專利名稱：煙氣在線分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種煙氣在線分析儀。
背景技術(shù)：
煙氣分析裝置已經(jīng)有多種方式，如CN03259806.8雙組份紅外氣體分析儀，它由紅外光源、過(guò)濾輪、濾光盤、電機(jī)、工作氣室、紅外探測(cè)器、放大單元、顯示單元等組成，紅外探測(cè)器接收通過(guò)工作氣室的光能后經(jīng)放大送顯示單元。
又如CN200420079505取樣裝置，它包括取樣管、伴熱過(guò)濾器，還包括一個(gè)隔熱器和一個(gè)渦旋致冷器，隔熱器上方開(kāi)有一孔接反吹閥，它一端和伴熱過(guò)濾器連接，另一端和渦旋致冷器連接；渦旋致冷器包括同軸心放置的殼體筒、樣氣筒、冷卻筒，殼體筒在最外，冷卻筒在最內(nèi)，殼體筒和樣氣筒兩端敞開(kāi)，冷卻筒兩端封閉，樣氣筒與冷卻筒在同垂直面上分別有小管連接，殼體筒一端固定在隔熱器的上，同時(shí)樣氣筒和隔熱器同軸心連接，殼體筒和樣氣筒的另一端與罩殼連接，罩殼上開(kāi)有樣氣出口；殼體筒的上方開(kāi)有壓縮空氣入口，下方開(kāi)有冷風(fēng)排出口，樣氣筒下方開(kāi)有冷凝水排出口，它穿出殼體筒，與冷凝水排水閥連接；壓縮空氣經(jīng)致冷控制閥接壓縮空氣入口，經(jīng)反吹閥接隔熱器。
CN98247842.9在線式化學(xué)需氧量分析儀，包括采樣器、加藥裝置、反應(yīng)器和控制裝置，由采樣器經(jīng)過(guò)加藥裝置連接到反應(yīng)器；其中采樣器有一采樣泵(1)，加藥裝置由多通閥(3)與蠕動(dòng)泵(4)配合組成水樣和試劑的輸送和計(jì)量裝置；反應(yīng)器有一連接加熱器(6)的反應(yīng)管(5)，反應(yīng)管的一邊有光源(7)，另一邊有光檢測(cè)器；控制裝置分別控制連接采樣泵(1)、加藥泵、加熱器(6)和光源(7)。
CN00257610.4氧、一氧化碳含量綜合分析裝置，包括熱磁式氧分析儀(6)和紅外線一氧化碳分析儀(7)及氣樣采取裝置，其特征在于氣樣采取裝置由金屬材料制成的采樣過(guò)濾器(2)，玻璃棉為芯的過(guò)濾干燥器(3)和硅膠脫水器(4)串聯(lián)組成，串接的導(dǎo)氣管通過(guò)防爆真空泵(5)接至氧及一氧化碳分析裝置上。
CN200320108390.1氧化鋯氧量分析儀，包括外殼、數(shù)字顯示(3、4)、CPU(2)、氧傳感器(15)、屏蔽導(dǎo)線、繼電器(11、12)、泵(13)、閥(14)、氣體管道、加熱器(16)、熱電偶(17)的結(jié)構(gòu)在內(nèi)，在CPU(2)與氧傳感器(15)之間設(shè)有控制輸出(6)、控制輸出(6)連接繼電器(12)，繼電器(12)連接由并聯(lián)的泵(13)、閥(14)組成自動(dòng)校驗(yàn)裝置、自動(dòng)校驗(yàn)裝置輸出端連接氧傳感器(15)，CPU(2)接入并聯(lián)的氧電勢(shì)輸入前置(9)與檢測(cè)前置(10)，氧電勢(shì)輸入前置(9)連接氧傳感器(15)。
