，可在測試現場直接測試，避免氣體抽取採樣之加熱冷凝或全程伴熱等複雜程序，減輕工作人員勞動強度；3)由於採樣原位測量，檢測氣室內的溫度極易與煙道內的溫度達到平衡，避免傳統紅外光學氣體測試儀等加熱冷凝至溫度平衡所需40-60分鐘的穩定時間，大大縮短現場工作時間。
以下結合附圖
和具體實施方式
進一步說明本發明。圖I為本發明的結構示意圖。圖2為本發明的粉塵過濾及氣體氣化裝置結構示意圖。圖3為本發明的光源收發調整及氣體檢測裝置結構示意圖。
圖4為本發明的風冷保護罩示意圖。圖5為本發明的光源聚焦系統結構示意圖。圖6為本發明的主機示意中，0-1粉塵過濾及氣體氣化裝置；0_2光源收發調整及氣體檢測裝置；0_3加熱保護套管；0_4光纖保護套管；0_5光源聚焦系統；0_6光譜儀；0-7加熱溫控器；0_8Y型光纖組；0-9光學保護套管；0-10中間過渡體；1_1不鏽鋼濾網端蓋；1_2過濾器壓蓋；1_3粉塵過濾器；1_4過濾器管座；1_5空心螺紋管；1_6氣化套管；1_7氣化螺紋管端蓋；2-1光纖座；2-2光纖頭；2-3出氣嘴；2-4光源準直調整座；2-5光源準直調整座固定孔；2_6準直透鏡；2-7透鏡絲堵；2-8氣室連接體；2-9窗口 ；2-10反射鏡；2_11反射鏡壓蓋；4_1底板；4_3軸流風機；4_4光源風冷罩；4-6溫度控制器；4-7加熱繼電器；4-8上蓋板；4_9把手；4_10連接體；5_1紫外光源；5-2光源保護罩；5-3近光端透鏡調整座；5-4透鏡絲堵；5_5透鏡；5-6遠光端透鏡調整座；5-7光纖座；5-8光纖固定座；5-9光源固定座；6_1單板機；6_2抽 氣泵；6_3機殼；6_4外殼；6_5主板；6_6蓄電池組；6_7直流電輸出埠 ；6_8抽氣嘴；6_9信號埠 ；6_10信號輸出埠 ；6-11顯示屏。
具體實施例方式以下結合附圖進一步說明，並非限制本發明所涉及的範圍。參見附圖所示，如圖一至圖六所示，本發明涉及一種可攜式的煙道氣與管道氣等固定排放源的原位氣體測量用監測儀，特別涉及燃煤燃氣燃油等鍋爐排放生產中溼法脫硫工藝、水泥生產工藝、鋼鐵燒結工藝尾氣排放監測及石油、化工、煤焦化等生產工藝中管道氣等易溶於水的氣體監測。本發明包括原位加熱檢測裝置和主機，所述原位加熱監測裝置包括粉塵過濾及氣體氣化裝置(0-1)、光源收發調整及氣體檢測裝置(0-2)、光學保護套管(0-9)、光纖保護套管(0-4)、加熱保護套管(0-3)、加熱溫控器(0-7);光源聚焦系統(0-5)、風冷保護罩、Y型光纖組(0-8);不鏽鋼濾網端蓋(1-1)與過濾器壓蓋(1-2)相旋接，所述粉塵過濾器(1-3)被過濾器壓蓋(1-2)壓緊，所述光學保護套管(0-9)的一端旋接過濾器管座(1-4)的外螺紋上，另一端旋接光纖座(2-1)並密封連接，所述氣化套管(1-6)的一端旋接在過濾器管座(1-4)的一個端面上，所述空心螺紋管(1-5)嵌入到氣化套管(1-6)中，所述氣化套管(1-6)的另一端與氣化螺紋管端蓋(1-7)相旋接並密封，所述光纖座(2-1)中心圓孔內嵌入光源準直調整座(2-4)，並通過固定螺栓在光源準直調整座固定孔(2-5)將其固定在光纖座(2-1)中；所述光纖頭(2-2)旋接在光源準直調整座(2-4)中並密封；所述出氣嘴(2-3)旋接在光纖座(2-1)的兩個側孔中，出氣嘴(2-3)外面連有矽膠管；所述氣室連接體(2-8)的兩端帶有內螺紋，一端裝入準直透鏡(2-6)，並用透鏡絲堵(2-7)固定位置，另一端依次裝入窗口(2-9)，反射鏡(2-10)，並通過反射鏡壓蓋(2-11)壓實密封；所述光纖座(2-1)的一側端面上帶有內外螺紋，內螺紋旋接氣室連接體(2-8)裝有準直透鏡(2-6)的一端，外螺紋旋接光學保護套管(0-9);所述光纖座(2-1)的另一端面帶有外螺紋，與中間過渡體(0-10)相旋接，所述中間過渡體(0-10)的另一端與光纖保護套管(0-4)相連接，所述光纖保護套管(0-4)的另一端與風冷保護罩的連接體(4-10)相連接。