全文摘要
本实用新型公开一种便于取样校准的烟尘浓度检测装置，包括主机柜（1）和采样探杆（2）；主机柜（1）内部设有光学测量装置(11)、烟尘收集装置(12)、采样抽取部件（13）、烟尘质量检测装置（14）和电控单元（15）；采样探杆（2）主要由采样弯管（201）和采样管路（202）组成；采样弯管（201）安装在采样管路（202）的一端，采样管路（202）的另一端与光学测量装置（11）相连接。本实用新型的烟尘收集装置可对烟尘手工采样，然后进行称重或者通过烟尘质量检测装置得到烟尘浓度，实现对光学测量装置的精确校准，并支持手动再次核定；内置的烟尘质量检测装置支持对采样滤膜即时测量，与传统手工采样器结合，提高了现场采样比对工作的便利和可操作性。
主设计要求
1.一种便于取样校准的烟尘浓度检测装置，包括主机柜（1）和采样探杆（2）；其特征在于：所述的主机柜（1）内部设有光学测量装置(11)、烟尘收集装置(12)、采样抽取部件（13）、烟尘质量检测装置（14）和电控单元（15）；所述的光学测量装置（11）安装在烟尘收集装置（12）的上方，采样抽取部件（13）安装在烟尘收集装置（12）的下方，上述装置互相连通，构成了一个采样气路；所述烟尘质量检测装置（14）安装在采样气路外侧；所述的采样探杆（2）主要由采样弯管（201）和采样管路（202）组成，采样弯管（201）安装在采样管路（202）的一端，采样管路（202）的另一端与光学测量装置（11）相连接；所述的电控单元（15）安装在烟尘质量检测装置（14）的下方。
设计方案
1.一种便于取样校准的烟尘浓度检测装置，包括主机柜（1）和采样探杆（2）；其特征在于：所述的主机柜（1）内部设有光学测量装置(11)、烟尘收集装置(12)、采样抽取部件（13）、烟尘质量检测装置（14）和电控单元（15）；
所述的光学测量装置（11）安装在烟尘收集装置（12）的上方，采样抽取部件（13）安装在烟尘收集装置（12）的下方，上述装置互相连通，构成了一个采样气路；所述烟尘质量检测装置（14）安装在采样气路外侧；所述的采样探杆（2）主要由采样弯管（201）和采样管路（202）组成，采样弯管（201）安装在采样管路（202）的一端，采样管路（202）的另一端与光学测量装置（11）相连接；所述的电控单元（15）安装在烟尘质量检测装置（14）的下方。
2.根据权利要求1所述的便于取样校准的烟尘浓度检测装置，其特征在于：所述的采样管路（202）的另一端通过连接管路（3）与光学测量装置（11）相连接。
3.根据权利要求1所述的便于取样校准的烟尘浓度检测装置，其特征在于：所述的主机柜（1）内部还设有加热盒（16）；所述的光学测量装置(11)、烟尘收集装置(12)和采样抽取部件（13）均设置在加热盒（16）内部。
4.根据权利要求1-3任一所述的便于取样校准的烟尘浓度检测装置，其特征在于：所述的光学测量装置（11）主要由光源部件（111）、散射腔（113）和探测器部件（112）组成；所述的散射腔（113）设置在光源部件（111）和探测器部件（112）之间，并且散射腔（113）上端与采样管路（202）相连通，下端与烟尘收集装置（12）相连通。
5.根据权利要求1-3任一所述的便于取样校准的烟尘浓度检测装置，其特征在于：所述的烟尘收集装置（12）的内部设有可拆卸的滤膜夹（121）；所述的滤膜夹（121）安装在光学测量装置（11）的后端。
6.根据权利要求1-3任一所述的便于取样校准的烟尘浓度检测装置，其特征在于：所述的烟尘质量检测装置(14)采用β射线计数检测装置或者震荡天平检测装置或者红外吸收法检测装置以及相对应实验数据处理装置。
7.根据权利要求1-3任一所述的便于取样校准的烟尘浓度检测装置，其特征在于：所述的采样抽取部件（13）主要由射流泵和文丘里管组成，通过射流泵抽取光学测量装置（11）的空气产生负压抽力，并通过文丘里管测量采样流量。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及环保检测设备，尤其是涉及一种便于取样校准的烟尘浓度检测装置的仪器设计。
