專(zhuān)利名稱(chēng)：正壓防爆型光電分析系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及分析儀器領(lǐng)域，尤其涉及正壓防爆型的光電分析系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在冶金、建材、環(huán)保監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域中，往往需要檢測(cè)氣體管道中或大氣中氣體、粉塵的濃度等參量，并根據(jù)測(cè)得的參量值做出相應(yīng)的措施，通常采用的技術(shù)有可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜(TDLAS)技術(shù)、差分光學(xué)吸收光譜(DOAS)技術(shù)、激光吸收光譜(DLAS)技術(shù)、非分光紅外(NDIR)技術(shù)、利用光的散射或透射測(cè)粉塵濃度等。
光電分析系統(tǒng)通常包括光發(fā)射裝置，光接收裝置，信號(hào)分析裝置；光發(fā)射裝置和光接收裝置通過(guò)機(jī)械連接結(jié)構(gòu)配合安裝在被測(cè)裝置上，或直接放置在空氣中。在很多應(yīng)用場(chǎng)合，分析系統(tǒng)需要安裝在易燃易爆環(huán)境中，如含有一氧化碳或氫氣等危險(xiǎn)氣體的工作區(qū)內(nèi)。在這些場(chǎng)合就需要對(duì)分析系統(tǒng)做好防爆設(shè)計(jì)，并取得防爆認(rèn)證。防爆設(shè)計(jì)有多種方式，如正壓防爆、隔爆、本安防爆等。由于正壓防爆具有適應(yīng)范圍廣、操作方便等優(yōu)越性，獲得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
正壓防爆通常采用的方式是把保護(hù)氣體通入危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)的需要正壓防爆的分析系統(tǒng)內(nèi)，通入足夠的保護(hù)氣體置換設(shè)備內(nèi)的原有氣體，使設(shè)備內(nèi)充滿(mǎn)安全的保護(hù)氣體，此時(shí)分析系統(tǒng)方可通電，此后通入一定流量的保護(hù)氣體使分析系統(tǒng)內(nèi)氣體壓力相對(duì)于外界大氣壓維持一定的正壓，從而使外界的易燃易爆氣體或粉塵不能進(jìn)入分析系統(tǒng)內(nèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)防爆。為了監(jiān)控正壓防爆分析系統(tǒng)內(nèi)的氣體壓力，通常方式是使用一個(gè)隔爆差壓變送器來(lái)監(jiān)測(cè)正壓防爆分析系統(tǒng)內(nèi)壓力最低處的氣壓與外界大氣壓的差壓，把該差壓值顯示在變送器的屏幕上，同時(shí)把差壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成4-20mA電流信號(hào)輸入到正壓防爆控制裝置中。該正壓防爆控制裝置根據(jù)上述測(cè)得的差壓值去控制需要正壓防爆的分析系統(tǒng)的通電和斷電。具體控制時(shí)序和邏輯可參見(jiàn)正壓外殼型防爆的防爆標(biāo)準(zhǔn)。
現(xiàn)有技術(shù)可對(duì)易燃易爆環(huán)境中的分析系統(tǒng)較好地實(shí)現(xiàn)正壓防爆，但也存在一些不足，如(1)不便安裝、調(diào)試和維護(hù)差壓變送器、正壓防爆控制裝置和分析系統(tǒng)分開(kāi)放置，結(jié)構(gòu)分散、集成度低，而且需要為上述設(shè)備分別設(shè)計(jì)相應(yīng)的安裝固定裝置；各裝置之間還要通過(guò)氣體管道或防爆設(shè)計(jì)的線(xiàn)纜連接；(2)成本高隔爆設(shè)計(jì)的差壓變送器和正壓防爆控制裝置、眾多的氣管、氣路接頭、電纜接頭和密封裝置等都提高了成本。