風冷保護罩內部包含光源風冷罩(4-4)、底板(4-1)、軸流風機(4-3)，在軸流風機(4-3)的下方為溫度控制器(4-6)，在溫度控制器(4-6)的右側是紫外光源(5-1)，在溫度控制器(4-6)下部設有加熱繼電器(4-7)，上蓋板(4-8)位於風冷保護罩上方，把手(4-9)在上蓋板(4-8)的上方；風冷保護罩的左側為連接體(4-10)，光譜儀(0-6)也放置在風冷保護罩內部。光源聚焦系統內包含一個光源保護罩(5-2)，所述紫外光源(5-1)嵌入在光源保護罩(5-2)內部，安裝在光源固定座(5-9)上，所述近光端透鏡調整座(5-3)嵌入到光源保護罩(5-2)的側窗口內，所述透鏡(5-5)，透鏡絲堵(5-4)旋接在近光端透鏡調整座(5-3)內，所述遠光端透鏡調整座(5-6)旋接在近光端透鏡調整座(5-3)內，所述光纖固定座(5-8)旋接在遠光端透鏡調整座(5-6)的中心圓孔內，前端有光纖座(5-7)，所述光源聚焦系統固定在風冷保護罩內；所述加熱帶纏繞在粉塵過濾及氣體氣化裝置的氣化套管(1-6)和光學保護套管(0-9)表面，對氣化裝置及氣體檢測裝置實施加熱；所述溫度檢測器裝在加熱帶下面；所述溫度控制器(4-6)嵌入在風冷保護罩體內，通過高溫導線與溫度檢測器相連接；所述加熱帶外面纏繞保溫材料；所述加熱保護套管(0-3)的一端連接過濾器管座的外螺紋，另一端連接中間過渡體(0-10)。所述Y型光纖組(0-8)的一字型一端與光源收發調整裝置中的光纖頭(2-2)連接，Y型光纖組(0-8)的兩端分別於光源及聚焦系統中的光纖座(5-7)和光譜儀(0-6)相連接，主機由單板機(6-1);抽氣泵(6-2);機殼(6-3);外殼(6_4);主板(6_5);蓄電池組(6-6);直流電輸出埠 (6-7);抽氣嘴(6-8);信號埠 (6-9);信號輸出埠 (6-10)；顯示屏(6-11)組成，並組成統一整體。在各個部件之間，反射鏡(2-10)，氣室連接體(2-8)，光纖座(2-1)及光源準直調整座(2-4)，光纖頭(2-2)在同一個主光軸上。還有一種情形是直接在光學保護套管上開孔，流動的煙道氣或管道氣直接進入檢測光路中，不必要抽取氣體而直接測試。還有另一種情形就是，將Y型光纖組(0-8)換成兩條獨立光纖，通過調整反射鏡的俯仰角來調整光路，以達到光源發射及返回會聚的功能，完成氣體的檢測。顯然，本發明的上述實施例舉僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而並非是對本發明的實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其他不同形式的變化和變動。這裡無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬於本發明的技術方案所引申出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明的保護範圍之列。權利要求
1.一種新型可攜式煙道氣與管道氣氣體原位監測儀，其特徵是設有原位加熱檢測裝置和主機，原位加熱檢測裝置包括粉塵過濾及氣體氣化裝置、光源收發調整及氣體檢測裝置、中間過渡體、光纖保護套管、風冷保護罩、光源聚焦系統和收發光纖組，光源收發調整及氣體檢測裝置的內部設有一個光學保護套管和一個加熱保護套管，所述光學保護套管一端與粉塵過濾及氣體氣化裝置密封旋接在一起，其另一端與光源收發調整及氣體檢測裝置的內部封堵結構密封連接在一起，所述加熱保護套管一端與粉塵過濾及氣體氣化裝置相連接，另一端與中間過渡體相連接，所述中間過渡體的另一端與光纖保護套管的一端相連接，所述光纖保護套管的另一端與風冷保護罩相旋接，所述光源聚焦系統放置在風冷保護罩內，在風冷保護罩內還設有加熱溫控裝置、光譜儀和主機，所述光譜儀通過通訊鏈路與主機相連接。
2.根據權利要求I所述的新型可攜式煙道氣與管道氣氣體原位監測儀，其特徵是所述主機包括嵌入式單板機、氣體抽取及控制模塊、數據保存及顯示模塊和直流供電模塊。