背景技术
在现代化的工业社会中，工业锅炉、电厂锅炉及工业窑炉等污染源所造成的环境污染引起了世界各国人们的重视。各国都对此进行了深入研究并加以控制，其中污染源排放的颗粒状烟尘浓度监测是当前环境管控的重点工作。目前常用的监测方法有光透射法、光散射法、电荷法、射线法、震荡天平法、手工称重法等。
其中，光学法（光透射法和光散射法）日益成为当前烟尘在线测量的主流方法，光学法具备简便、实时出数等优点。但是，光学法作为一种间接测量方法，容易受到现场水汽、颗粒物颜色、形状和大小影响，难以找到合适的量程校准标定物。光学法测量的准确问题是容易产生争议的。当前，光学法一般用手工称重法现场进行标定。
手工称重法是现在使用最基础的方法，也是唯一朔源的依据，我国也将此方法作为鉴定其它分析方法的标准。但是手工称重法也存在诸多不便利，其需要专用的实验室进行平衡处理，需要专用的高精度天平进行称重，这就决定了手工称重法无法即时得到粉尘浓度，不便于对现场异常情况及时处理。
如何对光学法设备进行快速准确的标定，是当前低浓度烟尘在线监测的难点。
目前，β射线吸收法也是一种主流的颗粒物测量方法，尤其是在大气粉尘浓度在线监测应用上。其测量准度高较高，受现场水汽、颗粒物颜色、形状和大小影响较小，能够在线快速出值。市面上出现了用β射线法定期校准光学散射测量的仪表，但是其校准部件多为自动运动部件，设计复杂繁琐，容易产生因移动滤膜或者纸带而引起的测量误差，影响了测量精度，且从采样到测量均是运动控制，无法手动对测量结果再次核定。
市面上也出现了将β射线检测模块和手工采样装置结合的设计思路。如中国实用新型专利CN207147916U公布了一种取样与称重一体式β射线烟尘质量称重仪，其主机箱内固定有β射线检测模块。该称重仪通过快速连接机构实现采样头与主机箱的连接，将采样与称重一体化，使设备适用于多种烟道的采样。该实用新型的缺点其射线法测量的应用目的主要针对抽取采样的滤膜进行测量，无法与光学测量结合在一起，且存在管路采样损耗等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术中存在光学法的测量校准过程中存在的校准部件多为自动运动部件、测量误差大且难以支持手动对测量结果再次核定等问题，提供了一种便于取样校准的烟尘浓度检测装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种便于取样校准的烟尘浓度检测装置，包括主机柜和采样探杆；所述的主机柜内部设有光学测量装置、烟尘收集装置、采样抽取部件、烟尘质量检测装置和电控单元；所述的光学测量装置安装在烟尘收集装置的上方，采样抽取部件安装在烟尘收集装置的下方，上述装置互相连通，构成了一个采样气路；所述烟尘质量检测装置安装在采样气路外；所述的采样探杆主要由采样弯管和采样管路组成；采样弯管安装在采样管路的一端，采样管路的另一端与光学测量装置相连接；所述的电控单元安装在烟尘质量检测装置的下方。
光学测量装置、烟尘收集装置、采样抽取部件、烟尘质量检测装置内部的电子元器件分别与电控单元电连接。
作为本实用新型进一步说明，所述的采样管路的另一端通过连接管路与光学测量装置相连接。即连接管路为独立连接管路；在本实用新型实施中，可以选用连接管路将采样管路与光学测量装置相连通，也可以将采样管路的端口直接连接到光学测量装置中。
作为本实用新型进一步说明，所述的主机柜内部还设有加热盒；所述的光学测量装置、烟尘收集装置和采样抽取部件均设置在加热盒内部。即本实用新型可以实施伴热或者不伴热方案。
作为本实用新型进一步说明，所述的光学测量装置主要由光源部件、散射腔和探测器部件组成；所述的散射腔设置在光源部件和探测器部件之间，并且散射腔上端与采样管路相连通，下端与烟尘收集装置相连通。所述光源部件采用激光二极管，通常选用红光波段；所述探测器部件采用光半导体探测器。
