專利名稱：一種便攜式非分散紅外煙氣分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及大氣污染監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煙氣監(jiān)測設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著我國對大氣污染防治的力度逐年加大,在國內(nèi)已經(jīng)逐漸建立起對污染物的排放監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，煙氣在線連接監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS系統(tǒng))的安裝總數(shù)已接近兩萬套。如何有效保證監(jiān)測系統(tǒng)的可靠運行，監(jiān)測數(shù)據(jù)真實有效成為了環(huán)保和監(jiān)測部門的重要關(guān)注點。便攜式煙氣分析儀大量應(yīng)用于監(jiān)測系統(tǒng)的比對和校驗，用以保證監(jiān)測結(jié)果的可靠性。實際應(yīng)用中大多數(shù)CEMS系統(tǒng)已經(jīng)采用了非分散紅外吸收氣體分析方法，但便攜式的煙氣分析儀仍然沿用電化學(xué)的測量原理。但是電化學(xué)測量原理方法的相關(guān)性問題以及電化學(xué)原理儀器的抗干擾等問題已經(jīng)在實際應(yīng)用中凸顯出來。例如，現(xiàn)有的電化學(xué)原理的便攜式煙氣分析儀在使用過程中經(jīng)常會碰到“測不準(zhǔn)”問題，即在實驗室測試標(biāo)準(zhǔn)氣體是好的，到了現(xiàn)場卻測不準(zhǔn)。這是因為，電化學(xué)傳感器對流速的變化極為敏感。通常電化學(xué)類煙氣分析儀的測試讀數(shù)與采氣流速呈“正相關(guān)”。電化學(xué)傳感器通過設(shè)置不同的電極電位，使得傳感器對應(yīng)某一特定氣體敏感，從而達(dá)到測定的目的。但對于電極電位相似的氣體，會產(chǎn)生交叉干擾。此外，電化學(xué)傳感器使用壽命有限，在超過量程測試時還容易出現(xiàn)“中毒”現(xiàn)象，導(dǎo)致傳感器失效。基于這些原因，便攜電化學(xué)煙氣分析儀的使用范圍受到了一定的限制，尤其在類似背景氣體復(fù)雜、高濕低濃度的測試條件下，已經(jīng)不能滿足監(jiān)測或比對的要求。長期使用儀器后，由于煙氣濕度的影響，在電化學(xué)傳感器的滲透膜表面會形成結(jié)露水；結(jié)露水會影響氣體分子的滲透，從而導(dǎo)致測量結(jié)果偏低，甚至測試不到目標(biāo)污染物。所以電化學(xué)儀器每次使用前不得不抽取一段時間干燥清潔的空氣吹掃傳感器，以保證測量準(zhǔn)確。·發(fā)明內(nèi)容本實用新型是針對上述現(xiàn)狀，旨在提供一種測量精度高、使用壽命長、同時適合便攜式測量的非分散紅外煙氣分析儀。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下技術(shù)方案:本實用新型公開的便攜式煙氣分析儀包括進(jìn)樣單元、分析單元和數(shù)據(jù)處理單元；進(jìn)樣單元包括一采樣探頭、第一溫度傳感器和一抽氣裝置；分析單元位于機箱內(nèi)，包括一固定在機箱內(nèi)的恒溫加熱模塊、一與第一溫度傳感器連接的溫度壓力流速檢測電路板、通過導(dǎo)氣管與采樣探頭連接的一套或多套檢測裝置，每套檢測裝置均包括待測氣體的相應(yīng)檢測氣室、位于檢測氣室一端的相應(yīng)紅外光源和位于檢測氣室另一端的相應(yīng)檢測器，每套檢測裝置的檢測氣室之間通過導(dǎo)氣管串聯(lián)，在最后一檢測氣室上通過導(dǎo)氣管順次連接有一電容式壓力傳感器和所述抽氣裝置；數(shù)據(jù)處理單元包括與溫度壓力流速檢測電路板連接的一信號處理主板和輸出接口，在信號處理主板上設(shè)有第二溫度傳感器。具體地，分析儀中有兩套檢測裝置，一套為SO2檢測裝置，一套為NO檢測裝置。紅外光源均采用鎳鉻絲加熱發(fā)光并以切光電路板進(jìn)行調(diào)制，在機箱中，檢測氣室內(nèi)壁經(jīng)過316不銹鋼拋光處理，檢測氣室的溫度保持在45° C。數(shù)據(jù)處理單元中的第二溫度傳感器采用PtlOO溫度傳感器，輸出接口有RS232接口和USB接口兩種形式，可以直接與計算機連接，也可以拷取數(shù)據(jù)。