【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种测量装置，具体涉及一种烟气中气态污染物测量装置，属于环境检测。
技术介绍
1、烟气在线监测系统根据烟气的取样方式主要分为抽取式烟气在线监测系统和原位式烟气在线监测系统。抽取式烟气在线监测系统，即通过抽气装置将烟气抽取到烟道外部的测量装置中进行测量，比如cems分析仪，但是这种方式测量精度低，成本高，且容易对大气造成二次污染，同时还需要进行必要的预处理，管路较长，响应时间较慢。原位式烟气在线监测系统，是将烟气测量装置的测量腔体直接安装在烟道中，并将光源发射单元和接收单元分别安装在烟道壁两侧，光线穿过测量腔体内的待测烟气后被接收单元接收，从而实现烟气参数的在线测量分析，这种方式无需对烟气进行取样，并进行粉尘过滤、水蒸汽冷凝等预处理，不仅结构简单且测量精度更高。
2、但是现有的原位式烟气测量装置由于长期处于高温烟气中，电子元器件容易出现老化，同时受到周围环境温度、压力、湿度的影响，测量结果容易出现偏差，必须要定期对烟气测量装置进行零点校准和量程标定。但是现有的原位式烟气测量装置大多无法实现在线校准或标定，每次校准或标定都需将烟气测量装置从烟道上拆卸下来，然后安装在特定的气室上进行校准或标定，校准或标定完成后，再将测量装置安装回烟道上，这一过程不仅十分复杂繁琐，还会影响烟气在线监测系统的正常运行。
3、且为了保证测量的准确性，原位式测量对光学元件的安装精度要求比较高，即光源发射单元和接收单元需要较高的同心度，但烟道内的恶劣环境也给采用原位式的安装检测设备带来了严峻的考验，对于粉尘浓度高、高温、高
技术实现思路
1、为克服现有技术的不足，本专利技术提供一种烟气中气态污染物测量装置，不仅测量时间短，测量精度高，且可以实现更加准确的在线零点校准和多种气体的量程标定，结构简单，标定容易，节约标气。
2、一种烟气中气态污染物测量装置，包括光学组件、控制组件、采样探头和标气罐组件，其中采样探头包括测量池、窗口片、反射棱镜、射流泵和滤芯，滤芯通过滤芯底座连接在测量池的一端，射流泵安装在滤芯底座上，且射流泵的负压口通过滤芯底座内的负压气路与测量池内部连通使烟气通过滤芯过滤后进入测量池内；反射棱镜安装在测量池内部靠近滤芯底座的一端，窗口片密封安装在测量池的另一端；所述光学组件包括光源、抛物面反射镜、分光片、光纤和光谱仪，光纤与光谱仪信号相连，抛物面反射镜与窗口片、反射棱镜处于同一水平光路上，分光片倾斜安装在光源与抛物面反射镜之间，且光源位于与上述水平光路垂直的光路上，光纤位于分光片远离光源一侧的分光片反射光路上，光源发射的光线依次通过分光片、抛物面反射镜准直后穿过窗口片进入测量池中，反射棱镜将光线反射后再次被抛物面反射镜聚焦并投射到分光片，经过分光片反射的光线被光纤接收并将光信号传入光谱仪；所述标气罐组件包括n个不同种类的标气罐和标气罐安装盘，n≥4，各标气罐沿标气罐安装盘周向均匀设置，标气罐安装盘在驱动器的带动下旋转并使各标气罐依次位于测量光路上；测量池外侧设置有标定气管，标定气管的一端通过控制组件中的标定控制电磁阀连接气源，另一端通过滤芯底座内的负压气路与测量池内部连通；控制组件还包括控制器和射流控制电磁阀，控制器与光谱仪、驱动器、标定控制电磁阀和射流控制电磁阀信号相连。
3、进一步的，测量池外侧安装有烟气转接管，所述烟气转接管的一端通过滤芯底座与射流泵的出气口连通，另一端与测量池远离滤芯的一端连通。
4、进一步的，所述分光片相对于垂直光路倾斜45度设置，所述分光片的一面镀有半反半透膜，另一面镀有增透膜。
5、进一步的，所述窗口片倾斜安装，倾斜角度为3°。