上述裝置不能構(gòu)成煙氣在線分析儀，用于分析O2、紅外CO、CO2、CH4氣體濃度分析和數(shù)據(jù)顯示，因?yàn)楸仨殞?duì)樣氣進(jìn)行處理，尤其是自動(dòng)處理。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種煙氣在線分析儀，尤其是對(duì)樣氣進(jìn)行處理的在線用于分析O2、紅外CO、CO2、CH4氣體濃度分析和顯示的儀器。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的煙氣在線分析儀，包括如下模塊組合而成包括取樣管1、過(guò)濾探頭3、除濕部件19、抽氣泵6、排水閥18的取樣過(guò)濾預(yù)處理模塊；包括過(guò)濾加熱器及溫控器2，冷氣閥和反吹、致冷閥組4、14，壓縮氣源驅(qū)動(dòng)的渦旋致冷器15的致冷及保溫控制模塊；包括氧分析模塊7或/與紅外分析模塊8，具有O2、紅外CO、CO2、CH4氣體濃度分析和數(shù)據(jù)顯示及信號(hào)輸出分析顯示模塊；包括具有數(shù)據(jù)處理、連接溫度、濕度傳感器和電磁閥動(dòng)作控制單片機(jī)12及電源組成的自動(dòng)控制模塊，樣氣取樣管經(jīng)過(guò)濾探頭3連接除濕部件19，過(guò)濾探頭3上設(shè)有過(guò)濾加熱器及溫控器2，除濕部件19連接標(biāo)氣和樣氣轉(zhuǎn)換閥YV5、YV6，再連接氧分析模塊7或紅外分析模塊8，標(biāo)氣和樣氣轉(zhuǎn)換閥YV5、YV6另一并聯(lián)管道連接標(biāo)氣容器；除濕部件是由壓縮氣渦旋致冷器提供冷源；樣氣氣路上設(shè)有溫度、濕度傳感器，其輸出連接單片機(jī)12的輸入端，單片機(jī)12的輸出端連接樣氣轉(zhuǎn)換閥的以及冷氣閥4、反吹、致冷閥組的控制端口。除濕部件通過(guò)管道和抽氣泵6和管道連通至分析模塊。
取樣過(guò)濾預(yù)處理模塊中設(shè)有對(duì)樣氣處理的兩個(gè)室，兩室中間設(shè)有隔熱層20。室A常溫，室恒溫30℃和維持室B高溫室，40℃～80℃的溫度分析顯示模塊包括紅外和氧分析器對(duì)氣樣中O2、紅外CO、CO2、CH4氣體濃度進(jìn)行分析，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)經(jīng)自動(dòng)控制模塊數(shù)據(jù)處理在顯示屏顯示分析結(jié)果。
單片機(jī)(DP)控制電磁閥YV5、YV6關(guān)閉，切斷進(jìn)入分析模塊的樣氣，防止分析模塊損壞。設(shè)有“濕度報(bào)警膜過(guò)濾器”還具有通過(guò)過(guò)濾膜的過(guò)濾去掉含有微量灰塵的作用。再經(jīng)“流量計(jì)”(L1)進(jìn)入“紅外分析模塊”(分析紅外CO、CO2、CH4)及“氧分析模塊”(分析O2濃度)最后經(jīng)排氣口排出。
單片機(jī)(DP)可以控制“三通電磁閥”(YV6)，在“分析模塊”的儀器需要標(biāo)定時(shí)，按預(yù)設(shè)置程序分別通入標(biāo)準(zhǔn)樣氣鋼瓶中的O2、CO、N2(零樣氣)等標(biāo)準(zhǔn)樣氣供儀器量程、零位校正使用。通入“分析模塊”的樣氣含量模擬信號(hào)經(jīng)單片機(jī)和數(shù)字處理后在顯示屏顯示，同時(shí)可以標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出?；蛘呃矛F(xiàn)有的紅外分析模塊”(分析紅外CO、CO2、CH4)及“氧分析模塊”(分析O2濃度)儀器進(jìn)行分析。壓縮氣源通過(guò)電磁氣閥和管道將壓縮空氣連向過(guò)濾探頭。