分析儀還提供了高性能的可充電電池組和外接電源插口，既便于攜帶，也可以外接交流電源，在工作狀態(tài)時進(jìn)行充電。優(yōu)選地，進(jìn)樣單元還包括一簡易過濾除塵器，它通過導(dǎo)氣管前后依次連接采樣探頭和檢測氣室，簡易過濾除塵器采用聚四氟乙烯材質(zhì)，過濾精度為0.05um，在簡易過濾除塵器后部裝有硅藻土以吸收樣氣中的SO3,防止檢測氣室被腐蝕。進(jìn)樣單元還包括一導(dǎo)氣管接口，固定在分析單元的機箱外殼上，分別通過導(dǎo)氣管與采樣探頭、簡易過濾除塵器連接，導(dǎo)氣管采用聚四氟乙烯材料。進(jìn)樣單元中的采樣探頭采用316不銹鋼材料，外表鍍有聚四氟乙烯，可以有效地防止煙氣對探頭的腐蝕。進(jìn)樣單元中的抽氣裝置是一隔膜泵。采樣探頭采用紅外吸收效率最高的硒化鉛探頭，并且在探頭內(nèi)設(shè)置有制冷原件以減少室外溫度的影響。在這里分析單元中的第一溫度傳感器外還包有一皮托管以便于插入所測煙氣中。本實用新型公開的便攜式煙氣分析儀便于攜帶，抗干擾能力強、受流量影響小、使用壽命長,并且成本低廉。
圖1一種便攜式非分散紅外煙氣分析儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中標(biāo)號:第一溫度傳感器1，皮托管2，采樣探頭3，導(dǎo)氣管4，簡易過濾除塵器5，恒溫加熱模塊6，信號處理主板7，SO2因子測量紅外光源8，NO因子測量紅外光源9，SO2因子檢測氣室10，S02因子檢測器11，N0因子檢測器12，溫度壓力流速檢測電路板13，電容式壓力傳感器14，NO因子檢測氣室15，隔膜泵16，PtlOO溫度傳感器17，機箱18。
具體實施方式
下面結(jié)合本實用新型中的具體實施例對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步清楚、完整地描述。本實用新型公開了一種便攜式非分散紅外煙氣分析儀，如圖1，分析儀包括進(jìn)樣單元、分析單元和數(shù)據(jù)處理單元；進(jìn)樣單元包括一采樣探頭3、一第一溫度傳感器I和一抽氣裝置16，第一溫度傳感器I位于皮托管2中；分析單元位于機箱18內(nèi)，包括一固定在機箱18內(nèi)的恒溫加熱模塊6、一與第一溫度傳感器I連接的溫度壓力流速檢測電路板13、通過導(dǎo)氣管4與采樣探頭3連接的兩套檢測裝置，一套為SO2檢測裝置，一套為NO檢測裝置，SO2檢測裝置包括SO2因子檢測氣室10、位于SO2因子檢測氣室10 —端的SO2因子測量紅外光源8和位于SO2因子檢測氣室10另一端的SO2因子檢測器，同樣地，NO檢測裝置包括一 NO因子檢測氣室15、位于NO因子檢測氣室15 —端的NO因子測量紅外光源9和位于NO因子檢測氣室15另一端的NO因子檢測器12，NO因子檢測氣室15通過導(dǎo)氣管4還順次連接有一電容式壓力傳感器14和一抽氣裝置，抽氣裝置采用一隔膜泵16 ;數(shù)據(jù)處理單元數(shù)據(jù)處理單元包括與溫度壓力流速檢測電路板13連接的一信號處理主板7和輸出接口，在信號處理主板7上設(shè)有第二溫度傳感器，第二溫度傳感器采用一 PtlOO溫度傳感器17。具體的工作流程是:在進(jìn)行煙氣分析時，將采樣探頭3放入煙氣中通過隔膜泵16直接抽取煙氣，煙氣經(jīng)過簡易過濾除塵器5除去灰塵與SO3，在進(jìn)入檢測裝置后，煙氣中的SO2在SO2因子測量紅外光源8的作用下被SO2因子檢測器11檢測到相應(yīng)的信號，信號傳輸?shù)叫盘柼幚碇靼?，通過電容式壓力傳感器14和PtlOO溫度傳感器17進(jìn)行相應(yīng)地溫壓補償，從而測出SO2的濃度，同樣地，通過NO檢測裝置可以測出NO的濃度。另一方面，將設(shè)有第一溫度傳感器I的皮托管2插入到煙氣環(huán)境中，通過溫度壓力流速檢測電路板13的檢測及信號處理主板7的處理，得到煙氣環(huán)境相應(yīng)的溫度、壓力和流速。由上述實施例可知，本實用新型公開的非分散紅外煙氣分析儀測量精度高、使用壽命長、抗干擾能力強、受流量影響小、成本低廉同時便于攜帶。