6、进一步的，采样探头还包括探头过渡管，所述探头过渡管与测量池相连，探头过渡管外侧设置有窗口吹扫管，窗口吹扫管一端通过窗口吹扫控制电磁阀与压缩空气连通，另一端与探头过渡管内腔连通，并朝远离窗口片的方向吹扫，控制器与窗口吹扫控制电磁阀信号相连。
7、进一步的，测量池外侧设置有反吹气管，反吹气管的一端通过反吹控制电磁阀与压缩空气连通，另一端通过连接腔体、滤芯底座内的反吹气路与滤芯连通，反吹控制电磁阀与控制器信号相连。
8、进一步的，探头测量池外侧安装有探头加热器和加热器温度传感器，控制组件还包括加热器电源。
9、进一步的，采样探头还包括设置于测量池和探头过渡管外侧的探头外套管，探头外套管外侧设置有射流压缩气预热护套和射流压缩气输送管，射流压缩气输送管与射流泵相连用于对射流泵进行供气。
10、进一步的，光学组件的各部件均安装在一光学箱体内，光学箱体内部具有一个光学箱支架，所述驱动装置为步进电机，光源、抛物面反射镜、分光片、光纤、光谱仪和步进电机均安装在光学箱支架的一侧，标气罐和标气罐安装盘安装在光学箱支架的另一侧，步进电机与标气罐安装盘相连并带动标气罐安装盘转动，步进电机与控制器信号相连以控制任一标气罐位于测量光路上。
11、本专利技术提供的烟气污染物测量装置将测量光路设计在探头中，无需将烟气抽离出烟道，直接在烟道中测量，烟气到测量腔距离短，响应速度快，测量无损耗；重复利用抛物面反射镜将光束准直和聚焦，光路具体结构简单，减小了光路的体积，对尺寸精度要求低，不容易受到振动影响，稳定性强；通过步进电机可以使任一标气罐处于测量光路上，自动进行在线量程校准，节约标准气体，可以随时校准，无需额外标气成本；通过标定气管向测量池内通入洁净空气，并通过射流泵和烟气转接管将洁净空气排出，实现测量池内持续充满洁净空气，进行零点校准。
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1.一种烟气中气态污染物测量装置，其特征在于，包括光学组件、控制组件、采样探头和标气罐组件，其中采样探头包括测量池、窗口片、反射棱镜、射流泵和滤芯，滤芯通过滤芯底座连接在测量池的一端，射流泵安装在滤芯底座上，且射流泵的负压口通过滤芯底座内的负压气路与测量池内部连通使烟气通过滤芯过滤后进入测量池内；反射棱镜安装在测量池内部靠近滤芯底座的一端，窗口片密封安装在测量池的另一端；所述光学组件包括光源、抛物面反射镜、分光片、光纤和光谱仪，光纤与光谱仪相连，抛物面反射镜与窗口片、反射棱镜处于同一水平光路上，分光片倾斜安装在光源与抛物面反射镜之间，且光源位于与上述水平光路垂直的光路上，光纤位于分光片远离光源一侧的分光片反射光路上，光源发射的光线依次通过分光片、抛物面反射镜准直后穿过窗口片进入测量池中，反射棱镜将光线反射后再次被抛物面镜聚焦并投射到分光片，经过分光片反射的光线被光纤接收并将光信号传入光谱仪；所述标气罐组件包括n个不同种类的标气罐和标气罐安装盘，n≥4，各标气罐沿标气罐安装盘周向均匀设置，标气罐安装盘在驱动器的带动下旋转并使各标气罐依次位于测量光路上；测量池外侧设置有标定气管，标定
2.根据权利要求1所述的烟气中气态污染物测量装置，其特征在于，测量池外侧安装有烟气转接管，所述烟气转接管的一端通过滤芯底座与射流泵的出气口连通，另一端与测量池远离滤芯的一端连通。
3.根据权利要求1所述的烟气中气态污染物测量装置，其特征在于，所述分光片相对于垂直光路倾斜45度设置，所述分光片一面镀有半反半透膜，另一面镀有增透膜。
4.根据权利要求3所述的烟气中气态污染物测量装置，其特征在于，所述窗口片倾斜安装，倾斜角度为3°。