發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)成本高、不便安裝和維護(hù)等不足，本實(shí)用新型提供了一種生產(chǎn)成本低、便于安裝和維護(hù)的正壓防爆型光電分析系統(tǒng)。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種正壓防爆型光電分析系統(tǒng)，包括光發(fā)射裝置，光接收裝置，信號(hào)分析裝置，保護(hù)氣體流入裝置和流出裝置；保護(hù)氣體從流入裝置流入光電分析系統(tǒng)，并從流出裝置流出；所述的分析系統(tǒng)還包括由壓力檢測(cè)和防爆控制模塊、隔爆殼體、隔爆設(shè)計(jì)的電源電纜引入裝置和引出裝置、隔爆設(shè)計(jì)的壓力檢測(cè)裝置組成的壓力檢測(cè)和防爆控制裝置，所述的壓力檢測(cè)和防爆控制裝置安裝在緊靠光接收或光發(fā)射箱壁處；隔爆殼體由隔爆設(shè)計(jì)的基體和蓋子組成；壓力檢測(cè)和防爆控制模塊安裝在隔爆殼體內(nèi)并連接隔爆設(shè)計(jì)的壓力檢測(cè)裝置，隔爆設(shè)計(jì)的電源電纜引入裝置和引出裝置、隔爆設(shè)計(jì)的壓力檢測(cè)裝置安裝在隔爆殼體上。
作為優(yōu)選，所述隔爆設(shè)計(jì)的壓力檢測(cè)裝置由隔爆設(shè)計(jì)的接頭和壓差傳感器組成，壓差傳感器安裝在隔爆設(shè)計(jì)的接頭內(nèi)部的孔內(nèi)并連接壓力檢測(cè)和防爆控制模塊。
作為優(yōu)選，所述隔爆設(shè)計(jì)的電源電纜引出裝置是隔爆設(shè)計(jì)的接頭內(nèi)通過(guò)電源線(xiàn)并灌封的孔。
作為優(yōu)選，所述的隔爆殼體內(nèi)安裝顯示模塊，所述的顯示模塊安裝在壓力檢測(cè)和防爆控制模塊的上方，隔爆設(shè)計(jì)的帶有透明窗口的蓋子安裝在顯示模塊的上方。
作為優(yōu)選，所述的隔爆殼體內(nèi)安裝接線(xiàn)端子，接線(xiàn)端子與壓力檢測(cè)和防爆控制模塊連接。
作為優(yōu)選，所述的隔爆設(shè)計(jì)的基體是與光接收箱體壓鑄在一起的有空腔的金屬塊。
作為優(yōu)選，所述的信號(hào)分析裝置安裝在光發(fā)射裝置或光接收裝置內(nèi)。
作為優(yōu)選，所述分析系統(tǒng)的光接收裝置和信號(hào)分析裝置安裝在光發(fā)射箱內(nèi)，還包括使光發(fā)射裝置發(fā)出的測(cè)量光束折返回光接收裝置的光折返裝置。
作為優(yōu)選，所述的光接收箱體上的箱蓋與壓力檢測(cè)和防爆控制裝置的蓋子是分立的。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為(1)易于安裝、調(diào)試和維護(hù)，壓力檢測(cè)和防爆控制裝置安裝在與光接收裝置的內(nèi)部或緊貼外部，省掉了各裝置之間的防爆設(shè)計(jì)的連接氣體管線(xiàn)、線(xiàn)纜、密封裝置以及相應(yīng)的橋架或鍍鋅鋼管；(2)成本低由于壓力變送器、正壓防爆控制裝置、光接收裝置的高度集成，節(jié)省了眾多的部件和材料。


圖1是一種正壓防爆型光電分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是光接收箱結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是光接收箱示意圖；圖4是一種壓力檢測(cè)和防爆控制裝置的剖面示意圖；圖5是隔爆設(shè)計(jì)的接頭的剖面示意圖；圖6是另一種光接收箱結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是另一種壓力檢測(cè)和防爆控制裝置示意圖；圖8是第二種正壓防