[發(fā)明專(zhuān)利]一種原位對(duì)射式激光監(jiān)測(cè)煙道內(nèi)氣體的光學(xué)收發(fā)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710258637.4
• 申請(qǐng)日: 2017-04-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107014750B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尤坤;張玉鈞;王立明;何瑩;李宏斌;李瀟毅;劉文清
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/15
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/15
• 代理公司: 廣州市天河廬陽(yáng)專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 44244
• 代理人: 胡濟(jì)元

本發(fā)明公開(kāi)了一種原位對(duì)射式激光監(jiān)測(cè)煙道內(nèi)氣體的光學(xué)收發(fā)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括光學(xué)收發(fā)裝置；所述的光學(xué)收發(fā)裝置由相對(duì)設(shè)置的激光發(fā)射裝置和激光接收裝置組成；所述的激光發(fā)射裝置包括光路防護(hù)筒和設(shè)在該光路防護(hù)筒近端的激光發(fā)射模塊，所述的激光接收裝置包括另一光路防護(hù)筒和設(shè)在該另一光路防護(hù)筒近端的光電探測(cè)模塊；所述的光路防護(hù)筒自近端至遠(yuǎn)端包括相互連接的連接段和延伸段，其特征在于，所述的光路防護(hù)筒還包括設(shè)在連接段與延伸段之間的光路調(diào)節(jié)段；所述的光路調(diào)節(jié)段包括一段金屬波紋管和四只調(diào)節(jié)螺桿；所述的光路防護(hù)筒的連接段與所述光路調(diào)節(jié)段相對(duì)的一頭設(shè)有固定法蘭，另一頭設(shè)有活動(dòng)法蘭，兩者由合頁(yè)鉸接在一起。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及便于進(jìn)行光學(xué)測(cè)試的裝置或儀器，特別涉及防止光學(xué)裝置的部件沾污或光路障礙的裝置。

背景技術(shù)

針對(duì)日益嚴(yán)峻的大氣污染現(xiàn)狀，各國(guó)均非常重視監(jiān)控火電廠、冶金廠、化工廠和水泥廠等固定污染源的煙氣排放，國(guó)家環(huán)保部門(mén)也都紛紛制定和頒布了相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)，致力于控制工業(yè)固定污染鍋爐的煙氣污染。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了大量的光譜學(xué)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用在大氣污染氣體檢測(cè)的相關(guān)研究工作，光譜學(xué)檢測(cè)技術(shù)具有高精度、響應(yīng)速度快、非接觸式測(cè)量等諸多優(yōu)點(diǎn)。環(huán)保部門(mén)通過(guò)對(duì)污染氣體排放煙道實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)火電廠、冶金廠、化工廠和水泥廠等固定污染源的煙氣排放的監(jiān)管。

煙道排放污染物的測(cè)量方式主要有抽取式和原位式測(cè)量?jī)煞N，其中抽取式檢測(cè)方式采用專(zhuān)用的加熱采樣探頭將煙氣從煙道中抽出，經(jīng)伴熱傳輸及必要的預(yù)處理后進(jìn)入檢測(cè)單元，通常要求的預(yù)處理系統(tǒng)非常復(fù)雜，且檢測(cè)單元要求嚴(yán)密性高，且對(duì)于如二氧化硫、氨氣等易吸附氣體，抽取到檢測(cè)單元內(nèi)的氣體成分會(huì)發(fā)生損失，導(dǎo)致檢測(cè)誤差極大。相對(duì)于抽取式，原位式測(cè)量方式直接將光學(xué)收發(fā)裝置安裝在煙道上，使測(cè)量光穿過(guò)被測(cè)煙氣直接進(jìn)行檢測(cè)的方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便，無(wú)需復(fù)雜的預(yù)處理系統(tǒng)，響應(yīng)時(shí)間快，測(cè)量結(jié)果更具有真實(shí)性。

申請(qǐng)公布號(hào)為CN103575659A的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)的“一種用于對(duì)煙道中煙氣進(jìn)行檢測(cè)的裝置”即為一種原位檢測(cè)煙氣的裝置，該裝置由激光發(fā)射裝置和激光接收裝置組成，兩者均具有一由管體和連接管串聯(lián)形成的光路防護(hù)筒，其中管體的遠(yuǎn)端設(shè)有形成與光路防護(hù)筒軸線垂直的氣簾的氣嘴，連接管側(cè)壁上設(shè)有連通官腔和壓力氣源的管接口，通入壓縮空氣后可在光路防護(hù)筒內(nèi)形成正壓，并在光路防護(hù)筒的遠(yuǎn)端出口部位形成隔絕煙氣的氣簾，兩者共同作用能有效的防止煙道內(nèi)煙氣對(duì)光學(xué)器件造成污染。但是該專(zhuān)利申請(qǐng)所述方案尚存在以下不足：1、缺少光路調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，安裝難度大；2、激光發(fā)射裝置中的激光發(fā)射組件和激光接收裝置中的激光接收組件與各自的光路防護(hù)筒之間都是固定連接的，拆開(kāi)清洗時(shí)必須要重新校準(zhǔn)光路，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且還需要一定的專(zhuān)業(yè)技能才能完成；3、缺少控制所述氣簾流速的控制手段，且在第一、二管體10、10’(相當(dāng)于光路防護(hù)筒)的內(nèi)管壁上設(shè)置連通第一、二管體10、10’管腔與夾腔的(多個(gè))通孔12(見(jiàn)其說(shuō)明書(shū)第[0011]段和圖2)，無(wú)法保證所述“夾腔”內(nèi)空氣的壓力，因此所述的氣簾雖然可隔絕煙氣，但其沿光路防護(hù)筒軸向流動(dòng)的空氣會(huì)沖進(jìn)煙道而改變光路上的煙氣濃度，進(jìn)而嚴(yán)重影響監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

授權(quán)公告號(hào)為CN 203870006 U的實(shí)用新型專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)的“一種帶儀器法蘭的原位式激光氣體分析儀”，該氣體分析儀的光路防護(hù)筒上設(shè)有光路調(diào)節(jié)段，所述光路調(diào)節(jié)段包括一對(duì)儀器法蘭，該一對(duì)儀器法蘭上設(shè)有一擰緊螺栓和兩只光斑位置調(diào)節(jié)螺栓，通過(guò)調(diào)節(jié)擰緊螺栓和光斑位置調(diào)節(jié)螺栓松緊程度對(duì)光斑進(jìn)行左右位置和上下位置的調(diào)節(jié)。然而上述光斑位置調(diào)節(jié)方案的調(diào)節(jié)范圍比較小，若裝置安裝時(shí)發(fā)射單元和接受單元的軸線偏離較大，則可能無(wú)法校準(zhǔn)光路。此外，該實(shí)用新型明顯存在拆開(kāi)清洗時(shí)必須要重新校準(zhǔn)光路和沿光路防護(hù)筒軸向流動(dòng)的空氣會(huì)沖進(jìn)煙道而改變光路上的煙氣濃度的不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種原位對(duì)射式激光監(jiān)測(cè)煙道內(nèi)氣體的光學(xué)收發(fā)系統(tǒng)，該光學(xué)收發(fā)系統(tǒng)具有激光角度調(diào)節(jié)范圍大，光學(xué)器件的清洗工作簡(jiǎn)單方便的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是：