本发明专利技术提供适用于光学检测技术的风粉管在线取样装置，包括：连接管，安装在风粉管的下方；气封单元；装样管，设置在气封单元下方，并与连接管相连通，在气封单元停止导气时容纳落入的粉料；光学检测窗，安装在装样管的下方，让外部光学检测设备的光束透过从而对位于光学检测窗上的粉料进行检测；以及反吹单元，设置在装样管与光学检测窗之间，通过反吹清除光学检测窗上的粉料，包括反吹腔和多个反吹进气口；反吹腔呈多瓣半椭球形结构，所有半椭球形结构的第一焦点周向均布在光学检测窗的外围安装区域上，第二焦点周向均布在光学检测窗范围内；反吹进气口设置在外围安装区域上，每个反吹进气口均位于一瓣半椭球形结构的第一焦点处。点处。点处。
【技术实现步骤摘要】
适用于光学检测技术的风粉管在线取样装置及方法
[0001]本专利技术属于燃煤电站自动化检测设备
，具体涉及一种适用于光学检测技术的风粉管在线取样装置及方法。
技术介绍
[0002]入炉煤的煤质对电厂运行的安全性、经济性和环保性尤为重要，在一定程度上决定了燃煤锅炉甚至燃煤电厂整体的运行特性。随着我国“构建以新能源为主体的新型电力系统”的稳步推进，燃煤电站由主力电源的地位逐渐转变为调节型电源，为适应新能源电网下负荷变化快、调峰需求大的新运行模式，锅炉快速燃烧调整和精细化控制成为必要手段，而对入炉煤煤质信息的实时监测成为新的迫切需求。
[0003]光学检测技术因其极高的精度、极快的检测速率以及对样品需求量少、无损等特点，非常适用于快速、高效的在线检测领域，而目前利用光学检测技术对煤质进行在线检测的方法，也随着深度调峰背景下对灵活、精确燃烧控制的需求提升而快速发展。然而光学检测对于取样装置提出了更高的要求：一方面，光学检测需要保持较好洁净度的视窗，这样才能保持较好的激光透过率，保障检测精度；另一方面，光学检测所需样品量少，极易受到残余样品的影响，从而影响检测结果的准确性。
技术实现思路
[0004]本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种适用于光学检测技术的风粉管在线取样装置及方法，能够实现高效、快速、准确风粉管煤粉取样的同时，最大程度保障视窗的洁净度和残余样品的有效去除。
[0005]本专利技术为了实现上述目的，采用了以下方案：
[0006]<装置&gt;
[0007]本专利技术提供一种适用于光学检测技术的风粉管在线取样装置，其特征在于，包括：连接管，与输送粉料(例如煤粉)的风粉管相连，安装在风粉管的下方；气封单元，出气口环绕连接管内壁设置，通过出气口导入外部气流在连接管内形成正压从而阻止粉料落下；装样管，设置在气封单元下方，并与连接管相连通，在气封单元停止导气时容纳落入的粉料；光学检测窗，安装在装样管的下方，让外部光学检测设备的光束透过从而对位于光学检测窗上的粉料进行检测；以及反吹单元，设置在装样管与光学检测窗之间，通过反吹清除光学检测窗上的粉料，包括反吹腔和多个反吹进气口；反吹腔围绕装样管底部设置，呈多瓣半椭球形结构，形成内部中空与装样管连通、外围朝向光学检测窗的安装区域外扩的反吹空间，所有半椭球形结构的第一焦点周向均布在光学检测窗的外围安装区域上，第二焦点周向均布在光学检测窗范围内，且半椭球形结构的第二焦点位于视窗中心点相对于第一焦点的另一侧；反吹进气口设置在外围安装区域上，每个反吹进气口均位于一瓣半椭球形结构的第一焦点处。
[0008]以上方案的有益效果为：