爆型光電分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是第三種正壓防爆型光電分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是第四種正壓防爆型光電分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實(shí)施例1如圖1至圖5所示的正壓防爆型激光氣體分析系統(tǒng)，利用TDLAS技術(shù)測(cè)量管道中的氣體濃度，包括光發(fā)射裝置，光接收裝置，信號(hào)分析裝置11，保護(hù)氣體流入裝置61和流出裝置62，壓力檢測(cè)和防爆控制裝置。光發(fā)射裝置的電氣部件10和信號(hào)分析裝置11集成在光發(fā)射箱1內(nèi)，光發(fā)射裝置和光接收裝置通過(guò)機(jī)械連接結(jié)構(gòu)安裝在被測(cè)氣體管道7的兩側(cè)，中間有信號(hào)和電源線(xiàn)51連接。
壓力檢測(cè)和防爆控制裝置由壓力檢測(cè)和防爆控制模塊31、接線(xiàn)端子32、顯示模塊34、隔爆設(shè)計(jì)的壓力檢測(cè)裝置、隔爆設(shè)計(jì)的接頭39、隔爆設(shè)計(jì)的基體33和帶有透明窗口的蓋子37組成，安裝在光接收箱體2內(nèi)的一側(cè)。隔爆設(shè)計(jì)的壓力檢測(cè)裝置由隔爆設(shè)計(jì)的接頭35、壓差傳感器36和阻燃器42組成，隔爆設(shè)計(jì)的基體33是和光接收箱2壓鑄在一起的有空腔的金屬體。壓力檢測(cè)和防爆控制模塊31、接線(xiàn)端子32安裝在金屬基體33的空腔內(nèi)，由顯示驅(qū)動(dòng)電路和顯示屏組成的顯示模塊34安裝在壓力檢測(cè)和防爆控制模塊31的上方并電氣連接，帶有透明窗口的蓋子37通過(guò)螺紋安裝在金屬基體33上。光接收裝置中的電氣部件安裝在光接收箱體2的另一側(cè)，隔爆設(shè)計(jì)的接頭35安裝在金屬基體33上并通過(guò)O型圈38與金屬基體33保持密封。隔爆設(shè)計(jì)的接頭35的中心開(kāi)有孔，壓差傳感器36安裝在隔爆設(shè)計(jì)的接頭35的孔內(nèi)，連接壓力檢測(cè)和防爆控制模塊31，一端與光接收箱內(nèi)保護(hù)氣體相通，另一端通過(guò)隔爆設(shè)計(jì)的接頭39螺紋的縫隙與大氣連通。阻燃器42安裝在隔爆設(shè)計(jì)的接頭35內(nèi)部。
隔爆設(shè)計(jì)的電源電纜引入裝置即隔爆設(shè)計(jì)的接頭39安裝在金屬基體33上，工作電源通過(guò)隔爆設(shè)計(jì)的接頭39內(nèi)部連接到接線(xiàn)端子32，后一路接到壓差傳感器36、壓力檢測(cè)和防爆控制模塊31；另一路通過(guò)壓力檢測(cè)和防爆控制模塊31中的繼電器連接接線(xiàn)端子32，之后通過(guò)隔爆設(shè)計(jì)的接頭35內(nèi)部的孔40給氣體分析系統(tǒng)供電，電源線(xiàn)41通過(guò)孔40后灌封。
保護(hù)氣體流入裝置61安裝在光發(fā)射箱1上，流出裝置62安裝在光接收箱2上。保護(hù)氣體從流入裝置61充入光發(fā)射箱內(nèi)，再通過(guò)管道63、64充入光接收箱2內(nèi)，后通過(guò)流出裝置62排出。
光接收箱體2的蓋板3上開(kāi)有孔，使壓力檢測(cè)和防爆控制裝置的蓋子37露出，便于壓力檢測(cè)和防爆控制裝置的維護(hù)；同時(shí)蓋板3通過(guò)兩個(gè)O型圈分別與光接收箱體2、壓力檢測(cè)和防爆控制裝置密封。
