一种可调节取样位置的等速采样装置制造方法及图纸

本发明专利技术为一种可调节取样位置的等速采样装置，包括采样系统、监测系统、控制调节系统；所述采样系统包括采样枪和采样泵，采样枪包括采样枪口、弯管、直管、外筒、内筒和采样枪连杆，外筒壁上套设有可滑动滑块，在滑块后部的外筒下端固定连接采样枪连杆；所述控制调节系统包括控制器、滑动台、滑动台连杆、带刻度托盘，所述带刻度托盘包括带刻度圆盘、限位机构和轴承，圆盘与轴承同心布置；所述限位机构为带有磁性指针，指针一端开孔且与采样枪连杆下端固定，指针另一端指向圆盘的刻度；采样枪连杆下端穿过限位机构放置在轴承中，通过采样枪连杆将轴承与外筒连在一起，限位机构能绕着轴承转动。该装置可灵活调节取样位置，同时实现等速取样。

【技术实现步骤摘要】
一种可调节取样位置的等速采样装置
本专利技术涉及一种采样装置，特别是一种可调节取样位置的等速采样装置。
技术介绍
进行采样时应该遵循等速采样原理。颗粒物具有一定的质量，在烟道中由于本身运动的惯性作用，不能完全随气流改变方向，为了从烟道中取得有代表性的烟尘样品，需等速采样，即烟气流速与采样速度相等。当采样速度大于采样点烟气流速时,由于大颗粒物惯性大,不容易改变方向,所以采样嘴边缘以外的部分气流被抽入采样嘴,而其中的尘粒按原方向前进,不进入采样嘴,从而导致测量结果中颗粒浓度偏低。当采样速度小于采样点烟气流速时,则恰恰相反。当气流主体速度等于采样速度时，行至采样口边缘的气流不会发生流向改变，其所携带的颗粒也不会改变运动方向，故此时采样浓度和真实浓度相等。为了使取样更具代表性，建议采用多点取样方法，选取尽可能多得不同位置采样点进行采样，能够尽可能消除意外情况及误差的影响。专利号为201510089120.8的专利技术专利提出了一种等速采样枪，包括采样管、稀释管、停留室、零空气流量控制单元、压差采集单元和采样泵，采样管采用L型弯管结构，采样头位于烟道内，出口端深入一级稀释管入口端。不足之处在于，该采样枪同一时刻只能对一个取样点取样，取样点单一，而且L型弯管直角处容易发生沉积，影响数据准确性。专利号为201720366829.2的专利提出了一种烟气等速取样装置。装置包括烟道、测量系统、控制系统、调节执行机构及取样系统，通过测量系统采集烟道及取样系统内烟气压力信息，信号传至控制系统，信息分析后控制调节执行机构动作，通过电机带动减速器和联轴器，联轴器通过连杆带动调节板转动，通过改变取样系统内烟气流道面积大小控制取样烟气的流速，取样系统对烟气进行采样。不足之处在于本系统取样点较少，得到数据代表性不足，同时控制系统具有一定的滞后性，调节板启动旋转需要一定时间，不能及时对压力变化产生调节。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种可调节取样位置的等速采样装置,该采样装置可以灵活调节取样位置来保证取样的精确性，同时实现等速取样。为实现上述目的,本专利技术采取以下技术方案：一种可调节取样位置的等速采样装置，包括采样系统、监测系统、控制调节系统；所述采样系统对烟气进行采样；所述监测系统采集烟道及采样系统内烟气压力信息，所述控制调节系统与监测系统、采样系统连接，用于接收监测系统传递的压力信息，控制采样烟气的流速，同时控制采样枪前后移动；其特征在于，所述采样系统包括采样枪和采样泵，采样枪包括采样枪口、弯管、直管、外筒、内筒和采样枪连杆，采样枪口与弯管通过螺纹配合连接，弯管固定于采样枪内筒的端面上，弯管与直管通过螺纹互相配合，保证弯管与直管的接口密封而内孔相通；直管末端通过后续采样管路连接采样泵，在采样泵和直管之间的管道上设置电磁阀；采样枪外筒和内筒同轴套接，外筒壁上套设有可滑动滑块，在滑块后部的外筒下端固定连接采样枪连杆；所述控制调节系统包括控制器、滑动台、滑动台连杆、带刻度托盘和警报装置，控制器与警报装置、滑动台的驱动机构、电磁阀、采样泵、监测系统电连接；带刻度托盘下端通过滑动台连杆与滑动台固定连接，滑动台连杆能在滑动台的作用下前后移动；所述带刻度托盘包括带刻度圆盘、限位机构和轴承，圆盘与轴承同心布置；所述限位机构为带有磁性指针，指针一端开孔且与采样枪连杆下端固定，指针另一端指向圆盘的刻度；采样枪连杆下端穿过限位机构放置在轴承中，通过采样枪连杆将轴承与外筒连在一起，限位机构能绕着轴承转动。