[實用新型]可自動標定的插入式在線氣體分析系統

無效

• 申請號: 200920172631.6
• 申請日: 2009-06-18
• 公開（公告）號: CN201417249Y
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 魯愛昕;楊波;化利東
• 申請（專利權）人: 安徽藍盾光電子股份有限公司
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/53
• 代理公司: 銅陵市天成專利事務所
• 代理人: 程 霏

技術領域

本實用新型涉及插入式在線氣體分析系統，特別涉及一種具有自動標定功能的插入式在線氣體分析系統。

背景技術

插入式在線氣體分析系統與傳統的抽取采樣法氣體分析系統不同，它不需要采樣和氣體預處理過程，克服了傳統抽取采樣法氣體分析系統的很多缺陷，具有結構簡單、穩定、測量快速、精度高、運行維護費用低等優點，在環境監測、工業過程分析等領域應用越來越廣泛。插入式在線氣體分析系統可以采用差分光學吸收光譜(DOAS)技術、可調諧半導體激光吸收光譜(TDLAS)技術等多種吸收光譜技術來實現。

常見的一種插入式在線氣體分析系統，包括光發射/接收裝置，以及信號采集處理和分析裝置、插入式測量探頭。在煙囪(道)上開一個孔，焊接好安裝法蘭，然后將測量探頭插入煙囪(道)，并固定在法蘭上，光發射/光接收裝置通過機械結構固定到探頭上，探頭前端安裝有角反射鏡，探頭上有讓被測氣體通過的開口(測量區域)，為保證反射鏡不被粉塵、液滴等污染，系統配有凈化吹掃裝置。由于有開口的探頭安裝在煙囪(道)內，因此難以實現對系統的在線校準特別是在線自動校準。

美國US5517314專利公開了一種具有在線標定功能的插入式在線氣體分析系統，包括光發射單元、標定和測量管路、光接收單元和分析單元。工作過程如下：光源發出的光經過兩個凹面鏡反射成兩束平行光：標定光束和測量光束，分別通過標定管和測量管，經過兩個凹面鏡反射進光接收器，之后通過光纖送到分析單元進行分析。在標定光路上被測氣體管外部標定氣體腔室，腔室也可以放置在被測氣體管路內并使標定光束通過，零氣或標準氣體通過閥門控制充入腔室，吹掃氣通過通氣接頭通入測量通道；當需要標定時，計算機控制電機將遮擋物放置在測量光路上，打開閥門，在腔室充入零氣或標氣，標定光路的光通過接收器送入分析單元。測量時，計算機控制電機將遮擋物放在標定光路上，測量光束通過接收器送入分析單元。該項專利技術能夠實現在線自動標定，但是結構裝置復雜，對機械加工和裝配精度要求很高，比如發射光經過凹面鏡后反射成兩束平行光，在光接收單元這兩束平行光又通過凹面鏡反射進入一個接收裝置，特別是在煙囪內部的復雜環境下，這會造成制造復雜、成本上升，安裝調試難度大。

另外還有采用將插入式測量探頭開口部分敞開或封閉的方式，使得被測氣體進入測量光路或將標定氣體充入封閉光路，從而實現正常測量或進行標定，這種方法由于探頭處于復雜的高溫、高粉塵、高腐蝕性的煙囪內，使得探頭上的活動部件容易受到腐蝕和堵塞，造成活動部件不能長時間可靠工作。

發明內容

本實用新型提供了一種具有自動標定功能的插入式在線氣體分析系統，克服了現有具有自動標定功能的在線氣體分析系統加工制造復雜、安裝調試難度大等缺點。

本實用新型采用的技術方案為：一種具有自動標定功能的插入式在線氣體分析系統，包括光發射/接收裝置和測量探頭，它還包括一個標定裝置，由樣品池、光反射裝置、升降裝置和標準氣源組成，光發射/接收裝置和測量探頭之間的通光路的管道上裝有一個外圍封閉的、兩端與連接管道相通的標定裝置殼體，樣品池和光反射裝置由升降裝置固定在標定裝置殼體內，樣品池和光反射裝置由升降裝置伸入到管道中并置于光路上，光反射裝置位于樣品池的光路后端，樣品池有進、出氣管通向標定裝置殼體外部，其中，進氣管與標準氣源相通。需要標定時，通過升降裝置將樣品池及光反射裝置升入管道中的測量光路上即可進行標定。標定結束后，將樣品池及光反射裝置移出測量光路即可進行正常的氣體分析。

所述標定裝置由樣品池、步進電機、電磁閥、氣體管路和標準氣體等組成，通過手動或自動方式，控制電機驅動樣品池移動到光路中或離開光路，從而使系統進入自動標定狀態或測量狀態。所述標定裝置殼體上開有觀察窗，可隨時查看樣品池的位置；

所述標定裝置設在光源發射/接收裝置和吹掃氣口之間，可以避免清掃氣體對標定裝置的污染。

作為優選，所述標定樣品池進、出氣管道分別位于樣品池兩端。

為了便于觀察標定裝置的升降位置，標定裝置殼體上開有透明觀察窗。

與現有的具有自動標定功能的插入式在線氣體分析系統相比，本實用新型的好處在于：(1)裝置簡單，標定管路處于測量管路內部；(2)標定裝置位于煙囪外部，不會受到煙氣的腐蝕，可長期可靠工作；(3)能夠做到實時在線自動標定；(4)樣品池可以方面的拆卸下來進行清洗。

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖。

具體實施方式