實(shí)施例2如圖2、3、4、5、8所示的正壓防爆型光電分析系統(tǒng)，是一套利用DOAS技術(shù)的連續(xù)污染物排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(CEMS)，包括光發(fā)射裝置71，包含有光譜儀73的光接收裝置，信號(hào)分析裝置74，壓力檢測(cè)和防爆控制裝置；壓力檢測(cè)和防爆控制裝置與實(shí)施例1相同。保護(hù)氣體從流入裝置61流入CEMS，從流出裝置62流出CEMS。光接收裝置的電氣部件72和信號(hào)分析裝置74集成在光接收箱體2內(nèi)，光接收裝置和光發(fā)射裝置通過(guò)機(jī)械連接結(jié)構(gòu)安裝在煙囪8的兩側(cè)。其它與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例3如圖6、7、9所示的正壓防爆型光電分析系統(tǒng)，用于測(cè)量氣體管道中的粉塵濃度，包括光發(fā)射裝置51，光接收裝置52，信號(hào)分析裝置53，壓力檢測(cè)和防爆控制裝置；保護(hù)氣體從流入裝置61流入分析系統(tǒng)，從流出裝置62流出分析系統(tǒng)。光接收裝置的電氣部件和信號(hào)分析裝置集成在光接收箱體2內(nèi)，光接收裝置和光發(fā)射裝置通過(guò)機(jī)械連接結(jié)構(gòu)安裝在被測(cè)氣體管道7的兩側(cè)。
壓力檢測(cè)和防爆控制裝置與實(shí)施例1不同的是壓力檢測(cè)和防爆控制裝置緊貼著光接收箱體2安裝，金屬基體33內(nèi)開(kāi)有兩個(gè)空腔，壓力檢測(cè)和防爆控制模塊31、顯示模塊34安裝在一個(gè)空腔內(nèi)，隔爆設(shè)計(jì)的接頭35連接光接收箱體2和金屬基體33；接線(xiàn)端子32安裝在另一空腔內(nèi)，隔爆設(shè)計(jì)的接頭45連接光接收箱體2和金屬基體33，內(nèi)部通過(guò)電源線(xiàn)并灌封；隔爆設(shè)計(jì)的接頭35和45都通過(guò)O型圈和光接收箱體2密封。光接收箱體2的蓋板與壓力檢測(cè)和防爆控制裝置的蓋子37是分立的。
實(shí)施例4如圖10所示的大氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(AQMS)，應(yīng)用DOAS技術(shù)。光發(fā)射裝置6、光接收裝置5、信號(hào)分析裝置7安裝在光發(fā)射箱1內(nèi)；壓力檢測(cè)和防爆控制裝置與實(shí)施例1相同，安裝在光發(fā)射箱1內(nèi)的一角；還有光折返裝置80，使光發(fā)射裝置6發(fā)出的光折返到光接收裝置5；保護(hù)氣體流入裝置61和流出裝置62安裝在光發(fā)射箱體上。
其它與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求1.一種正壓防爆型光電分析系統(tǒng)，包括光發(fā)射裝置，光接收裝置，信號(hào)分析裝置，保護(hù)氣體流入裝置和流出裝置；保護(hù)氣體從流入裝置流入光電分析系統(tǒng)，并從流出裝置流出；其特征在于所述的分析系統(tǒng)還包括由壓力檢測(cè)和防爆控制模塊(31)、隔爆殼體、隔爆設(shè)計(jì)的電源電纜引入裝置(39)和引出裝置、隔爆設(shè)計(jì)的壓力檢測(cè)裝置組成的壓力檢測(cè)和防爆控制裝置，所述的壓力檢測(cè)和防爆控制裝置安裝在緊靠光接收或光發(fā)射箱壁處；隔爆殼體由隔爆設(shè)計(jì)的基體(33)和蓋子(37)組成；壓力檢測(cè)和防爆控制模塊(31)安裝在隔爆殼體內(nèi)并連接隔爆設(shè)計(jì)的壓力檢測(cè)裝置，隔爆設(shè)計(jì)的電源電纜引入裝置(39)和引出裝置、隔爆設(shè)計(jì)的壓力檢測(cè)裝置安裝在隔爆殼體上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正壓防爆型光電分析系統(tǒng)，其特征在于所述隔爆設(shè)計(jì)的壓力檢測(cè)裝置由隔爆設(shè)計(jì)的接頭(35)和壓差傳感器(36)組成，壓差傳感器(36)安裝在隔爆設(shè)計(jì)的接頭(35