[實用新型]一種煙氣原位監測系統及其煙氣原位監測探頭

有效

• 申請號: 201320891986.7
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN203732343U
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 崔厚欣
• 申請（專利權）人: 北京雪迪龍科技股份有限公司
• 主分類號: G01N1/34
• 分類號: G01N1/34;G01N21/31
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波

技術領域

本實用新型涉及煙氣原位監測技術領域，特別涉及一種煙氣原位監測系統及其煙氣原位監測探頭。?

背景技術

用差分吸收光譜法進行原位式煙氣在線監測是一種光譜監測技術，其基本原理就是利用空氣中的氣體分子的窄帶吸收特性來鑒別氣體成分，并根據窄帶吸收強度來推演出微量氣體的濃度。相對于將被測氣體利用抽氣裝置采集后再進行分析的檢測方式而言，原位式監測可直接將檢測探頭插入到煙道中進行實時分析，具有操作簡單、快捷的優勢。?

煙氣原位監測探頭包括采樣管、光源及光信號接收器和反射鏡。為了便于描述，本文中將光源及光信號接收器統稱為光學功能元件，光學功能元件和反射鏡分別安裝于采樣管兩端，以在采樣管內形成反射管路，采樣管中部具有供煙氣通過的煙道。?

由于利用光學吸收光譜進行煙氣在線監測時，監測系統的工作環境往往非常惡劣，很多都是高溫、高粉塵濃度，并且經常要直接暴露在環境中，這種惡劣環境將會對檢測儀器帶來一定的影響，煙道內的灰塵將會通過光路落反射鏡和／或光學功能元件上，從而使探頭測量精度降低，嚴重時甚至對儀器造成破壞。?

有鑒于此，本領域技術人員亟待另辟蹊徑提供一種煙氣原位檢測探頭，以解決現有煙氣原位監測探頭測量精度低以及使用壽命短的問題。?

實用新型內容

針對上述缺陷，本實用新型的核心目的在于，提供一種煙氣原位監測系統及其煙氣原位監測探頭，以解決現有煙氣原位監測探頭測量精度低及?使用壽命短的問題。?

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種煙氣原位監測探頭，包括采樣管、光學功能元件和反射鏡，采樣管的兩端部分別設置有光學功能元件和反射鏡，以在采樣管內形成反射光路、其中部具有用于供煙氣通過的煙道，還包括至少兩組除塵裝置，兩組除塵裝置中一者位于煙道和光學功能元件之間，另一者位于煙道和反射鏡之間，每組除塵裝置中至少包括一個除塵塊，除塵塊具有供反射光路穿過的光路通道，光路通道一端部橫截面面積大于另一端部橫截面面積，且其橫截面面積較小端靠近煙道。?

與現有技術相比，本方案通過在采樣管的特定位置增設上述結構的除塵塊，利用流體力學中可壓縮流體流經流管的連續性方程，得出流體由小橫截面積端流入大截面積端時其水平流速減小的特性，煙氣流過除塵塊時速度明顯降低，使其內部分塵粒在到達光學功能元件和反射鏡的鏡片前，借助自重自然沉降至采樣管內，從而減少了附著于光學功能元件和反射鏡上的塵粒量，進而提高了煙氣原位監測探頭的監測精度、延長了其使用壽命。?

本實用新型的一優選方案中，光路通道具體為階梯孔。且階梯孔的大孔段和小孔段的橫截面為圓形，大孔段的孔長和孔直徑之比等于大孔段內塵粒的水平速度和沉降速度之比。?

本方案通過具體限定光路通道結構，使其便于設計加工，從而降低了除塵塊的加工成本，進而降低了煙氣原位監測探頭的整體制造成本。此外，本方案再通過限定光路通道的具體尺寸，以使煙氣流經除塵塊時即可使其內大部分塵粒借助自重直接沉降至除塵塊內，從而可進一步的減少附著于光學功能元件和反射鏡的塵粒量，進而進一步的提高了煙氣原位監測探頭的監測精度、延長了其使用壽命。?

本實用新型的又一優選方案中，上述煙氣原位監測探頭還包括至少兩個光學窗片，兩個光學窗片中一者位于除塵裝置和光學功能元件，另一者位于除塵裝置和反射鏡之間。?

本方案中通過增設光學窗片，在不影響監測光路通過的同時將采樣管隔離為煙氣通道區和功能元件設置區，從而更進一步的減小了積塵和煙氣溫度等因素對光學功能元件和反射鏡的不利影響，進而進一步地提高了探頭檢測精度、延長了其使用壽命。?

優選地，所述光路通道的截面面積漸變。?

優選地，每組所述除塵裝置中包括沿所述采樣管的軸向依次設置的多個所述除塵塊。?

本實用新型還提供一種煙氣原位監測系統，包括煙氣原位監測探頭和數據采集及處理裝置，所述煙氣原位監測探頭的信號輸出端與所述數據采集及處理裝置的信號接收端連接，所述煙氣原位監測探頭的具體結構如上所述。?

由于上述煙氣原位監測探頭具有如上技術效果，因此，與具有該煙氣原位監測探頭的煙氣原位監測系統也應當具有相同的技術效果，在此不再贅述。?

附圖說明

圖1示出了本實用新型所提供的煙氣原位監測探頭的結構示意圖；?

圖2示出了流體流動示意圖；?

圖3示出了圖1中所示煙氣原位監測探頭中除塵塊的剖視結構示意圖；?

圖4示出了煙氣中塵粒在圖3中所示除塵塊的大孔段的運動軌跡示意圖。?