作为本实用新型进一步说明，所述的烟尘收集装置的内部设有可拆卸的滤膜夹；所述的滤膜夹安装在光学测量装置的后端。光学测量装置正常运行时，滤膜夹内拆除滤膜；对光学测量装置进行校准时，滤膜夹内安装滤膜进行采样，记录采样时段内的光学测量浓度值和采样体积，通过手工称重或者通过内置烟尘质量检测装置测量滤膜收集的粉尘质量，从而实现对光学测量装置的校准。
作为本实用新型进一步说明，所述的烟尘质量检测装置主要由β射线计数检测装置或者震荡天平检测装置或者红外吸收法检测装置以及相对应实验数据处理装置组成。由烟尘收集装置获得烟尘检测样本，并最终由烟尘质量检测装置测量获得烟尘数据；此处烟尘质量检测装置支持对一般性采样滤膜进行质量检测，可作为独立模块和传统烟尘采样器配合使用。以β射线计数检测装置为例,所述装置包含放射源、电子计量器和安装座，放射源可以是C14<\/sub>或者Ni63<\/sub>。电子计量器可以是盖革管或者光电倍增管。
所述的采样抽取部件主要由射流泵和文丘里管组成，通过射流泵抽取光学测量装置的空气产生负压抽力，并通过文丘里管测量采样流量。
作为本实用新型进一步说明，所述的电控单元包括电源、ARM处理器、接口板和显示屏等，实现各个功能控制，实现数据读取、计算、显示和传输等。ARM处理器通过接口板与光学测量装置、烟尘收集装置、采样抽取部件、烟尘质量检测装置等内部的电子元器件（如激光二极管、光半导体探测器、电子计量器、射流泵等等）相连接。电源设有外接接口，可外接市电。
本实用新型的工作原理（或者工作流程\/使用流程）：
系统进行在线测量时，滤膜夹不安装滤膜。对系统进行手动量程校准或者手工比对标定时，需要将装有滤膜的滤膜夹放入收集装置内，在进行光学测量的同时，同步实现烟尘富集采样，记录采样时段内的光学测量浓度值和采样体积。然后可通过手工称重对滤膜富集的粉尘进行称量，也可以通过烟尘质量检测模块通过其他间接方法得到烟尘浓度。
系统可配套采样器进行使用，具体流程是将空白滤膜放置于烟尘质量检测装置安装座测量空白质量，滤膜采样后，再次放置于安装座测量滤膜质量，即可计算得到粉尘质量，整个过程简便快捷，且仍支持对滤膜进行手工称重核定。
与现有技术相比较，本实用新型具备的有益效果：
本实用新型通过光散射法实时测量粉尘浓度，在一般性光学的量程校准之外，增加烟尘收集装置，实现了可靠的粉尘准确度的校准，支持手动操作再次核定；内置的烟尘质量检测装置支持对采样滤膜即时测量，能够提高现场比对工作的便利和可操作性。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的结构框架示意图。
图2为本实用新型另一实施例的结构框架示意图。
以上各图中：1-主机柜，2-采样探杆，3-连接管路，11-光学测量装置，12-烟尘收集装置，13-采样抽取部件，14-烟尘质量检测装置，15-电控单元，16-加热盒，111-光源部件，112-探测器部件，113-散射腔，121-滤膜夹，131-流量检测装置，132-流量控制装置，141-放射源，142-电子计数器，143-安装座，201-采样弯管，202-采样管路。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步说明。
实施例1：
如图1所示，一种便于取样校准的烟尘浓度检测装置，包括主机柜1和采样探杆2；所述的主机柜1内部设有光学测量装置11、烟尘收集装置12、采样抽取部件13、烟尘质量检测装置14和电控单元15；所述的光学测量装置11安装在烟尘收集装置12的上方，采样抽取部件13安装在烟尘收集装置的下方，上述装置互相连通，构成了一个采样气路；所述烟尘质量检测装置14安装在采样气路外；所述的电控单元安装在烟尘质量检测装置的下方。