單片機(jī)控制電磁閥YV1、YV2、YV3、YV4動(dòng)作完成除濕、反吹、取樣、溫控、分析、標(biāo)定功能，亦可對(duì)來(lái)自分析模塊的模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，樣氣濕度超出時(shí)，濕度報(bào)警號(hào)同時(shí)控制電磁閥YV5、YV6切斷含水量超量樣氣，防止水分進(jìn)入分析顯示模塊。
為使通過(guò)過(guò)濾探頭氣樣保持100℃溫度，過(guò)濾加熱器及溫控器使通過(guò)過(guò)濾探頭的氣樣不會(huì)產(chǎn)生水分和灰塵混合形成氣樣管道堵塞。
控制常溫室維持30℃恒溫以及控制壓縮空氣定時(shí)反沖，防止探頭堵塞，控制工作氣樣分析及標(biāo)準(zhǔn)氣樣標(biāo)定的轉(zhuǎn)換。控制常溫溫度傳感器采用裝在線路板上的AD590集成塊，顯示屏11。
本實(shí)用新型特點(diǎn)是提供一種實(shí)現(xiàn)煙氣在線分析的儀器，對(duì)樣氣進(jìn)行處理并進(jìn)入的在線分析O2、紅外CO、CO2、CH4氣體濃度分析和顯示的儀器，工作穩(wěn)定可靠。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實(shí)用新型裝置的流程圖取樣管1、過(guò)濾加熱器及溫控器2、過(guò)濾探頭3、冷氣閥4、標(biāo)氣和樣氣轉(zhuǎn)換閥YV5、電磁閥(氣閥)YV1、YV2、YV4、YV6、YV7、抽氣泵6、氧分析模塊7、紅外分析模塊8、濕度報(bào)警膜過(guò)濾器9、流量計(jì)10、顯示屏11、單片機(jī)12、電源13、反吹、致冷閥組14，渦旋致冷器15、電源入口16、信號(hào)輸出口17、排水閥18(YV3)、除濕部件(熱交換器)19、隔熱層20、法蘭盤21、冷氣入口22、標(biāo)準(zhǔn)氣體容器GBT1、GBT2、GBT3。圖1中室A是常溫室，恒溫30℃，室B是高溫室40℃～80℃。
具體實(shí)施方式
如圖所示，取樣管1接煙道、過(guò)濾探頭3、除濕部件19、抽氣泵6、排水閥18的取樣過(guò)濾預(yù)處理模塊；包括過(guò)濾加熱器及溫控器2，冷氣閥4，反吹、致冷閥組14即電磁閥YV1、YV2、YV7，渦旋致冷器15提供給除濕部件冷源；具有數(shù)據(jù)處理、連接溫度、濕度傳感器和電磁閥動(dòng)作控制單片機(jī)12及電源13組成的自動(dòng)控制模塊，抽氣泵6通過(guò)管道連通至煙道的樣氣取樣管，樣氣取樣管經(jīng)過(guò)濾探頭3連接除濕部件19，過(guò)濾探頭3上設(shè)有過(guò)濾加熱器及溫控器2，除濕部件19輸出連接標(biāo)氣和樣氣轉(zhuǎn)換閥YV5、YV6，再連接氧分析模塊7或紅外分析模塊8，標(biāo)氣和樣氣轉(zhuǎn)換閥YV5、YV6通過(guò)另一并聯(lián)管道連接標(biāo)氣容器；溫度、濕度傳感器連接單片機(jī)12的輸入端，單片機(jī)12的輸出端連接樣氣轉(zhuǎn)換閥的以及冷氣閥4、反吹、致冷閥組的控制端口。
取樣過(guò)濾預(yù)處理模塊中設(shè)有對(duì)樣氣處理的兩個(gè)室，兩室中間設(shè)有隔熱層20。室A常溫，室恒溫30℃和維持室B高溫室，40℃～80℃的溫度。