上述實施例是對本實用新型較佳實施的具體說明，但本實用新型并不限于上述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實用新型精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換，這些等同 的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種便攜式非分散紅外煙氣分析儀，其特征在于:所述分析儀包括進(jìn)樣單元、分析單元和數(shù)據(jù)處理單元；所述進(jìn)樣單元包括第一溫度傳感器(I)、一采樣探頭(3)和一抽氣裝置(16);所述分析單元位于機箱(18)內(nèi)，包括一固定在所述機箱(18)內(nèi)的恒溫加熱模塊(6)、一與所述第一溫度傳感器(I)連接的溫度壓力流速檢測電路板(13)、通過導(dǎo)氣管(4)與所述采樣探頭(3)連接的一套或多套檢測裝置，所述每套檢測裝置均包括待測氣體的相應(yīng)檢測氣室、位于所述檢測氣室一端的相應(yīng)紅外光源和位于所述檢測氣室另一端的相應(yīng)檢測器，所述每套檢測裝置的檢測氣室之間通過導(dǎo)氣管(4)串聯(lián)，在所述最后一檢測氣室上通過導(dǎo)氣管(4)順次連接有一電容式壓力傳感器(14)和所述抽氣裝置(16);所述數(shù)據(jù)處理單元包括與所述溫度壓力流速檢測電路板(13)連接的一信號處理主板(7)和輸出接口，所述信號處理主板(7)上設(shè)有第二溫度傳感器(17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析儀，其特征在于:所述分析儀中含有兩套檢測裝置，一套為SO2檢測裝置，另一套為NO檢測裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析儀，其特征在于:所述進(jìn)樣單元還包括一簡易過濾除塵器(5)，所述簡易過濾除塵器(5)通過導(dǎo)氣管(4)前后依次連接有所述采樣探頭(3)和所述檢測氣室(8);所述簡易過濾除塵器(5)采用聚四氟乙烯材質(zhì)，過濾精度為0.05um;所述簡易過濾除塵器(5)后部裝有硅藻土以吸收樣氣中的S03。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分析儀，其特征在于:所述紅外光源均采用鎳鉻絲加熱發(fā)光并以切光電路板進(jìn)行調(diào)制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分析儀，其特征在于:所述采樣探頭(3)采用硒化鉛探頭并且內(nèi)直制冷原件。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分析儀，其特征在于:所述進(jìn)樣單元還包括一導(dǎo)氣管接口，固定在所述分析單元的機箱(18) 外殼上，分別通過導(dǎo)氣管(4)與所述采樣探頭(3)、所述簡易過濾除塵器(5)連接，所述導(dǎo)氣管(4)采用聚四氟乙烯材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析儀，其特征在于:所述抽氣裝置是一隔膜泵(16)，所述第二溫度傳感器(17)是一 PtlOO溫度傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析儀，其特征在于:所述采樣探頭(3)采用316不銹鋼材質(zhì)，夕卜表鍍有聚四氟乙烯；所述第一溫度傳感器位于一皮托管(2)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析儀，其特征在于:所述檢測氣室內(nèi)壁經(jīng)過316不銹鋼拋光處理，溫度保持在45° C。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析儀，其特征在于:所述輸出接口包括RS232接口和USB接口 ；所述分析儀設(shè)有可充電電池組和外接電源插口。
專利摘要本實用新型公開了一種便攜式非分散紅外煙氣分析儀。該分析儀包括進(jìn)樣單元、分析單元和數(shù)據(jù)處理單元；進(jìn)樣單元包括一采樣探頭、第一溫度傳感器和一抽氣裝置；分析單元位于機箱內(nèi)，包括一固定在機箱內(nèi)的恒溫加熱模塊、一與第一溫度傳感器連接的溫度壓力流速檢測電路板、與采樣探頭連接的至少一套檢測裝置，每套檢測裝置均包括檢測氣室、位于檢測氣室一端的紅外光源和位于另一端的檢測器，檢測氣室之間串聯(lián)，最后一檢測氣室順次連一電容式壓力傳感器和抽氣裝置；數(shù)據(jù)處理單元包括一信號處理主板和輸出接口，在信號處理主板上設(shè)有第二溫度傳感器。本實用新型公開的便攜式煙氣分析儀便于攜帶，抗干擾能力強、受流量影響小、使用壽命長，并且成本低廉。
文檔編號G01N21/35GK203101268SQ201220505429
公開日2013年7月31日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者韋常賢, 劉曉峰, 孫巖 申請人:宇星科技發(fā)展(深圳)有限公司