專利名稱：煙氣在線分析儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煙氣在線分析儀。
背景技術：
煙氣分析裝置已經有多種方式，如CN03259806.8雙組份紅外氣體分析儀，它由紅外光源、過濾輪、濾光盤、電機、工作氣室、紅外探測器、放大單元、顯示單元等組成，紅外探測器接收通過工作氣室的光能后經放大送顯示單元。
又如CN200420079505取樣裝置，它包括取樣管、伴熱過濾器，還包括一個隔熱器和一個渦旋致冷器，隔熱器上方開有一孔接反吹閥，它一端和伴熱過濾器連接，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，殼體筒和樣氣筒兩端敞開，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，罩殼上開有樣氣出口；殼體筒的上方開有壓縮空氣入口，下方開有冷風排出口，樣氣筒下方開有冷凝水排出口，它穿出殼體筒，與冷凝水排水閥連接；壓縮空氣經致冷控制閥接壓縮空氣入口，經反吹閥接隔熱器。
CN98247842.9在線式化學需氧量分析儀，包括采樣器、加藥裝置、反應器和控制裝置，由采樣器經過加藥裝置連接到反應器；其中采樣器有一采樣泵(1)，加藥裝置由多通閥(3)與蠕動泵(4)配合組成水樣和試劑的輸送和計量裝置；反應器有一連接加熱器(6)的反應管(5)，反應管的一邊有光源(7)，另一邊有光檢測器；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濾器(2)，玻璃棉為芯的過濾干燥器(3)和硅膠脫水器(4)串聯組成，串接的導氣管通過防爆真空泵(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、數字顯示(3、4)、CPU(2)、氧傳感器(15)、屏蔽導線、繼電器(11、12)、泵(13)、閥(14)、氣體管道、加熱器(16)、熱電偶(17)的結構在內，在CPU(2)與氧傳感器(15)之間設有控制輸出(6)、控制輸出(6)連接繼電器(12)，繼電器(12)連接由并聯的泵(13)、閥(14)組成自動校驗裝置、自動校驗裝置輸出端連接氧傳感器(15)，CPU(2)接入并聯的氧電勢輸入前置(9)與檢測前置(10)，氧電勢輸入前置(9)連接氧傳感器(15)。
上述裝置不能構成煙氣在線分析儀，用于分析O2、紅外CO、CO2、CH4氣體濃度分析和數據顯示，因為必須對樣氣進行處理，尤其是自動處理。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種煙氣在線分析儀，尤其是對樣氣進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。
本實用新型的目的是這樣實現的煙氣在線分析儀，包括如下模塊組合而成包括取樣管1、過濾探頭3、除濕部件19、抽氣泵6、排水閥18的取樣過濾預處理模塊；包括過濾加熱器及溫控器2，冷氣閥和反吹、致冷閥組4、14，壓縮氣源驅動的渦旋致冷器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氣體濃度分析和數據顯示及信號輸出分析顯示模塊；包括具有數據處理、連接溫度、濕度傳感器和電磁閥動作控制單片機12及電源組成的自動控制模塊，樣氣取樣管經過濾探頭3連接除濕部件19，過濾探頭3上設有過濾加熱器及溫控器2，除濕部件19連接標氣和樣氣轉換閥YV5、YV6，再連接氧分析模塊7或紅外分析模塊8，標氣和樣氣轉換閥YV5、YV6另一并聯管道連接標氣容器；除濕部件是由壓縮氣渦旋致冷器提供冷源；樣氣氣路上設有溫度、濕度傳感器，其輸出連接單片機12的輸入端，單片機12的輸出端連接樣氣轉換閥的以及冷氣閥4、反吹、致冷閥組的控制端口。除濕部件通過管道和抽氣泵6和管道連通至分析模塊。
取樣過濾預處理模塊中設有對樣氣處理的兩個室，兩室中間設有隔熱層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氣樣中O2、紅外CO、CO2、CH4氣體濃度進行分析，并轉換成電信號經自動控制模塊數據處理在顯示屏顯示分析結果。
單片機(DP)控制電磁閥YV5、YV6關閉，切斷進入分析模塊的樣氣，防止分析模塊損壞。設有“濕度報警膜過濾器”還具有通過過濾膜的過濾去掉含有微量灰塵的作用。再經“流量計”(L1)進入“紅外分析模塊”(分析紅外CO、CO2、CH4)及“氧分析模塊”(分析O2濃度)最后經排氣口排出。
單片機(DP)可以控制“三通電磁閥”(YV6)，在“分析模塊”的儀器需要標定時，按預設置程序分別通入標準樣氣鋼瓶中的O2、CO、N2(零樣氣)等標準樣氣供儀器量程、零位校正使用。通入“分析模塊”的樣氣含量模擬信號經單片機和數字處理后在顯示屏顯示，同時可以標準信號輸出。或者利用現有的紅外分析模塊”(分析紅外CO、CO2、CH4)及“氧分析模塊”(分析O2濃度)儀器進行分析。壓縮氣源通過電磁氣閥和管道將壓縮空氣連向過濾探頭。
單片機控制電磁閥YV1、YV2、YV3、YV4動作完成除濕、反吹、取樣、溫控、分析、標定功能，亦可對來自分析模塊的模擬信號進行數字化處理，樣氣濕度超出時，濕度報警號同時控制電磁閥YV5、YV6切斷含水量超量樣氣，防止水分進入分析顯示模塊。