[0009]由于具有以上结构，因此当需要取样检测时，先采用反吹进气口多次引入反吹气流，对反吹腔和光学检测窗进行清理，然后使气封单元停止进气，粉料即可以迅速落下并沉积在光学检测窗上，利用光学检测技术透过光学检测窗对粉料进行检测即可得到检测数据，完成检测；然后，开启反吹进气口送入反吹气流，反吹气流从椭球形腔室(椭球形结构)的第一焦点喷出，随后通过腔壁反射汇聚向位于视窗(光学检测窗)上的第二焦点处，对该位置及周围位置均进行吹扫，由各个反吹进气口喷出的反吹气流经过各椭球形腔室发射后形成的反吹气交叠于视窗主体区域并且反吹气覆盖整个视窗范围，使得气流能够从周向各个不同方向吹向视窗，对整个视窗所有区域特别是主体区域都能够进行有效吹扫，使得残留在视窗上的所有粉料都被扬起从而被气封单元卷吸送回风粉管，实现检测后粉料的回送和视窗上粉料的吹净，可最大限度保障视窗检测区域无粉料残留，确保视窗的洁净和光学检测结果的准确性；进一步，椭球形腔室的第二焦点位于视窗中心点的另一侧，能够使得吹来的气流保持较大的倾角(非垂直)避免由于反吹导致残余粉料压粘在视窗上。
[0010]另外，整个取样装置利用风粉管正压及粉料重力，进行风粉管直接取样，简单可靠，在不进行采样时，由于气封单元的存在，无任何部件被风粉直接吹刷，从而保障了取样装置的使用寿命。
[0011]综上，本专利技术提出的适用于光学检测技术的风粉管在线取样装置，能够实现高效、快速、准确风粉管粉料取样和光学检测的同时，最大程度保障视窗的洁净度和残余样品的有效去除，结构简单，使用寿命长，特别是采用本装置进行取样和检测不用消耗任何粉料，不用将粉料取出到外部进行检测，既避免了物料损耗又极大提高了取样和检测效率。
[0012]优选地，在本专利技术所涉及的适用于光学检测技术的风粉管在线取样装置中，还可以具有这样的特征：安装盖，设置在反吹单元底部，用于密封安装光学检测窗，包括：从上下侧密封夹持固定光学检测窗的上盖环和下盖环，可拆卸的将上盖环和下盖环紧固连接的固定件；其中，反吹进气口的底部贯穿安装盖。通过此结构设计实现光学检测窗的可拆卸安装，便于长时间使用后的维护和更换。
[0013]优选地，本专利技术所涉及的适用于光学检测技术的风粉管在线取样装置还可以包括：反吹腔包括至少四瓣半椭球形结构，瓣数越多交叠区域越多；反吹腔的最小内径与装样管的内径、连接管的内径相等。
[0014]优选地，在本专利技术所涉及的适用于光学检测技术的风粉管在线取样装置中，还可以具有这样的特征：反吹腔包括六瓣半椭球形结构，这种结构瓣数适中易于制造，且反吹效果非常好。
[0015]优选地，在本专利技术所涉及的适用于光学检测技术的风粉管在线取样装置中，还可以具有这样的特征：半椭球形结构不是截面为一半的椭圆形状，而是在与装样管相交处和相邻半椭球形相交处均被截断后剩余的那一部分半椭球形结构。
[0016]优选地，在本专利技术所涉及的适用于光学检测技术的风粉管在线取样装置中，还可以具有这样的特征：连接管的底端与装样管的上端间隔一定距离设置，连接管的底端向下并且向外倾斜延伸，装样管的上端也向下并且向外倾斜延伸，共同围成一圈锥形环状气封出气口，装样管的上端外侧下方还形成有一圈气封导气腔，该气封导气腔外壁均匀设有至少两个气封进气孔；连接管与装样管通过四周均匀设置的调节螺栓可调节相连，调节螺栓沿着连接管和装样管的轴向延伸；调节螺栓的中部为多边形，上部和下部均有螺纹，通过旋
转中部带动上下部螺杆转动调节连接管与装样管相对位置的调节，从而调节气封出气口大小；气封出气口、气封导气腔、气封进气孔共同形成气封单元。周向均布的调节螺栓一方面可以在多个方向上调节连接管与装样管的相对位置，保证装配的水平、竖直关系，另一方面也可以增强连接的可靠性，保障取样装置的稳固连接，同时也最大程度上减少了空间占用，保障取样装置结构相对较小，从而减少对风粉管温度等的影响；通过调节螺栓的旋转可以改变两部分组件之间的间隔，配合气封进气口以及进气气流，形成斜向上的气流，从而在气封进气口有合适气流引入时，将风粉管内的风粉通过气流封在管内，而不进入取样装置底部。