所述监测系统由两个皮托管组成，包括测量皮托管A和测量皮托管B，每个皮托管均通过相应的压差传感器连接控制器，测量皮托管A伸入烟道测量烟气流速，测量皮托管B伸入采样枪直管测量采样烟气流速。该装置的工作过程是：装置工作时，根据烟道尺寸和相关标准确定采样点的具体位置，将采样枪通过烟道上的采样入口伸进烟道，通过控制器设置好采样枪移动距离和停留时间，控制滑动台带动滑动台连杆将采样枪移动到烟道中相应采样点，再通过转动轴承旋转采样枪实现同一圆周上不同点的采样；采样时枪口正对烟道气流方向，滑动外筒上滑块密封采样枪和采样入口间的缝隙，防止烟气逸出；开启电磁阀，由采样泵提供动力；测量皮托管A测量烟道中总压和静压的压差，测量皮托管B测量采样管中总压和静压，将信息经由压差传感器传给控制器；控制器经过计算得到烟道内烟气流速V1和采样管烟气流速V2，并计算差值，当采样速度与烟气速度不同，将此信息传递给警报装置，警报装置发出预警，使操作者意识到问题出现；同时将控制信号传递连接直管和采样泵的电磁阀，通过控制电磁阀开度来控制压差，从而实现控制烟气流动速度，达到等速采样的目的；通过预先在控制器设置距离和时间，使控制器在经过相应时间后移动设定距离，实现控制器对采样枪移动的自动控制；采样结束时，通过控制器控制采样枪退出烟道。该装置的工作过程是：装置工作时，根据烟道尺寸和相关标准确定采样点的具体位置，将采样枪通过烟道上的采样入口伸进烟道，通过控制器设置好采样枪移动距离和停留时间，控制滑动台带动滑动台连杆将采样枪移动到烟道中相应采样点，再通过转动轴承旋转采样枪实现同一圆周上不同点的采样；采样时枪口正对烟道气流方向，滑动外筒上滑块密封采样枪和采样入口间的缝隙，防止烟气逸出；开启电磁阀，由采样泵提供动力；测量皮托管A测量烟道中总压和静压的压差，测量皮托管B测量采样管中总压和静压，将信息经由压差传感器传给控制器；控制器经过计算得到烟道内烟气流速V1和采样管烟气流速V2，并计算差值，当采样速度与烟气速度不同，将此信息传递给警报装置，警报装置发出预警，使操作者意识到问题出现；同时将控制信号传递连接直管和采样泵的电磁阀，通过控制电磁阀开度来控制压差，从而实现控制烟气流动速度，达到等速采样的目的；通过预先在控制器设置距离和时间，使控制器在经过相应时间后移动设定距离，实现控制器对采样枪移动的自动控制；采样结束时，通过控制器控制采样枪退出烟道。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本装置采样系统中，采用弯管代替部分直管，以减少流动过程中沉积带来的影响，同时螺纹连接和滑块用来确保密封性，防止气密性不够带来的影响。内外套筒之间添加保温材料以避免温度降低气体冷凝。(2)本装置采用一个采样枪，通过采样枪的移动和旋转实现多点的采样，这里的多点采样可以是同一直线上的多个点，也可以采集同一圆周上的多个采样点，尽可能的对更多点进行采样，采样数据更为准确。(3)本装置通过控制调节系统移动滑动台6带动滑动台连杆7，从而带动采样枪，可以实现采样枪的水平移动，同时PLC控制器可以给定移动距离和移动时间，使得操作更为便捷；与此同时，通过带刻度圆盘、圆盘上的轴承和采样枪连杆2g，可以实现采样枪在同一水平面上的转动，防止了采样枪上下移动产生不利影响，同时得到了更多具有代表性的采样点。