分析顯示模塊包括紅外和氧分析器對(duì)氣樣中O2、紅外CO、CO2、CH4氣體濃度進(jìn)行分析。自動(dòng)控制模塊。主要功能是對(duì)來(lái)自分析模塊的模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理。控制電磁氣閥YV1、YV2、YV3、YV4動(dòng)作完成除濕、反吹、取樣、溫控、分析、標(biāo)定功能，并且在樣氣濕度超出時(shí)濕度報(bào)警，同時(shí)控制電磁閥YV5、YV6切斷含水量超量樣氣，防止水分進(jìn)入分析顯示模塊。
裝置和工作流程
樣氣在取樣泵6作用下，通過(guò)取樣管進(jìn)入過(guò)濾探頭3，過(guò)濾探頭裝有“薄壁過(guò)濾器”進(jìn)行樣氣粗過(guò)濾，為防止樣氣中水分在降溫過(guò)程冷凝造成探頭堵塞，在過(guò)濾探頭外側(cè)加裝加熱溫控器，加熱絲和溫度傳感器2裝在探頭內(nèi)部使過(guò)濾探頭恒溫100℃，超過(guò)樣氣溫度。樣氣再進(jìn)入“除濕部件”19，即渦旋致冷器，在壓縮空氣作用下產(chǎn)生5℃左右冷氣作為“冷氣源”，急速冷卻100℃樣氣，使樣氣中水分形成冷凝水經(jīng)過(guò)排水閥YV3排出。經(jīng)過(guò)粗除塵和除濕處理的樣氣通過(guò)二通閥YV5、抽氣泵6、三通閥YV6再到“濕度報(bào)警膜過(guò)濾器9”。如除濕功能失效，樣氣水分超標(biāo)則報(bào)警信號(hào)通過(guò)單片機(jī)12控制發(fā)出報(bào)警信號(hào)(聲光信號(hào))同時(shí)單片機(jī)12控制電磁閥YV5、YV6關(guān)閉，切斷進(jìn)入分析模塊的樣氣，防止分析模塊損壞?！皾穸葓?bào)警膜過(guò)濾器”還具有通過(guò)過(guò)濾膜的精過(guò)濾去掉含有微量灰塵的作用。再經(jīng)“流量計(jì)”10進(jìn)入“紅外分析模塊8”(分析紅外CO、CO2、CH4)及“氧分析模塊7”(分析O2濃度)最后經(jīng)排氣口掃出。
電源13提供單片機(jī)12和傳感器電路，單片機(jī)12控制“三通電磁閥”YV6，在“分析模塊”的儀器需要標(biāo)定時(shí)，按預(yù)設(shè)置程序分別通入標(biāo)準(zhǔn)樣氣鋼瓶中的O2、CO、N2(零樣氣)等標(biāo)準(zhǔn)樣氣供儀器量程、零位校正使用。通入“分析模塊”的樣氣含量模擬信號(hào)經(jīng)單片機(jī)數(shù)字處理后在顯示屏11顯示，同時(shí)可以在標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。
在圖2上方位置有一個(gè)“三通YV7”分別與壓縮空氣(或N2氣)、二通電磁閥YV1、YV2相通。在二通電磁閥YV2打開(kāi)時(shí)(YV2由單片機(jī)控制定時(shí)打開(kāi))，YV1、YV5、YV7電磁閥關(guān)閉停止采樣，壓縮空氣(或N2氣)通過(guò)過(guò)濾探頭向取樣管反吹，把積在探頭灰塵吹洗掉，使采樣通道和過(guò)濾探頭保持暢通。在正常采樣時(shí)，壓縮空氣(或N2氣)通過(guò)YV1二通電磁閥為“渦旋致冷器”19提供致冷氣源，在高速渦旋氣流作用下產(chǎn)生氣體致冷效應(yīng)，通過(guò)除濕部件(熱交換器)15使樣氣急速冷卻產(chǎn)生冷凝水，去除樣氣中的水分，冷凝水經(jīng)電磁閥YV3排出，排出冷氣通過(guò)冷氣閥YV4分別向常溫室提供恒溫30℃的冷氣源及通向高溫室維持40℃-80℃溫度的調(diào)溫氣源，由于YV4受“自控模塊”單片機(jī)12控制，通過(guò)YV4的通斷控制“高溫室”、“常溫室”溫度?！俺厥摇睖囟葌鞲衅魇且粋€(gè)集成塊(AD590)裝在線路板上，線路板位置在“常溫室”內(nèi)部。
