管道內(nèi)氣體的監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)提供了一種管道內(nèi)氣體中元素的監(jiān)測系統(tǒng)，包括取樣裝置、元素富集裝置、測量單元，還包括：稀釋裝置，所述稀釋裝置設(shè)置在所述元素富集裝置的下游，具有進(jìn)氣通道、排氣通道和低壓區(qū)形成模塊；所述進(jìn)氣通道連通所述元素富集裝置，內(nèi)部設(shè)有小孔，所述進(jìn)氣通道和排氣通道的連通處是低壓區(qū)；分析單元，所述分析單元用于依據(jù)測量單元和稀釋裝置的輸出結(jié)果而得出管道內(nèi)氣體中元素的含量。本實(shí)用新型專利技術(shù)具有可靠性高、成本低、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)。（*該技術(shù)在2021年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及氣體的測量，特別涉及管道內(nèi)氣體中元素或顆粒物的監(jiān)測系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
汞是劇毒物質(zhì)，即使環(huán)境中的汞含量很低，也會通過食物鏈累積到人體中，從而危害人體健康。因此，迫切需要一些能夠快速定量檢測環(huán)境中痕量汞的方法。圖I示出了現(xiàn)有技術(shù)中廣泛采用的管道內(nèi)氣體中汞元素的監(jiān)測系統(tǒng)，如圖I所示，所述監(jiān)測系統(tǒng)包括取樣探頭I、管道2、4、富集裝置4、X射線熒光光譜分析儀、抽氣裝置3、10和稀釋裝置9。汞具有揮發(fā)性，在很多場合都保持在氣態(tài)，如煙囪、管道內(nèi)，而且含量都比較低，因此需要富集裝置來富集汞以提高汞測量的靈敏度，通常采用濾膜富集氣體中的汞。普通濾膜不能富集單質(zhì)汞，因此需要對汞或?yàn)V膜進(jìn)行特殊處理。目前的處理方法主要有以下兩種I、將氯氣加入含汞氣態(tài)流體中，汞和氯氣反應(yīng)生成氯化汞，使用普通濾膜(如PES膜)吸附氯化汞。該方法的不足之處主要為a、汞與氯化汞在環(huán)境或煙氣溫度下具有較大的蒸汽壓，汞不能完全轉(zhuǎn)化成氯化汞山、氯氣是有毒氣體，過量的氯氣危及人的生命，還產(chǎn)生污染。2、將普通濾膜樹脂化處理，然后浸泡于碘溶液中，晾干后用于汞的吸附。該方法的不足之處主要為這種濾膜放置的時間越長，碘損失越多，因此，這種處理過的膜難以長時間存放。測量出的汞是富集時間內(nèi)通過濾膜的所有體積內(nèi)氣體中汞的總量，為了獲知單位體積內(nèi)氣體中的汞含量，還需得知在汞富集時間內(nèi)通過濾膜的氣體的體積。稀釋裝置采用質(zhì)量流量計，為了有效地提高質(zhì)量流量計的工作壽命、測量氣體中油性和酸性成分氣體的水洗罐7、用于除水的冷凝器8。但帶來了結(jié)構(gòu)復(fù)雜、系統(tǒng)維護(hù)麻煩、成本高的不足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本技術(shù)提供了一種適應(yīng)性好、可靠性高、成本低的管道內(nèi)氣體的監(jiān)測系統(tǒng)。本技術(shù)的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的管道內(nèi)氣體的監(jiān)測系統(tǒng)，包括取樣裝置、測量單元，其特征在于所述監(jiān)測系統(tǒng)還包括稀釋裝置，所述稀釋裝置具有氣體通道、進(jìn)氣通道、排氣通道、氣源和第一流量計；所述進(jìn)氣通道連通所述取樣裝置，內(nèi)部設(shè)有小孔，所述氣體通道、進(jìn)氣通道和排氣通道的連通處是膨脹區(qū)；所述進(jìn)氣通道和氣體通道間的夾角處于(0，90°」，氣體通道與排氣通道的夾角處于[90^1801,所述進(jìn)氣通道與排氣通道間的夾角處于IQOf5,180^;所述氣源與所述氣體通道連通，所述第一流量計設(shè)置在所述氣體通道上；控制人員設(shè)備，所述控制人員設(shè)備用于根據(jù)所述測量單元傳送來的信號而得出稀釋比調(diào)節(jié)信息，并傳送到流量調(diào)節(jié)裝置；所述稀釋比調(diào)節(jié)信息包括增大、減小所述小孔的通氣截面積，增大、減小所述氣體通道內(nèi)氣體的流量；流量調(diào)節(jié)裝置，所述流量調(diào)節(jié)裝置用于根據(jù)所述控制人員設(shè)備傳送來的稀釋比調(diào)節(jié)信息去調(diào)整所述氣體通道內(nèi)氣體流量以及所述小孔的通氣截面積。根據(jù)上述的監(jiān)測系統(tǒng)，可選地，所述小孔至少為兩個，分別具有不同的通氣截面積；所述流量調(diào)節(jié)裝置用于根據(jù)所述稀釋比調(diào)節(jié)信息而選擇性地將小孔置于所述進(jìn)氣通道內(nèi)。