[发明专利]一种氨在线分析仪自动控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种氨在线分析仪自动控制系统及控制方法，包括人机交互单元，数据采集及自动控制单元，取样单元，烟气流量控制单元，吸收定容单元和连续流动分析单元，数据采集及自动控制单元包括数据采集与处理模块和自动控制模块，数据采集与处理模块用于传输所有设备的开关量及模拟量信号，自动控制模块根据写好的逻辑及人机交互单元输入的相关信息对系统中的所有运行设备进行自动控制；本系统集采样、吸收、定容和送样能力于一体，采样分析精度和时效性高，可以满足氨在线分析仪连续、稳定的测量烟气中的氨浓度，指导氨排放控制系统运行。

技术领域

本发明属于固定污染源气态污染物测量技术领域，特别是涉及一种氨在线分析仪自动控制系统及控制方法。

背景技术

为贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》，保护环境，保障人体健康，需实时监测工业废气中的氨。现有两种主流测量方法：光学法测量氨浓度，可实现在线连续测量但测量精度较差；现有的分光光度法测量烟气中氨浓度，需人工配置吸收液，手动进行样品采集，做好样品保存流转，最后进行实验室分析，可实现精准测量，但在实际操作过程中测试结果不具备时效性，无法实现氨浓度在线精准测量，增加了工业废气氨治理的不确定性。现有《刘鸿鹏. 一种氨氮分析仪控制模块》和《苗丰, 凌雁波,汤光华, et al. 一种用于便携式氨逃逸分析仪的控制系统》，通常都包含“现场总线，脉宽调制和数字量输出及控制算法技术的氨氮分析仪控制模块”。但它们不涉及采样、吸收、定容和送样能力，采样分析精度和时效性较差，本控制系统可以有效地解决这一问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氨在线分析仪自动控制系统及控制方法，以解决现有技术中测量时效性差、手动测量、无法精准测量的技术问题；本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种氨在线分析仪自动控制系统，其包括人机交互单元，数据采集及自动控制单元，取样单元，烟气流量控制单元，吸收定容单元和连续流动分析单元；

所述取样单元包括取样枪；所述吸收定容单元包括依次管路连接的新液瓶、新液补充泵、新液补充泵出口电磁阀、新液流量计、混合瓶、吸收瓶、样品输送泵入口电磁阀、样品输送泵、样品输送流量计、缓冲瓶、废液排放泵入口电磁阀、废液排放泵、废液流量计和废液瓶，所述取样枪与混合瓶连接；

所述烟气流量控制单元包括真空破坏阀以及依次连接的采样压力表、冷凝器、采样流量计、取样泵、氧量表；所述真空破坏阀与吸收瓶连通，所述采样压力表与吸收瓶之间连接有采样控制对空三通电磁阀，所述采样流量计与取样泵之间也连接有采样控制对空三通电磁阀，所述真空破坏阀以及两个采样控制对空三通电磁阀均连通环境大气，所述冷凝器连接在采样压力表和采样流量计之间；

所述连续流动分析单元为与缓冲瓶连接的连续流动分析仪；

所述人机交互单元设置有操作面板；

所述数据采集及自动控制单元包括数据采集与处理模块和自动控制模块，所述数据采集与处理模块用于传输所有设备的开关量及模拟量信号，所述自动控制模块根据写好的逻辑及人机交互单元输入的相关信息对系统中的所有运行设备进行自动控制。

进一步，取样单元还包括探头温控装置、仪表箱温控装置、探头吹扫气动阀、压缩空气管道，所述取样枪依次连接探头温控装置和仪表箱温控装置并与混合瓶连接，所述压缩空气管道与探头吹扫气动阀连通，探头吹扫气动阀通过取样枪与探头温控装置连通。

进一步，数据采集及自动控制单元由PLC搭建，包括通过排线连接的CPU、开关量输入、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、继电器、接触器，所述数据采集及自动控制单元中的各模块与人机交互单元、取样单元、烟气流量控制单元、吸收定容单元、连续流动分析单元用线缆及RS485通讯连接，所述数据采集与处理模块将所有设备的开关量及模拟量信号传输至CPU。