權(quán)利要求1.煙氣在線分析儀，其特征是包括如下模塊組合而成包括樣氣取樣管(1)、過(guò)濾探頭(3)、除濕部件(19)、抽氣泵(6)、排水閥(18)的取樣過(guò)濾預(yù)處理模塊；包括過(guò)濾加熱器及溫控器(2)，冷氣閥和反吹、致冷閥組(4、14)，渦旋致冷器(15)的致冷及保溫控制模塊；包括氧分析模塊(7)，紅外分析模塊(8)分析顯示模塊；包括具有數(shù)據(jù)處理、連接溫度、濕度傳感器和電磁閥動(dòng)作控制單片機(jī)(12)及電源(13)組成的自動(dòng)控制模塊；所述樣氣取樣管經(jīng)過(guò)濾探頭(3)連接除濕部件(19)，過(guò)濾探頭(3)上設(shè)有過(guò)濾加熱器及溫控器(2)，除濕部件(19)的輸出通過(guò)抽氣泵連接標(biāo)氣和樣氣轉(zhuǎn)換閥(YV5、YV6)，再連接氧分析模塊(7)或/與紅外分析模塊(8)，標(biāo)氣和樣氣轉(zhuǎn)換閥(YV5、YV6)設(shè)有一并聯(lián)管道連接標(biāo)氣容器；除濕部件由壓縮氣源驅(qū)動(dòng)的壓縮氣渦旋致冷器提供冷源；樣氣氣路上設(shè)有溫度、濕度傳感器，其輸出連接單片機(jī)(12)的輸入端，單片機(jī)(12)的輸出端還連接標(biāo)氣和樣氣轉(zhuǎn)換閥以及冷氣閥和反吹、致冷閥組的控制端口。
2.由權(quán)利要求1所述的煙氣在線分析儀，其特征是取樣過(guò)濾預(yù)處理模塊中設(shè)有對(duì)樣氣處理的兩個(gè)室，兩室中間設(shè)有隔熱層(20)。
3.由權(quán)利要求1所述的煙氣在線分析儀，其特征是進(jìn)入分析模塊的樣氣管道上，設(shè)有濕度報(bào)警膜過(guò)濾器(9)。
4.由權(quán)利要求1所述的煙氣在線分析儀，其特征是壓縮氣源通過(guò)電磁閥和管道將壓縮空氣連接過(guò)濾探頭(3)。
專利摘要煙氣在線分析儀，包括樣氣取樣管(1)、過(guò)濾探頭(3)、除濕部件(19)、抽氣泵(6)、排水閥(18)的取樣過(guò)濾預(yù)處理模塊；包括過(guò)濾加熱器及溫控器(2)，冷氣閥和反吹、致冷閥組，渦旋致冷器(15)的致冷及保溫控制模塊；包括氧分析模塊(7)，紅外分析模塊(8)，包括具有數(shù)據(jù)處理、連接溫度、濕度傳感器和電磁閥動(dòng)作控制單片機(jī)(12)及電源(13)組成的自動(dòng)控制模塊；所述樣氣取樣管經(jīng)過(guò)濾探頭(3)連接除濕部件(19)，過(guò)濾探頭(3)上設(shè)有過(guò)濾加熱器及溫控器(2)，除濕部件(19)的輸出通過(guò)抽氣泵連接標(biāo)氣和樣氣轉(zhuǎn)換閥，再連接氧分析模塊或/與紅外分析模塊，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)煙氣在線處理和分析。
文檔編號(hào)G01N27/407GK2854600SQ200520140510
公開(kāi)日2007年1月3日 申請(qǐng)日期2005年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月31日
發(fā)明者索紀(jì)文, 鄒海平 申請(qǐng)人:索紀(jì)文, 鄒海平