所述的采样探杆2主要由采样弯管201和采样管路202组成；采样弯管201安装在采样管路202的一端，采样管路202的另一端通过连接管路3与光学测量装置11相连接。
实施例2：
如图2所示，一种便于取样校准的烟尘浓度检测装置，包括主机柜1和采样探杆2；所述的主机柜1内部设有光学测量装置11、烟尘收集装置12、采样抽取部件13、烟尘质量检测装置14和电控单元15；所述的光学测量装置11安装在烟尘收集装置12的上方，采样抽取部件13安装在烟尘收集装置的下方，上述装置互相连通，构成了一个采样气路；所述烟尘质量检测装置14安装在采样气路外；所述的电控单元安装在烟尘质量检测装置的下方。
所述的采样探杆2主要由采样弯管201和采样管路202组成；采样弯管201安装在采样管路202的一端，采样管路202的另一端与光学测量装置11相连接。
所述的主机柜1内部还设有加热盒16；所述的光学测量装置11、烟尘收集装置12和采样抽取部件13均设置在加热盒16内部。
所述的光学测量装置11主要由光源部件111、散射腔113和探测器部件112组成；所述的散射腔113设置在光源部件111和探测器部件112之间，并且散射腔113上端与采样管路202相连通，下端与烟尘收集装置12相连通。
所述的烟尘收集装置12的内部设有可拆卸的滤膜夹121；所述的滤膜夹121安装在光学测量装置11的后端。
所述的采样抽取部件13通过射流泵进行抽取采样，通过文丘里管测量实时流量，通过比例阀控制射流泵抽气能力，形成流量闭环控制，实现等速采样功能。
所述的烟尘质量检测装置14设有放射源141、电子计量器142和安装座143；烟尘质量检测装置14通过安装座143固定安装在主机柜1上。本实施中烟尘质量检测装置14主要采用β射线计数检测装置及相对应实验数据处理装置。
在本实施例中，通过射流泵进行抽取采样，通过文丘里管测量实时流量，通过比例阀控制射流泵抽气能力，形成流量闭环控制，实现等速采样功能；通过光散射法实时测量粉尘浓度，在一般性光学的量程校准之外，增加烟尘收集装置，实现了可靠的粉尘准确度的校准。所述烟尘质量测量装置，采用C14作为射线放射源，采用盖革管计数器作为电子计数器，通过测量空白滤膜和采样后滤膜的电子计数，即可计算得到粉尘质量。所述烟尘测量装置，支持内置膜托121的安装测量，支持标准膜片的插入安装校准，支持外接配套采样器的膜托安装测量。
光学测量装置正常运行时，滤膜夹内拆除膜托和滤膜。对光学测量装置进行校准时，滤膜夹内安装膜托和滤膜进行采样，记录采样时段内的光学测量浓度值和采样体积，通过内置烟尘质量检测装置测量滤膜收集的粉尘质量，从而实现对光学测量装置的校准，还可以将膜托取出对采样膜进行手工称重核定，检验测量是否正确。
配套采样器进行使用时，可将空白滤膜放置于烟尘质量检测装置安装座测量空白计数，采样后，再次放置于安装座测量滤膜计数，即可计算得到粉尘质量，整个过程简便快捷，且仍可对滤膜进行手工称重核定。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201822242393.3
申请日:2018-12-29
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:32(江苏)
授权编号:CN209400381U
授权时间:20190917
主分类号:G01N 15/06
专利分类号:G01N15/06;G01N5/02
范畴分类:31E;
申请人:徐州治鼎环境科技有限公司
第一申请人:徐州治鼎环境科技有限公司
申请人地址:221000 江苏省徐州市泉山区科技大道科技大厦2层211
发明人:邢贺
第一发明人:邢贺
当前权利人:徐州治鼎环境科技有限公司
代理人:徐国华
代理机构:45123
代理机构编号:南宁深之意专利代理事务所(特殊普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：计量校准论文;