)內(nèi)部的孔內(nèi)并連接壓力檢測(cè)和防爆控制模塊(31)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的正壓防爆型光電分析系統(tǒng)，其特征在于所述的電源電纜引出裝置是隔爆設(shè)計(jì)的接頭(35)內(nèi)通過(guò)電源線(xiàn)(41)并灌封的孔(40)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的正壓防爆型光電分析系統(tǒng)，其特征在于所述的隔爆殼體內(nèi)安裝顯示模塊(34)，所述的顯示模塊(34)安裝在壓力檢測(cè)和防爆控制模塊(31)的上方，帶有透明窗口的隔爆設(shè)計(jì)的蓋子(37)安裝在顯示模塊(34)的上方。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的正壓防爆型光電分析系統(tǒng)，其特征在于所述的隔爆殼體內(nèi)安裝接線(xiàn)端子(32)，接線(xiàn)端子(32)與壓力檢測(cè)和防爆控制模塊(31)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正壓防爆型光電分析系統(tǒng)，其特征在于所述的隔爆殼體內(nèi)安裝接線(xiàn)端子(32)，接線(xiàn)端子(32)與壓力檢測(cè)和防爆控制模塊(31)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的正壓防爆型光電分析系統(tǒng)，其特征在于所述的隔爆設(shè)計(jì)的基體(33)是和光接收箱體壓鑄在一起的有空腔的金屬塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的正壓防爆型光電分析系統(tǒng)，其特征在于所述的信號(hào)分析裝置安裝在光發(fā)射裝置或光接收裝置內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的正壓防爆型光電分析系統(tǒng)，其特征在于所述的光接收裝置和信號(hào)分析裝置安裝在光發(fā)射裝置內(nèi)，還有使光發(fā)射裝置發(fā)出的測(cè)量光束折返回光接收裝置的光折返裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的正壓防爆型光電分析系統(tǒng)，其特征在于所述的光接收箱體上的箱蓋與壓力檢測(cè)和防爆控制裝置的蓋子是分立的。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種正壓防爆型光電分析系統(tǒng)，屬于分析儀器領(lǐng)域，包括光發(fā)射和接收裝置，信號(hào)分析裝置，吹掃裝置；還包括由壓力檢測(cè)和防爆控制模塊、隔爆殼體、隔爆設(shè)計(jì)的電源電纜引入裝置和引出裝置、隔爆設(shè)計(jì)的壓力檢測(cè)裝置組成的壓力檢測(cè)和防爆控制裝置，并安裝在緊靠在光接收或光發(fā)射箱壁；隔爆殼體由隔爆設(shè)計(jì)的基體和蓋子組成；壓力檢測(cè)和防爆控制模塊安裝在隔爆殼體內(nèi)，隔爆設(shè)計(jì)的電源電纜引入裝置和引出裝置、壓力檢測(cè)裝置安裝在隔爆殼體上。本實(shí)用新型提供了一種經(jīng)濟(jì)、便于安裝和維護(hù)的正壓防爆型光電分析系統(tǒng)，適用于易燃易爆環(huán)境下的氣體分析。
文檔編號(hào)G12B17/08GK2881607SQ20062010139
公開(kāi)日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2006年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月3日
發(fā)明者熊志才, 王健, 楊松杰 申請(qǐng)人:聚光科技(杭州)有限公司