管道内气体的监测系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种管道内气体中元素的监测系统，包括取样装置、元素富集装置、测量单元，还包括：稀释装置，所述稀释装置设置在所述元素富集装置的下游，具有进气通道、排气通道和低压区形成模块；所述进气通道连通所述元素富集装置，内部设有小孔，所述进气通道和排气通道的连通处是低压区；分析单元，所述分析单元用于依据测量单元和稀释装置的输出结果而得出管道内气体中元素的含量。本实用新型专利技术具有可靠性高、成本低、结构简单等优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及气体的测量，特别涉及管道内气体中元素或颗粒物的监测系统。
技术介绍
汞是剧毒物质，即使环境中的汞含量很低，也会通过食物链累积到人体中，从而危害人体健康。因此，迫切需要一些能够快速定量检测环境中痕量汞的方法。图I示出了现有技术中广泛采用的管道内气体中汞元素的监测系统，如图I所示，所述监测系统包括取样探头I、管道2、4、富集装置4、X射线荧光光谱分析仪、抽气装置3、10和稀释装置9。汞具有挥发性，在很多场合都保持在气态，如烟囱、管道内，而且含量都比较低，因此需要富集装置来富集汞以提高汞测量的灵敏度，通常采用滤膜富集气体中的汞。普通滤膜不能富集单质汞，因此需要对汞或滤膜进行特殊处理。目前的处理方法主要有以下两种I、将氯气加入含汞气态流体中，汞和氯气反应生成氯化汞，使用普通滤膜(如PES膜)吸附氯化汞。该方法的不足之处主要为a、汞与氯化汞在环境或烟气温度下具有较大的蒸汽压，汞不能完全转化成氯化汞山、氯气是有毒气体，过量的氯气危及人的生命，还产生污染。2、将普通滤膜树脂化处理，然后浸泡于碘溶液中，晾干后用于汞的吸附。该方法的不足之处主要为这种滤膜放置的时间越长，碘损失越多，因此，这种处理过的膜难以长时间存放。测量出的汞是富集时间内通过滤膜的所有体积内气体中汞的总量，为了获知单位体积内气体中的汞含量，还需得知在汞富集时间内通过滤膜的气体的体积。稀释装置采用质量流量计，为了有效地提高质量流量计的工作寿命、测量气体中油性和酸性成分气体的水洗罐7、用于除水的冷凝器8。但带来了结构复杂、系统维护麻烦、成本高的不足。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述不足，本技术提供了一种适应性好、可靠性高、成本低的管道内气体的监测系统。本技术的目的是通过以下技术方案实现的管道内气体的监测系统，包括取样装置、测量单元，其特征在于所述监测系统还包括稀释装置，所述稀释装置具有气体通道、进气通道、排气通道、气源和第一流量计；所述进气通道连通所述取样装置，内部设有小孔，所述气体通道、进气通道和排气通道的连通处是膨胀区；所述进气通道和气体通道间的夹角处于(0，90°」，气体通道与排气通道的夹角处于[90^1801,所述进气通道与排气通道间的夹角处于IQOf5,180^;所述气源与所述气体通道连通，所述第一流量计设置在所述气体通道上；控制人员设备，所述控制人员设备用于根据所述测量单元传送来的信号而得出稀释比调节信息，并传送到流量调节装置；所述稀释比调节信息包括增大、减小所述小孔的通气截面积，增大、减小所述气体通道内气体的流量；流量调节装置，所述流量调节装置用于根据所述控制人员设备传送来的稀释比调节信息去调整所述气体通道内气体流量以及所述小孔的通气截面积。根据上述的监测系统，可选地，所述小孔至少为两个，分别具有不同的通气截面积；所述流量调节装置用于根据所述稀释比调节信息而选择性地将小孔置于所述进气通道内。根据上述的监测系统，可选地，所述小孔仅为一个，所述流量调节装置用于调整所述小孔的通气截面积。根据上述的监测系统，可选地，所述小孔至少为两个，通气截面积不同，分别设置在至少两个进气通道内；所述流量调节装置包括流路切换装置，用于使所述取样装置选择性地与所述至少两个进气通道中的一个连通。根据上述的监测系统，可选地，所述流量调节装置包括设置在所述气体通道上的阀门。与现有技术相比，本技术具有的有益效果为I、适应性好。对于不同测量环境下的待测气体，可以获得不同的稀释比，从而使测得的稀释后的待测气体的值处于阈值范围内，也即测量单元的最佳响应范围内，提高了测量准确度，同时适用范围广。当稀释比调节较大时，先调节小孔的出气截面积，再去调整气体通道内的流量。当稀释比调节较小时，仅调节气体通道内的流量即可。2、系统可靠性高，无需清洗罐、冷凝器等装置。便于维护，也降低了成本。附图说明参照附图，本技术的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是这些附图仅仅用于举例说明本技术的技术方案，而并非意在对本技术的保护范围构成限制。图中图I是根据本技术的现有技术中监测系统的基本结构图；图2是根据本技术实施例I的监测系统的基本结构图；图3是根据本技术实施例I的监测系统中稀释装置的基本结构图；图4是根据本技术实施例I的监测系统的运行方法的流程图。