3.根據權利要求I或2所述的新型可攜式煙道氣與管道氣氣體原位監測儀，其特徵是所述通訊鏈路包括光纖和信號線。
4.根據權利要求3所述的新型可攜式煙道氣與管道氣氣體原位監測儀，其特徵是所述粉塵過濾及氣體氣化裝置包括不鏽鋼濾網端蓋、過濾器壓蓋、粉塵過濾器、過濾器管座、氣化套管、空心螺紋管、氣化螺紋管端蓋；所述不鏽鋼濾網端蓋與粉塵過濾器壓蓋旋接，中間裝有不鏽鋼濾網；所述粉塵過濾器一端與粉塵過濾器壓蓋連接，一端與過濾器管座連接；所述過濾器管座內端蓋的周邊帶有進氣孔，內端蓋的另一端是圓柱狀結構，圓柱狀結構的外部設有內外兩層螺紋，通過外螺紋與光學保護套管密封連接；所述氣化套管與內端蓋的內螺紋相連接；所述空心螺紋管嵌入在氣化套管內；所述氣化螺紋管端蓋與氣化套管密封旋接。
5.根據權利要求3所述的新型可攜式煙道氣與管道氣氣體原位監測儀，其特徵是所述光源收發調整及氣體檢測裝置包括光纖座，光纖頭，出氣嘴，光源準直調整座，光源準直調整座固定螺栓，準直透鏡，透鏡絲堵，氣室連接體，窗口，反射鏡，反射鏡壓蓋；所述光纖座中心圓孔嵌入光源準直調整座，並通過光源準直調整座固定螺栓固定在光纖座中；所述光纖頭旋接在光源準直調整座中並密封；所述出氣嘴旋接在光纖座的兩個側孔中，出氣嘴外面連有矽膠管；所述氣室連接體的兩端帶有內螺紋，一端裝入準直透鏡，並用透鏡絲堵規定位置，另一端裝有窗口，反射鏡，並通過反射鏡壓蓋壓實密封；所述光纖座的一側端面上帶有內外螺紋，內螺紋旋接氣室連接體裝有透鏡的一端，外螺紋旋接光學保護套管；所述光纖座的另一端面帶有外螺紋，與光學保護套管相旋接。
6.根據權利要求3所述的新型可攜式煙道氣與管道氣氣體原位監測儀，其特徵是所述加熱溫控裝置由加熱帶，溫度檢測器，溫度控制器，加熱保護套管組成；所述加熱帶連續纏繞在粉塵過濾及氣體氣化裝置的氣化套管和光學保護套管表面，對氣化裝置及氣體檢測裝置實施加熱；所述溫度檢測器裝在加熱帶下面；所述溫度控制器嵌入在風冷保護罩體內，通過高溫導線與溫度檢測器相連接；所述加熱帶外面纏繞保溫材料；所述加熱保護套管一端連接過濾器管座的外螺紋，另一端連接中間過渡體。
7.根據權利要求3所述的新型可攜式煙道氣與管道氣氣體原位監測儀，其特徵是所述光源聚焦系統包括紫外光源、光源冷卻罩、近光端透鏡調整座、透鏡、透鏡絲堵、遠光端透鏡調整座和光纖固定座；所述紫外光源嵌入在紫外光源冷卻罩內，所述近光端透鏡調整座嵌入到光源冷卻罩的側窗口內，所述透鏡和透鏡絲堵分別旋接在近光端透鏡調整座內，所述遠光端透鏡調整座旋接在近光端透鏡調整座內，所述光纖固定座旋接在遠光端透鏡調整座的中心圓孔內，前端有光纖接頭，所述光源聚焦系統固定在風冷保護罩內。
8.根據權利要求3所述的新型可攜式煙道氣與管道氣氣體原位監測儀，其特徵是所述收發光纖組包括Y型光纖，Y型光纖的「一」字端通過光纖接頭固定在光纖固定座上，分叉的兩端分別連接光源聚焦系統上的光纖接頭與光譜儀光纖接口。
9.根據權利要求3所述的新型可攜式煙道氣與管道氣氣體原位監測儀，其特徵是主機還包括翻蓋式顯示屏、光譜信號入口、單板機、電源埠，數據埠和氣體進氣口。
10.根據權利要求3所述的新型可攜式煙道氣與管道氣氣體原位監測儀，其特徵是所述光譜儀帶有加熱製冷元件保持恆溫。
全文摘要
本發明涉及一種新型可攜式煙道氣與管道氣氣體原位監測儀，由於採用特殊的結構設計，可在現場原位直接測試煙道氣與管道氣氣體成分，避免抽取法抽取煙道氣與管道氣時煙氣水分冷凝帶來的二氧化硫、氨氣等易溶於水的氣體測量誤差，解決了高溼度的煙道氣與管道氣中二氧化硫、氨氣等易溶於水的氣體測量難題。
文檔編號G01N1/34GK102749286SQ20121027166
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月31日 優先權日2012年7月31日
發明者劉斌, 劉明照, 李新剛, 楊秀芹, 蔣利, 賈志海, 郭振鐸 申請人:郭振鐸