(4)本装置设有警报装置(警报器)，能比较直观表现取样过程的准确性。附图说明图1为本专利技术可调节取样位置的等速采样装置的结构示意图；图2为本专利技术可调节取样位置的等速采样装置中采样枪的剖面结构示意图；图3为本专利技术可调节取样位置的等速采样装置中带刻度托盘的结构示意图；图4(a)为旋转过程同一个圆弧可取的采样点的位置示意图；图4(b)为旋转过程为烟道中可能的取样点所在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调节取样位置的等速采样装置，包括采样系统、监测系统、控制调节系统；所述采样系统对烟气进行采样；所述监测系统采集烟道及采样系统内烟气压力信息，所述控制调节系统与监测系统、采样系统连接，用于接收监测系统传递的压力信息，控制采样烟气的流速，同时控制采样枪前后移动；其特征在于，所述采样系统包括采样枪和采样泵，采样枪包括采样枪口、弯管、直管、外筒、内筒和采样枪连杆，采样枪口与弯管通过螺纹配合连接，弯管固定于采样枪内筒的端面上，弯管与直管通过螺纹互相配合，保证弯管与直管的接口密封而内孔相通；直管末端通过后续采样管路连接采样泵，在采样泵和直管之间的管道上设置电磁阀；采样枪外筒和内筒同轴套接，外筒壁上套设有可滑动滑块，在滑块后部的外筒下端固定连接采样枪连杆；所述控制调节系统包括控制器、滑动台、滑动台连杆、带刻度托盘和警报装置，控制器与警报装置、滑动台的驱动机构、电磁阀、采样泵、监测系统电连接；带刻度托盘下端通过滑动台连杆与滑动台固定连接，滑动台连杆能在滑动台的作用下前后移动；所述带刻度托盘包括带刻度圆盘、限位机构和轴承，圆盘与轴承同心布置；所述限位机构为带有磁性指针，指针一端开孔且与采样枪连杆下端固定，指针另一端指向圆盘的刻度；采样枪连杆下端穿过限位机构放置在轴承中，通过采样枪连杆将轴承与外筒连在一起，限位机构能绕着轴承转动。...

【技术特征摘要】
1.一种可调节取样位置的等速采样装置，包括采样系统、监测系统、控制调节系统；所述采样系统对烟气进行采样；所述监测系统采集烟道及采样系统内烟气压力信息，所述控制调节系统与监测系统、采样系统连接，用于接收监测系统传递的压力信息，控制采样烟气的流速，同时控制采样枪前后移动；其特征在于，所述采样系统包括采样枪和采样泵，采样枪包括采样枪口、弯管、直管、外筒、内筒和采样枪连杆，采样枪口与弯管通过螺纹配合连接，弯管固定于采样枪内筒的端面上，弯管与直管通过螺纹互相配合，保证弯管与直管的接口密封而内孔相通；直管末端通过后续采样管路连接采样泵，在采样泵和直管之间的管道上设置电磁阀；采样枪外筒和内筒同轴套接，外筒壁上套设有可滑动滑块，在滑块后部的外筒下端固定连接采样枪连杆；所述控制调节系统包括控制器、滑动台、滑动台连杆、带刻度托盘和警报装置，控制器与警报装置、滑动台的驱动机构、电磁阀、采样泵、监测系统电连接；带刻度托盘下端通过滑动台连杆与滑动台固定连接，滑动台连杆能在滑动台的作用下前后移动；所述带刻度托盘包括带刻度圆盘、限位机构和轴承，圆盘与轴承同心布置；所述限位机构为带有磁性指针，指针一端开孔且与采样枪连杆下端固定，指针另一端指向圆盘的刻度；采样枪连杆下端穿过限位机构放置在轴承中，通过采样枪连杆将轴承与外筒连在一起，限位机构能绕着轴承转动。2.根据权利要求1所述的可调节取样位置的等速采样装置，其特征在于，内筒与外筒之间填充保温材料，保温材料为石棉。3.根据权利要求1所述的可调节取样位置的等速采样装置，其特征在于，滑块表面为橡胶层或...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈占秀，张石重，杨历，沈伯雄，张子剑，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12