[发明专利]直接测量法烟气分析仪全系统在线标定装置

说明书

技术领域

本发明利用光学和光谱学技术对气体浓度进行直接测量，是气体浓度直接测量系统全系统在线标定装置。全系统在线标定是气体浓度直接测量系统真正意义上的系统标定，既提高了系统的测量精度；同时在线标定功能实现了直接测量系统标定的智能化。全系统在线标定装置是迄今为止除扩散式在线标定方法以外的，满足“全系统在线标定”的系统标定方法。

背景技术

直接测量法烟气分析仪是应用光学和光谱学技术对燃煤电站、化工、冶金、水泥等固定污染源烟气排放进行连续在线监测的仪器。相比于传统的抽取式测量系统而言，直接测量法无需对烟气进行取样，并进行诸如粉尘过滤、水蒸汽冷凝等预处理，系统结构简单，且避免了烟气浓度较低、烟气中含有焦油等情况下由于冷凝水析出或水蒸汽干扰等引起的测量结果偏差。

直接测量法在具有上述优点的同时也具有明显的缺点。对于市场上绝大多数直接测量法烟气浓度测量系统而言，都存在同样的问题，即无法进行全系统在线标定。由于电子元器件老化以及环境温度、压力、湿度、震动等因素的影响，几乎所有的测量仪器或系统都必须定期进行零点校准，否则的测量结果往往存在测量偏差，直接测量法烟气浓度测量系统同样如此。根据固定污染源烟气排放连续监测技术规范和要求，直接测量法烟气连续监测系统每30天至少用校准装置通入零气和接近烟气中污染物浓度的标准气体校准一次仪器的零点和工作点。对于直接测量法，现在标定的普遍做法是向单独的气体流动池通入校准用零气或标气，根据测量结果来校准仪器或系统的零点和线性。这样做的问题在于校准所用光路与正常测量光路并非同一光路，从理论上来讲很难起到全系统校准的目的，而且操作相当繁琐。

迄今为止，陶瓷滤芯法是直接测量法系统唯一能进行全系统在线标定的方法。该方法的基本思想是，在正常测量状态下，烟气接触测量探头时，气体分子可以通过探头上的滤芯材料进入光路而粉尘无法进入；在标定状态下，标准气体进入测量探头的光路中，在正压状态下标气通过滤芯材料向烟气中扩散，从而实现了全系统在线标定。对于烟气湿度比较大的工况，由于粉尘和其它一些焦油物质容易粘附在滤芯材料的表面，从而导致测量系统无法正常运行。目前，使用该方法的直接测量系统已经很少应用。

发明内容

本发明的目的在于为直接测量法烟气浓度测量系统提供一种全系统在线标定装置，利用此装置可以实现全系统的在线标定，避免了非全系统标定方式给测量结果带来的误差，同时提高了系统测量结果的准确性，大大减小了标定工作量提高了标定工作的效率。该装置完全符合我国固定污染源烟气排放连续监测技术规范和要求。

本发明专利采用的技术方案是：

直接测量法烟气分析仪全系统在线标定装置，其特征是：包括标定单元和测量单元，所述测量单元设有测量光路和测量区域，所述标定单元对应测量单元的测量区域设有相通的开口，该标定单元包括：标气室、标气室两端的窗镜、窗镜保护部件及转向传动装置；所述转向传动装置包括直线电机和转向部件，标气室连接在转向部件上，并对应位于所述开口位置。

本发明的进一步设计在于，

所述测量单元设有一光通管，测量光路的三面直角棱镜通过镜座安装在光通管端部，光源和光电探测装置位于光通管的另一端部，测量区域为光通管上开的一矩形开口，该矩形开口位于镜座一侧。

所述标定单元内置于一标定管中，标定管上开有所述与测量区域相通的开口。

所述光通管和标定管均为方管形成的腔室，两者长度相当，固定连接为一体。

所述转向部件包括滑座、滑块和滑杆，滑座上设有限位滑槽，滑块上设有定位凸台，所述滑座与滑块相装配，且滑块的定位凸台上还间隔开有多组平行的斜向滑槽，斜向滑槽与滑杆轴的夹角α为15-85度；所述滑座的限位滑槽的两侧槽壁上设有T形缺口，所述滑杆套穿滑座两侧T形缺口，并垂直于限位滑槽方向装配，滑杆前部间隔设有多组圆柱凸台，所述圆柱凸台与斜向滑槽相适配，所述各圆柱凸台的间距L₁与各斜向滑槽的间距L₂满足：L₂=L₁sinα，当滑杆直线运动时，滑杆上的各组圆柱凸台与滑块上的各组斜向滑槽依次配合；所述滑杆后端经推杆与直线电机的输出轴相连；所述滑块与标气室固定连接。

所述窗镜保护部件包括：对称设于标气室两侧的窗镜保护盖、拉杆和支架，所述窗镜保护盖后端铰接在标气室两端，窗镜保护盖中部或前端连接拉杆，拉杆与支架相接，支架固定在标定管内壁上。

所述标定管内还设有吹扫气管。