[0017]<方法>
[0018]进一步，本专利技术还提供了一种适用于光学检测技术的风粉管在线取样方法，采用上述<装置>中任本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于光学检测技术的风粉管在线取样装置，其特征在于，包括：连接管，与输送粉料的风粉管相连，安装在所述风粉管的下方；气封单元，出气口环绕所述连接管内壁设置，通过出气口导入外部气流在连接管内形成正压从而阻止所述粉料落下；装样管，设置在所述气封单元下方，并与所述连接管相连通，在所述气封单元停止导气时容纳落入的所述粉料；光学检测窗，安装在所述装样管的下方，让外部光学检测设备的光束透过从而对位于所述光学检测窗上的所述粉料进行检测；以及反吹单元，设置在所述装样管与所述光学检测窗之间，通过反吹清除所述光学检测窗上的所述粉料，包括反吹腔和多个反吹进气口；所述反吹腔围绕所述装样管底部设置，呈多瓣半椭球形结构，形成内部中空与所述装样管连通、外围朝向所述光学检测窗的安装区域外扩的反吹空间，所有所述半椭球形结构的第一焦点周向均布在所述光学检测窗的外围安装区域上，第二焦点周向均布在所述光学检测窗范围内，且所述半椭球形结构的所述第二焦点位于视窗中心点相对于所述第一焦点的另一侧；所述反吹进气口设置在所述外围安装区域上，每个所述反吹进气口均位于一瓣所述半椭球形结构的所述第一焦点处。2.根据权利要求1所述的适用于光学检测技术的风粉管在线取样装置，其特征在于，还包括：安装盖，设置在所述反吹单元底部，用于密封安装所述光学检测窗，包括：从上下侧密封夹持固定所述光学检测窗的上盖环和下盖环，可拆卸的将所述上盖环和下盖环紧固连接的固定件；其中，所述反吹进气口的底部贯穿所述安装盖。3.根据权利要求1所述的适用于光学检测技术的风粉管在线取样装置，其特征在于：其中，所述反吹腔包括至少四瓣所述半椭球形结构，所述反吹腔的最小内径与所述装样管的内径、所述连接管的内径相等。4.根据权利要求1所述的适用于光学检测技术的风粉管在线取样装置，其特征在于：其中，所述反吹腔包括六瓣所述半椭球形结构。5.根据权利要求1所述的适用于光学检测技术的风粉管在线取样装置，其特征在于：其中，所述半椭球形结构不是截面为一半的椭圆形状，而是在与所述装样管相交处和相邻所述半椭球形相交处均被截断后剩余的那一部分半椭球形结构。6.根据权利要求1所述的适用于光学检测技术的风粉管在线取样装置，其特征在于：其中，所述连接管的底端与所述装样管的上端间隔一定距离设置，所述连接管的底端向下并且向外倾斜延伸，所述装样管的上端也向下并且向外倾斜延伸，共同围成一圈锥形环状气封出气口，所述装样管的上端外侧下部还形成有一圈气封导气腔，该气封导气腔外壁均匀设有至少两个气封进气孔；所述连接管与所述装...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘胜利，周林，严共安，程建，胡卓飞，樊明瑾，彭文进，石川，田清林，李寒剑，徐俊，向军，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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