本发明专利技术涉及一种烟气颗粒物浓度在线监测装置，包括采样探头、进气管路、进气室、过滤器、出气室、空气泵、回流管路、拍摄单元、过滤器支架、支架旋转驱动机构、过滤器清洗组件和用于监测控制的主控模块，进气室上设第一通气口，出气室上设第二通气口且第一通气口和第二通气口之间形成过滤区，过滤器支架上装设至少两个过滤器且过滤器呈环形排列，支架旋转驱动机构驱动过滤器支架转动且过滤器支架转动后能使过滤器位于过滤区内，拍摄单元用于拍摄过滤区内过滤器的图像并将图像传输至主控模块进行图像识别处理，过滤器清洗组件用于对转动到过滤区之外的过滤器进行清洗。本发明专利技术能解决现有过滤器频繁的人工标定或者定期更换问题，可更好地满足需求。更好地满足需求。更好地满足需求。
【技术实现步骤摘要】
一种烟气颗粒物浓度在线监测装置及其方法
[0001]本专利技术涉及环境监测
，特别涉及一种烟气颗粒物浓度在线监测装置及其方法。
技术介绍
[0002]《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》提出，到2020年，全国所有具备改造条件的燃煤电厂力争实现超低排放，在基准氧含量6％条件下，具备改造条件的燃煤电厂力争实现烟尘、排放浓度分别不高于10mg/m3。因此，对电厂排放烟气所含大气颗粒物进行在线实时检测将有效地控制烟气排放，从而改善空气质量。
[0003]烟气颗粒物的颗粒直径一般为μm级别，粒径越小在大气中悬浮的时间越长对人类的呼吸系统影响也越大。这也意味着对颗粒物检测设备精确度、准确度以及可靠性提出了更高的要求。
[0004]滤膜称重法是烟气颗粒物质量浓度测定的标准检测方法，其工作原理简单测量结果准确，但该方法操作繁琐、自动化程度低、检测周期长且测量结果不具有实时性。
[0005]国内外现有颗粒物监测产品大多采用光散射原理，具有测量准确可靠、时间分辨率高、广泛的动态监测等特点，但仍存在以下缺点：基于光散射原理的监测产品在长时间连续监测时过滤器易受到污染，在测量过程中需要频繁的人工标定或者定期更换，后期维护成本较高，因而不能很好地满足实际使用需求。针对上述缺陷，本专利技术作出了改进。
技术实现思路
[0006]为了克服
技术介绍
的不足，本专利技术提供一种烟气颗粒物浓度在线监测装置，能解决现有过滤器频繁的人工标定或者定期更换问题，减少了后期设备维护的成本，可实现对烟气颗粒物浓度的连续在线监测，提高了监测设备的自动化、智能化程度，从而可以更好地满足实际需求。
[0007]本专利技术提供一种烟气颗粒物浓度在线监测装置，包括采样探头、进气管路、进气室、过滤器、出气室、空气泵、回流管路、拍摄单元、过滤器支架、支架旋转驱动机构、过滤器清洗组件和用于监测控制的主控模块，所述采样探头采集烟气后通过所述进气管路进入所述进气室，所述进气室上设有第一通气口，所述出气室连接所述空气泵，空气泵连接所述回流管路，所述出气室上设有正对所述第一通气口的第二通气口且第一通气口和第二通气口之间形成过滤区，所述过滤器支架上装设有至少两个所述过滤器且过滤器呈环形均匀排列，所述支架旋转驱动机构驱动所述过滤器支架转动且过滤器支架转动后能使所述过滤器位于所述过滤区内，所述拍摄单元用于拍摄过滤区内过滤器的图像并将拍摄的图像传输至所述主控模块进行图像识别处理，所述过滤器清洗组件用于对转动到所述过滤区之外的过滤器进行清洗。
[0008]优选的，所述拍摄单元包括摄像机和用于给摄像机提供光源的照明系统，所述摄像机安装在所述进气室内且摄像机正对所述第一通气口，所述摄像机配置有微距镜头，所
述摄像机还连接所述主控模块，所述照明系统安装在所述出气室内且照明系统正对所述第二通气口。
[0009]优选的，所述照明系统为多光源照明系统，其包括三原色光源、紫外光源和红外光源，照明系统照明时变换采用单一光源或两种光源组合或三种光源组合。
[0010]优选的，所述过滤器采用玻璃纤维膜过滤器，所述过滤器清洗组件包括压缩风机和吹扫头，所述压缩风机产生的压缩空气通过所述吹扫头吹向待清洗的所述过滤器。
[0011]优选的，所述吹扫头采用伸缩式结构，吹扫头包括吹扫盘和可伸缩的吹扫管，吹扫管的一端连接所述压缩风机，另一端固定连接所述吹扫盘，吹扫盘远离吹扫管的一侧设有多个吹扫孔。
[0012]优选的，所述过滤器清洗组件还包括用于对所述过滤器进行称重的称重传感器，所述过滤器支架上固设有所述称重传感器且称重传感器的数量与所述过滤器的数量相同，所述称重传感器连接所述主控模块并将称重数据传输至所述主控模块进行运算处理。
[0013]优选的，所述主控模块还连接有无线模块。
[0014]优选的，所述进气管路上设有烟气加热装置。
[0015]本专利技术还提供一种烟气颗粒物浓度在线监测方法，包括：