具体实施方式图2-4和以下说明描述了本技术的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本技术。为了教导本技术技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本技术的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本技术的多个变型。由此，本技术并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。实施例I :图2示意性地给出了本技术实施例的烟囱内气体中元素的监测系统的基本结构图。如图2所示，所述监测系统包括取样装置，所述取样装置设置在烟囱上，用于取样烟囱内的气体。测量单元，所述测量单元可采用荧光光谱分析装置，还可以采用吸收光谱装置，这些都是本领域的现有技术，在此不再赘述。稀释装置，图3示意性地给出了本实施例的稀释装置的基本结构图，如图3所示，所述稀释装置具有气体通道52、进气通道51、排气通道53、气源和第一流量计；所述进气通道连通所述取样装置，内部设有小孔，所述气体通道、进气通道和排气通道的连通处是膨胀区54;所述进气通道51和气体通道52间的夹角处于(0，90°」，如90度，气体通道52与排 气通道53的夹角处于190^180^,如180度，所述进气通道51与排气通道53间的夹角处于l90G,180Gj,如90度；所述气源与所述气体通道52连通，所述第一流量计设置在所述气体通道52上；可选地，所述稀释装置可选用如下方式所述小孔至少为两个，分别具有不同的通气截面积；所述流量调节装置用于根据所述稀释比调节信息而选择性地将小孔置于所述进气通道内，从而使得不同的小孔置于进气通道内时，可获得不同的流量。所述小孔仅为一个，所述流量调节装置用于调整所述小孔的通气截面积。所述小孔至少为两个，通气截面积不同，分别设置在至少两个进气通道内；所述流量调节装置包括流路切换装置，用于使所述取样装置选择性地与所述至少两个进气通道中的一个连通。控制人员设备，所述控制人员设备用于根据所述测量单元传送来的信号而得出稀释比调节信息，并传送到流量调节装置；所述稀释比调节信息包括增大、减小所述小孔的通气截面积，增大、减小所述气体通道内气体的流量；所述控制人员设备可以是操作人员，还可以是控制电路、控制软件。具体做法是当测量单元传送来的信号超出阈值范围的上限值时，需要提高稀释比降低小孔的通气截面积或增大气体通道内气流的流量；当测量单元传送来的信号低于阈值范围的下限值时，需要降低稀释比增大小孔的通气截面积或减低气体通道内气流的流量；也即需要让稀释后的待测气体的信号处于阈值范围内。所述阈值范围(即测量单元的最佳响应范围)中的上限值和下限值的设置主要考虑测量单元的动态范围，可根据测量环境的不同而有差异。流量调节装置，所述流量调节装置用于根据接收到的所述稀释比调节信息去调整所述气体通道内气体流量和/或所述小孔的通气截面积本文档来自技高网...

【技术保护点】
管道内气体的监测系统，包括取样装置、测量单元，其特征在于：所述监测系统还包括：稀释装置，所述稀释装置具有气体通道、进气通道、排气通道、气源和第一流量计；所述进气通道连通所述取样装置，内部设有小孔，所述气体通道、进气通道和排气通道的连通处是膨胀区；所述进气通道和气体通道间的夹角处于(0，90°」，气体通道与排气通道的夹角处于所述进气通道与排气通道间的夹角处于所述气源与所述气体通道连通，所述第一流量计设置在所述气体通道上；控制人员设备，所述控制人员设备用于根据所述测量单元传送来的信号而得出稀释比调节信息，并传送到流量调节装置；所述稀释比调节信息包括：增大、减小所述小孔的通气截面积，增大、减小所述气体通道内气体的流量；流量调节装置，所述流量调节装置用于根据所述控制人员设备传送来的稀释比调节信息去调整所述气体通道内气体流量以及所述小孔的通气截面积。FSA00000652916800011.tif,FSA00000652916800012.tif

【技术特征摘要】
1.管道内气体的监测系统，包括取样装置、测量单元，其特征在于所述监测系统还包括 稀释装置，所述稀释装置具有气体通道、进气通道、排气通道、气源和第一流量计；所述进气通道连通所述取样装置，内部设有小孔，所述气体通道、进气通道和排气通道的连通处是膨胀区；所述进气通道和气体通道间的夹角处于(0，90°」，气体通道与排气通道的夹角处于l90G，180Gj,所述进气通道与排气通道间的夹角处于l90G，180°j;所述气源与所述气体通道连通，所述第一流量计设置在所述气体通道上； 控制人员设备，所述控制人员设备用于根据所述测量单元传送来的信号而得出稀释比调节信息，并传送到流量调节装置；所述稀释比调节信息包括增大、减小所述小孔的通气截面积，增大、减小所述气体通道内气体的流量； 流量调节装置，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨铁军，柯亮，冯长宏，
申请(专利权)人：聚光科技杭州股份有限公司，杭州聚光环保科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：