一种便携式非分散红外烟气分析仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种便携式非分散红外烟气分析仪。该分析仪包括进样单元、分析单元和数据处理单元；进样单元包括一采样探头、第一温度传感器和一抽气装置；分析单元位于机箱内，包括一固定在机箱内的恒温加热模块、一与第一温度传感器连接的温度压力流速检测电路板、与采样探头连接的至少一套检测装置，每套检测装置均包括检测气室、位于检测气室一端的红外光源和位于另一端的检测器，检测气室之间串联，最后一检测气室顺次连一电容式压力传感器和抽气装置；数据处理单元包括一信号处理主板和输出接口，在信号处理主板上设有第二温度传感器。本实用新型专利技术公开的便携式烟气分析仪便于携带，抗干扰能力强、受流量影响小、使用寿命长，并且成本低廉。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及大气污染监测
，尤其涉及一种烟气监测设备。
技术介绍
随着我国对大气污染防治的力度逐年加大,在国内已经逐渐建立起对污染物的排放监测网络，烟气在线连接监测系统(CEMS系统)的安装总数已接近两万套。如何有效保证监测系统的可靠运行，监测数据真实有效成为了环保和监测部门的重要关注点。便携式烟气分析仪大量应用于监测系统的比对和校验，用以保证监测结果的可靠性。实际应用中大多数CEMS系统已经采用了非分散红外吸收气体分析方法，但便携式的烟气分析仪仍然沿用电化学的测量原理。但是电化学测量原理方法的相关性问题以及电化学原理仪器的抗干扰等问题已经在实际应用中凸显出来。例如，现有的电化学原理的便携式烟气分析仪在使用过程中经常会碰到“测不准”问题，即在实验室测试标准气体是好的，到了现场却测不准。这是因为，电化学传感器对流速的变化极为敏感。通常电化学类烟气分析仪的测试读数与采气流速呈“正相关”。电化学传感器通过设置不同的电极电位，使得传感器对应某一特定气体敏感，从而达到测定的目的。但对于电极电位相似的气体，会产生交叉干扰。此外，电化学传感器使用寿命有限，在超过量程测试时还容易出现“中毒”现象，导致传感器失效。基于这些原因，便携电化学烟气分析仪的使用范围受到了一定的限制，尤其在类似背景气体复杂、高湿低浓度的测试条件下，已经不能满足监测或比对的要求。长期使用仪器后，由于烟气湿度的影响，在电化学传感器的渗透膜表面会形成结露水；结露水会影响气体分子的渗透，从而导致测量结果偏低，甚至测试不到目标污染物。所以电化学仪器每次使用前不得不抽取一段时间干燥清洁的空气吹扫传感器，以保证测量准确。·
技术实现思路
本技术是针对上述现状，旨在提供一种测量精度高、使用寿命长、同时适合便携式测量的非分散红外烟气分析仪。为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案:本技术公开的便携式烟气分析仪包括进样单元、分析单元和数据处理单元；进样单元包括一采样探头、第一温度传感器和一抽气装置；分析单元位于机箱内，包括一固定在机箱内的恒温加热模块、一与第一温度传感器连接的温度压力流速检测电路板、通过导气管与采样探头连接的一套或多套检测装置，每套检测装置均包括待测气体的相应检测气室、位于检测气室一端的相应红外光源和位于检测气室另一端的相应检测器，每套检测装置的检测气室之间通过导气管串联，在最后一检测气室上通过导气管顺次连接有一电容式压力传感器和所述抽气装置；数据处理单元包括与温度压力流速检测电路板连接的一信号处理主板和输出接口，在信号处理主板上设有第二温度传感器。具体地，分析仪中有两套检测装置，一套为SO2检测装置，一套为NO检测装置。红外光源均采用镍铬丝加热发光并以切光电路板进行调制，在机箱中，检测气室内壁经过316不锈钢抛光处理，检测气室的温度保持在45° C。数据处理单元中的第二温度传感器采用PtlOO温度传感器，输出接口有RS232接口和USB接口两种形式，可以直接与计算机连接，也可以拷取数据。分析仪还提供了高性能的可充电电池组和外接电源插口，既便于携带，也可以外接交流电源，在工作状态时进行充电。优选地，进样单元还包括一简易过滤除尘器，它通过导气管前后依次连接采样探头和检测气室，简易过滤除尘器采用聚四氟乙烯材质，过滤精度为0.05um，在简易过滤除尘器后部装有硅藻土以吸收样气中的SO3,防止检测气室被腐蚀。进样单元还包括一导气管接口，固定在分析单元的机箱外壳上，分别通过导气管与采样探头、简易过滤除尘器连接，导气管采用聚四氟乙烯材料。进样单元中的采样探头采用316不锈钢材料，外表镀有聚四氟乙烯，可以有效地防止烟气对探头的腐蚀。进样单元中的抽气装置是一隔膜泵。采样探头采用红外吸收效率最高的硒化铅探头，并且在探头内设置有制冷原件以减少室外温度的影响。