根據(jù)上述的監(jiān)測系統(tǒng)，可選地，所述小孔僅為一個，所述流量調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)整所述小孔的通氣截面積。根據(jù)上述的監(jiān)測系統(tǒng)，可選地，所述小孔至少為兩個，通氣截面積不同，分別設(shè)置在至少兩個進(jìn)氣通道內(nèi)；所述流量調(diào)節(jié)裝置包括流路切換裝置，用于使所述取樣裝置選擇性地與所述至少兩個進(jìn)氣通道中的一個連通。根據(jù)上述的監(jiān)測系統(tǒng)，可選地，所述流量調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)置在所述氣體通道上的閥門。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)具有的有益效果為I、適應(yīng)性好。對于不同測量環(huán)境下的待測氣體，可以獲得不同的稀釋比，從而使測得的稀釋后的待測氣體的值處于閾值范圍內(nèi)，也即測量單元的最佳響應(yīng)范圍內(nèi)，提高了測量準(zhǔn)確度，同時適用范圍廣。當(dāng)稀釋比調(diào)節(jié)較大時，先調(diào)節(jié)小孔的出氣截面積，再去調(diào)整氣體通道內(nèi)的流量。當(dāng)稀釋比調(diào)節(jié)較小時，僅調(diào)節(jié)氣體通道內(nèi)的流量即可。2、系統(tǒng)可靠性高，無需清洗罐、冷凝器等裝置。便于維護(hù)，也降低了成本。附圖說明參照附圖，本技術(shù)的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是這些附圖僅僅用于舉例說明本技術(shù)的技術(shù)方案，而并非意在對本技術(shù)的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。圖中圖I是根據(jù)本技術(shù)的現(xiàn)有技術(shù)中監(jiān)測系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖；圖2是根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例I的監(jiān)測系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖；圖3是根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例I的監(jiān)測系統(tǒng)中稀釋裝置的基本結(jié)構(gòu)圖；圖4是根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例I的監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行方法的流程圖。具體實(shí)施方式圖2-4和以下說明描述了本技術(shù)的可選實(shí)施方式以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實(shí)施和再現(xiàn)本技術(shù)。為了教導(dǎo)本技術(shù)技術(shù)方案，已簡化或省略了一些常規(guī)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解源自這些實(shí)施方式的變型或替換將在本技術(shù)的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本技術(shù)的多個變型。由此，本技術(shù)并不局限于下述可選實(shí)施方式，而僅由權(quán)利要求和它們的等同物限定。實(shí)施例I :圖2示意性地給出了本技術(shù)實(shí)施例的煙囪內(nèi)氣體中元素的監(jiān)測系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，所述監(jiān)測系統(tǒng)包括取樣裝置，所述取樣裝置設(shè)置在煙囪上，用于取樣煙囪內(nèi)的氣體。測量單元，所述測量單元可采用熒光光譜分析裝置，還可以采用吸收光譜裝置，這些都是本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。稀釋裝置，圖3示意性地給出了本實(shí)施例的稀釋裝置的基本結(jié)構(gòu)圖，如圖3所示，所述稀釋裝置具有氣體通道52、進(jìn)氣通道51、排氣通道53、氣源和第一流量計；所述進(jìn)氣通道連通所述取樣裝置，內(nèi)部設(shè)有小孔，所述氣體通道、進(jìn)氣通道和排氣通道的連通處是膨脹區(qū)54;所述進(jìn)氣通道51和氣體通道52間的夾角處于(0，90°」，如90度，氣體通道52與排 氣通道53的夾角處于190^180^,如180度，所述進(jìn)氣通道51與排氣通道53間的夾角處于l90G,180Gj,如90度；所述氣源與所述氣體通道52連通，所述第一流量計設(shè)置在所述氣體通道52上；可選地，所述稀釋裝置可選用如下方式所述小孔至少為兩個，分別具有不同的通氣截面積；所述流量調(diào)節(jié)裝置用于根據(jù)所述稀釋比調(diào)節(jié)信息而選擇性地將小孔置于所述進(jìn)氣通道內(nèi)，從而使得不同的小孔置于進(jìn)氣通道內(nèi)時，可獲得不同的流量。