[0016]通过采样探头采集烟气，并通过进气管路将烟气通入进气室；烟气经过进气室后通向过滤器，以过滤器孔尺寸大小控制通过过滤器烟气颗粒物的大小；通过摄像机拍摄过滤器的图像，并通过照明系统为摄像机提供光源，过滤器捕捉到的烟气颗粒物在图像上显示为黑点；摄像机将拍摄的图像传输至主控模块，经图像识别处理提取出黑点的直径并统计同一直径黑点的个数，在检测时间t内提取出的直径为d的黑点个数为h，直径为d的黑点对应颗粒物单个粒子的质量为m，则h*m就表示在检测时间t内被检测烟气中直径为d的黑点对应颗粒物的总质量；烟气经过过滤器后进入出气室，利用空气泵对检测过的烟气进行抽取，被检测过的烟气经过回流管路流入烟囱中，被检测烟气的体积Var＝Fbump*t，其中Fbump为空气泵单位时间内抽取气体的体积，t为检测时间，在检测时间t内，直径为d的黑点对应颗粒物的浓度为h*m/Var。
[0017]优选的，还包括：通过支架旋转驱动机构驱动过滤器支架转动且过滤器支架转动后能使一个过滤器位于过滤区内，通过过滤器清洗组件对转动到过滤区之外的过滤器进行清洗。
[0018]综上所述，本专利技术有益效果为：
[0019]1.采用至少两个过滤器可以使用其中的1个过滤器进行过滤作业，其余的过滤器备用，当其中一个过滤器转动到过滤区进行过滤时，其他的过滤器位于过滤区之外，通过过滤器清洗组件可以方便地对转动到过滤区之外的过滤器进行清洗，不同的过滤器转动更换使用，不仅能更好地实现连续监测，而且能方便地清洗受到污染的过滤器，可有利于保证过滤器的过滤效果；
[0020]2.过滤器清洗组件包括压缩风机和吹扫头，压缩风机产生的压缩空气通过吹扫头吹向待清洗的玻璃纤维膜过滤器，采用压缩空气对玻璃纤维过滤膜进行清洗解决了产品核心部件需要定期标定和更换的难题，提高了产品的使用寿命和经济效益；
[0021]3.多光源照明系统能利用单一光源、两种光源或三种光源的随机组合给摄像机提供光源，通过变换不同的光源对烟气进行检测和对比，并选取具有最优拍摄效果和实验结
果的拍摄图像进行分析，通过采用多光源照明系统可以很好地给摄像机提供光源，不仅能使不同直径的烟气颗粒物检测图像更加清楚可靠，而且能有利于提高整个监测装置的准确度和精度。
[0022]下面结合附图对本专利技术作进一步说明。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术烟气颗粒物浓度在线监测装置的一种原理示意图；
[0025]图2为本专利技术主控模块的一种控制示意图；
[0026]图3为本专利技术电源模块的一种供电示意图；
[0027]图中标记：1
‑
采样探头，2
‑
进气管路，3
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种烟气颗粒物浓度在线监测装置，其特征在于，包括采样探头、进气管路、进气室、过滤器、出气室、空气泵、回流管路、拍摄单元、过滤器支架、支架旋转驱动机构、过滤器清洗组件和用于监测控制的主控模块，所述采样探头采集烟气后通过所述进气管路进入所述进气室，所述进气室上设有第一通气口，所述出气室连接所述空气泵，空气泵连接所述回流管路，所述出气室上设有正对所述第一通气口的第二通气口且第一通气口和第二通气口之间形成过滤区，所述过滤器支架上装设有至少两个所述过滤器且过滤器呈环形均匀排列，所述支架旋转驱动机构驱动所述过滤器支架转动且过滤器支架转动后能使所述过滤器位于所述过滤区内，所述拍摄单元用于拍摄过滤区内过滤器的图像并将拍摄的图像传输至所述主控模块进行图像识别处理，所述过滤器清洗组件用于对转动到所述过滤区之外的过滤器进行清洗。2.根据权利要求1所述的一种烟气颗粒物浓度在线监测装置，其特征在于，所述拍摄单元包括摄像机和用于给摄像机提供光源的照明系统，所述摄像机安装在所述进气室内且摄像机正对所述第一通气口，所述摄像机配置有微距镜头，所述摄像机还连接所述主控模块，所述照明系统安装在所述出气室内且照明系统正对所述第二通气口。3.根据权利要求2所述的一种烟气颗粒物浓度在线监测装置，其特征在于，所述照明系统为多光源照明系统，其包括三原色光源、紫外光源和红外光源，照明系统照明时变换采用单一光源或两种光源组合或三种光源组合。4.根据权利要求1所述的一种烟气颗粒物浓度在线监测装置，其特征在于，所述过滤器采用玻璃纤维膜过滤器，所述过滤器清洗组件包括压缩风机和吹扫头，所述压缩风机产生的压缩空气通过所述吹扫头吹向待清洗的所述过滤器。5.根据权利要求4所述的一种烟气颗粒物浓度在线监测装置，其特征在于，所述吹扫头采用伸缩式结构，吹扫头包括吹扫盘和可伸缩的吹扫管，吹扫管的一端连接所述压缩风机，另一端固定连接所述吹扫盘，吹扫盘远离吹扫管的一侧设有多个吹...
【专利技术属性】
技术研发人员：周金，雷平，牛晖，张建涛，章才华，
申请(专利权)人：中冶南方都市环保工程技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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