在这里分析单元中的第一温度传感器外还包有一皮托管以便于插入所测烟气中。本技术公开的便携式烟气分析仪便于携带，抗干扰能力强、受流量影响小、使用寿命长,并且成本低廉。附图说明图1一种便携式非分散红外烟气分析仪的结构示意图；图中标号:第一温度传感器1，皮托管2，采样探头3，导气管4，简易过滤除尘器5，恒温加热模块6，信号处理主板7，SO2因子测量红外光源8，NO因子测量红外光源9，SO2因子检测气室10，S02因子检测器11，N0因子检测器12，温度压力流速检测电路板13，电容式压力传感器14，NO因子检测气室15，隔膜泵16，PtlOO温度传感器17，机箱18。具体实施方式下面结合本技术中的具体实施例对本技术的技术方案作进一步清楚、完整地描述。本技术公开了一种便携式非分散红外烟气分析仪，如图1，分析仪包括进样单元、分析单元和数据处理单元；进样单元包括一采样探头3、一第一温度传感器I和一抽气装置16，第一温度传感器I位于皮托管2中；分析单元位于机箱18内，包括一固定在机箱18内的恒温加热模块6、一与第一温度传感器I连接的温度压力流速检测电路板13、通过导气管4与采样探头3连接的两套检测装置，一套为SO2检测装置，一套为NO检测装置，SO2检测装置包括SO2因子检测气室10、位于SO2因子检测气室10 —端的SO2因子测量红外光源8和位于SO2因子检测气室10另一端的SO2因子检测器，同样地，NO检测装置包括一 NO因子检测气室15、位于NO因子检测气室15 —端的NO因子测量红外光源9和位于NO因子检测气室15另一端的NO因子检测器12，NO因子检测气室15通过导气管4还顺次连接有一电容式压力传感器14和一抽气装置，抽气装置采用一隔膜泵16 ;数据处理单元数据处理单元包括与温度压力流速检测电路板13连接的一信号处理主板7和输出接口，在信号处理主板7上设有第二温度传感器，第二温度传感器采用一 PtlOO温度传感器17。具体的工作流程是:在进行烟气分析时，将采样探头3放入烟气中通过隔膜泵16直接抽取烟气，烟气经过简易过滤除尘器5除去灰尘与SO3，在进入检测装置后，烟气中的SO2在SO2因子测量红外光源8的作用下被SO2因子检测器11检测到相应的信号，信号传输到信号处理主板7，通过电容式压力传感器14和PtlOO温度传感器17进行相应地温压补偿，从而测出SO2的浓度，同样地，通过NO检测装置可以测出NO的浓度。另一方面，将设有第一温度传感器I的皮托管2插入到烟气环境中，通过温度压力流速检测电路板13的检测及信号处理主板7的处理，得到烟气环境相应的温度、压力和流速。由上述实施例可知，本技术公开的非分散红外烟气分析仪测量精度高、使用寿命长、抗干扰能力强、受流量影响小、成本低廉同时便于携带。上述实施例是对本技术较佳实施的具体说明，但本技术并不限于上述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本技术精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同 的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。权利要求1.一种便携式非分散红外烟气分析仪，其特征在于:所述分析仪包括进样单元、分析单元和数据处理单元；所述进样单元包括第一温度传感器(I)、一采样探头(3)和一抽气装置(16);所述分析单元位于机箱(18)内，包括一固定在所述机箱(18)内的恒温加热模块(6)、一与所述第一温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式非分散红外烟气分析仪，其特征在于：所述分析仪包括进样单元、分析单元和数据处理单元；所述进样单元包括第一温度传感器（1）、一采样探头（3）和一抽气装置（16）；所述分析单元位于机箱（18）内，包括一固定在所述机箱（18）内的恒温加热模块（6）、一与所述第一温度传感器（1）连接的温度压力流速检测电路板（13）、通过导气管（4）与所述采样探头（3）连接的一套或多套检测装置，所述每套检测装置均包括待测气体的相应检测气室、位于所述检测气室一端的相应红外光源和位于所述检测气室另一端的相应检测器，所述每套检测装置的检测气室之间通过导气管（4）串联，在所述最后一检测气室上通过导气管（4）顺次连接有一电容式压力传感器（14）和所述抽气装置（16）；所述数据处理单元包括与所述温度压力流速检测电路板（13）连接的一信号处理主板（7）和输出接口，所述信号处理主板（7）上设有第二温度传感器（17）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韦常贤，刘晓峰，孙岩，
申请(专利权)人：宇星科技发展深圳有限公司，
类型：实用新型
国别省市：