所述小孔僅為一個，所述流量調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)整所述小孔的通氣截面積。所述小孔至少為兩個，通氣截面積不同，分別設(shè)置在至少兩個進(jìn)氣通道內(nèi)；所述流量調(diào)節(jié)裝置包括流路切換裝置，用于使所述取樣裝置選擇性地與所述至少兩個進(jìn)氣通道中的一個連通。控制人員設(shè)備，所述控制人員設(shè)備用于根據(jù)所述測量單元傳送來的信號而得出稀釋比調(diào)節(jié)信息，并傳送到流量調(diào)節(jié)裝置；所述稀釋比調(diào)節(jié)信息包括增大、減小所述小孔的通氣截面積，增大、減小所述氣體通道內(nèi)氣體的流量；所述控制人員設(shè)備可以是操作人員，還可以是控制電路、控制軟件。具體做法是當(dāng)測量單元傳送來的信號超出閾值范圍的上限值時，需要提高稀釋比降低小孔的通氣截面積或增大氣體通道內(nèi)氣流的流量；當(dāng)測量單元傳送來的信號低于閾值范圍的下限值時，需要降低稀釋比增大小孔的通氣截面積或減低氣體通道內(nèi)氣流的流量；也即需要讓稀釋后的待測氣體的信號處于閾值范圍內(nèi)。所述閾值范圍(即測量單元的最佳響應(yīng)范圍)中的上限值和下限值的設(shè)置主要考慮測量單元的動態(tài)范圍，可根據(jù)測量環(huán)境的不同而有差異。流量調(diào)節(jié)裝置，所述流量調(diào)節(jié)裝置用于根據(jù)接收到的所述稀釋比調(diào)節(jié)信息去調(diào)整所述氣體通道內(nèi)氣體流量和/或所述小孔的通氣截面積本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
管道內(nèi)氣體的監(jiān)測系統(tǒng)，包括取樣裝置、測量單元，其特征在于：所述監(jiān)測系統(tǒng)還包括：稀釋裝置，所述稀釋裝置具有氣體通道、進(jìn)氣通道、排氣通道、氣源和第一流量計；所述進(jìn)氣通道連通所述取樣裝置，內(nèi)部設(shè)有小孔，所述氣體通道、進(jìn)氣通道和排氣通道的連通處是膨脹區(qū)；所述進(jìn)氣通道和氣體通道間的夾角處于(0，90°」，氣體通道與排氣通道的夾角處于所述進(jìn)氣通道與排氣通道間的夾角處于所述氣源與所述氣體通道連通，所述第一流量計設(shè)置在所述氣體通道上；控制人員設(shè)備，所述控制人員設(shè)備用于根據(jù)所述測量單元傳送來的信號而得出稀釋比調(diào)節(jié)信息，并傳送到流量調(diào)節(jié)裝置；所述稀釋比調(diào)節(jié)信息包括：增大、減小所述小孔的通氣截面積，增大、減小所述氣體通道內(nèi)氣體的流量；流量調(diào)節(jié)裝置，所述流量調(diào)節(jié)裝置用于根據(jù)所述控制人員設(shè)備傳送來的稀釋比調(diào)節(jié)信息去調(diào)整所述氣體通道內(nèi)氣體流量以及所述小孔的通氣截面積。FSA00000652916800011.tif,FSA00000652916800012.tif

【技術(shù)特征摘要】
1.管道內(nèi)氣體的監(jiān)測系統(tǒng)，包括取樣裝置、測量單元，其特征在于所述監(jiān)測系統(tǒng)還包括 稀釋裝置，所述稀釋裝置具有氣體通道、進(jìn)氣通道、排氣通道、氣源和第一流量計；所述進(jìn)氣通道連通所述取樣裝置，內(nèi)部設(shè)有小孔，所述氣體通道、進(jìn)氣通道和排氣通道的連通處是膨脹區(qū)；所述進(jìn)氣通道和氣體通道間的夾角處于(0，90°」，氣體通道與排氣通道的夾角處于l90G，180Gj,所述進(jìn)氣通道與排氣通道間的夾角處于l90G，180°j;所述氣源與所述氣體通道連通，所述第一流量計設(shè)置在所述氣體通道上； 控制人員設(shè)備，所述控制人員設(shè)備用于根據(jù)所述測量單元傳送來的信號而得出稀釋比調(diào)節(jié)信息，并傳送到流量調(diào)節(jié)裝置；所述稀釋比調(diào)節(jié)信息包括增大、減小所述小孔的通氣截面積，增大、減小所述氣體通道內(nèi)氣體的流量； 流量調(diào)節(jié)裝置，所...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊鐵軍，柯亮，馮長宏，
申請(專利權(quán))人：聚光科技杭州股份有限公司，杭州聚光環(huán)保科技有限公司，
類型：實(shí)用新型
國別省市：