5.根据权利要求1所述的烟气中气态污染物测量装置，其特征在于，采样探头还包括探头过渡管，所述探头过渡管与测量池相连，探头过渡管外侧设置有窗口吹扫管，窗口吹扫管一端通过窗口吹扫控制电磁阀与压缩空气连通，另一端与探头过渡管内腔连通，并朝远离窗口片的方向吹扫，控制器与窗口吹扫控制电磁阀信号相连。
6.根据权利要求1所述的烟气中气态污染物测量装置，其特征在于，测量池外侧设置有反吹气管，反吹气管的一端通过反吹控制电磁阀与压缩空气连通，另一端通过连接腔体、滤芯底座内的反吹气路与滤芯连通，反吹控制电磁阀与控制器信号相连。
7.根据权利要求6所述的烟气中气态污染物测量装置，其特征在于，探头测量池外侧安装有探头加热器和加热器温度传感器，控制组件还包括加热器电源。
8.根据权利要求7所述的烟气中气态污染物测量装置，其特征在于，采样探头还包括设置于测量池和探头过渡管外侧的探头外套管，探头外套管外侧设置有射流压缩气预热护套和射流压缩气输送管，射流压缩气输送管与射流泵相连用于对射流泵进行供气。
9.根据权利要求1至8任一权利要求所述的烟气中气态污染物测量装置，其特征在于，光学组件的各部件均安装在一光学箱体内，光学箱体内部具有一个光学箱支架，所述驱动装置为步进电机，光源、抛物面反射镜、分光片、光纤、光谱仪和步进电机均安装在光学箱支架的一侧，标气罐和标气罐安装盘安装在光学箱支架的另一侧，步进电机与标气罐安装盘相连并带动标气罐安装盘转动，步进电机与控制器信号相连以控制任一标气罐位于测量光路上。
...【技术特征摘要】
1.一种烟气中气态污染物测量装置，其特征在于，包括光学组件、控制组件、采样探头和标气罐组件，其中采样探头包括测量池、窗口片、反射棱镜、射流泵和滤芯，滤芯通过滤芯底座连接在测量池的一端，射流泵安装在滤芯底座上，且射流泵的负压口通过滤芯底座内的负压气路与测量池内部连通使烟气通过滤芯过滤后进入测量池内；反射棱镜安装在测量池内部靠近滤芯底座的一端，窗口片密封安装在测量池的另一端；所述光学组件包括光源、抛物面反射镜、分光片、光纤和光谱仪，光纤与光谱仪相连，抛物面反射镜与窗口片、反射棱镜处于同一水平光路上，分光片倾斜安装在光源与抛物面反射镜之间，且光源位于与上述水平光路垂直的光路上，光纤位于分光片远离光源一侧的分光片反射光路上，光源发射的光线依次通过分光片、抛物面反射镜准直后穿过窗口片进入测量池中，反射棱镜将光线反射后再次被抛物面镜聚焦并投射到分光片，经过分光片反射的光线被光纤接收并将光信号传入光谱仪；所述标气罐组件包括n个不同种类的标气罐和标气罐安装盘，n≥4，各标气罐沿标气罐安装盘周向均匀设置，标气罐安装盘在驱动器的带动下旋转并使各标气罐依次位于测量光路上；测量池外侧设置有标定气管，标定气管的一端通过控制组件中的标定控制电磁阀连接气源，另一端通过滤芯底座内的负压气路与测量池内部连通；控制组件还包括控制器和射流控制电磁阀，控制器与光谱仪、驱动器、标定控制电磁阀和射流控制电磁阀信号相连。
2.根据权利要求1所述的烟气中气态污染物测量装置，其特征在于，测量池外侧安装有烟气转接管，所述烟气转接管的一端通过滤芯底座与射流泵的出气口连通，另一端与测量池远离滤芯的一端连通。
3.根据权利要求1所述的烟气中气态污染物测量装置，其特征在于，所述分光片相对于垂直光路倾斜45度设置，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄彬，朱泽恩，王辉，邱云，王建峰，
申请(专利权)人：安荣信科技南京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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