為使通過過濾探頭氣樣保持100℃溫度，過濾加熱器及溫控器使通過過濾探頭的氣樣不會產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反沖，防止探頭堵塞，控制工作氣樣分析及標準氣樣標定的轉換。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。
本實用新型特點是提供一種實現煙氣在線分析的儀器，對樣氣進行處理并進入的在線分析O2、紅外CO、CO2、CH4氣體濃度分析和顯示的儀器，工作穩定可靠。
圖1是本實用新型結構示意圖圖2是本實用新型裝置的流程圖取樣管1、過濾加熱器及溫控器2、過濾探頭3、冷氣閥4、標氣和樣氣轉換閥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、濕度報警膜過濾器9、流量計10、顯示屏11、單片機12、電源13、反吹、致冷閥組14，渦旋致冷器15、電源入口16、信號輸出口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、標準氣體容器GBT1、GBT2、GBT3。圖1中室A是常溫室，恒溫30℃，室B是高溫室40℃～80℃。
具體實施方式
如圖所示，取樣管1接煙道、過濾探頭3、除濕部件19、抽氣泵6、排水閥18的取樣過濾預處理模塊；包括過濾加熱器及溫控器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；具有數據處理、連接溫度、濕度傳感器和電磁閥動作控制單片機12及電源13組成的自動控制模塊，抽氣泵6通過管道連通至煙道的樣氣取樣管，樣氣取樣管經過濾探頭3連接除濕部件19，過濾探頭3上設有過濾加熱器及溫控器2，除濕部件19輸出連接標氣和樣氣轉換閥YV5、YV6，再連接氧分析模塊7或紅外分析模塊8，標氣和樣氣轉換閥YV5、YV6通過另一并聯管道連接標氣容器；溫度、濕度傳感器連接單片機12的輸入端，單片機12的輸出端連接樣氣轉換閥的以及冷氣閥4、反吹、致冷閥組的控制端口。
取樣過濾預處理模塊中設有對樣氣處理的兩個室，兩室中間設有隔熱層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氣樣中O2、紅外CO、CO2、CH4氣體濃度進行分析。自動控制模塊。主要功能是對來自分析模塊的模擬信號進行數字化處理。控制電磁氣閥YV1、YV2、YV3、YV4動作完成除濕、反吹、取樣、溫控、分析、標定功能，并且在樣氣濕度超出時濕度報警，同時控制電磁閥YV5、YV6切斷含水量超量樣氣，防止水分進入分析顯示模塊。
裝置和工作流程
樣氣在取樣泵6作用下，通過取樣管進入過濾探頭3，過濾探頭裝有“薄壁過濾器”進行樣氣粗過濾，為防止樣氣中水分在降溫過程冷凝造成探頭堵塞，在過濾探頭外側加裝加熱溫控器，加熱絲和溫度傳感器2裝在探頭內部使過濾探頭恒溫100℃，超過樣氣溫度。樣氣再進入“除濕部件”19，即渦旋致冷器，在壓縮空氣作用下產生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過排水閥YV3排出。經過粗除塵和除濕處理的樣氣通過二通閥YV5、抽氣泵6、三通閥YV6再到“濕度報警膜過濾器9”。如除濕功能失效，樣氣水分超標則報警信號通過單片機12控制發出報警信號(聲光信號)同時單片機12控制電磁閥YV5、YV6關閉，切斷進入分析模塊的樣氣，防止分析模塊損壞。“濕度報警膜過濾器”還具有通過過濾膜的精過濾去掉含有微量灰塵的作用。再經“流量計”10進入“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)最后經排氣口掃出。
電源13提供單片機12和傳感器電路，單片機12控制“三通電磁閥”YV6，在“分析模塊”的儀器需要標定時，按預設置程序分別通入標準樣氣鋼瓶中的O2、CO、N2(零樣氣)等標準樣氣供儀器量程、零位校正使用。通入“分析模塊”的樣氣含量模擬信號經單片機數字處理后在顯示屏11顯示，同時可以在標準信號輸出。
在圖2上方位置有一個“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打開時(YV2由單片機控制定時打開)，YV1、YV5、YV7電磁閥關閉停止采樣，壓縮空氣(或N2氣)通過過濾探頭向取樣管反吹，把積在探頭灰塵吹洗掉，使采樣通道和過濾探頭保持暢通。在正常采樣時，壓縮空氣(或N2氣)通過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生氣體致冷效應，通過除濕部件(熱交換器)15使樣氣急速冷卻產生冷凝水，去除樣氣中的水分，冷凝水經電磁閥YV3排出，排出冷氣通過冷氣閥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℃溫度的調溫氣源，由于YV4受“自控模塊”單片機12控制，通過YV4的通斷控制“高溫室”、“常溫室”溫度。“常溫室”溫度傳感器是一個集成塊(AD590)裝在線路板上，線路板位置在“常溫室”內部。
權利要求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)、過濾探頭(3)、除濕部件(19)、抽氣泵(6)、排水閥(18)的取樣過濾預處理模塊；包括過濾加熱器及溫控器(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；包括具有數據處理、連接溫度、濕度傳感器和電磁閥動作控制單片機(12)及電源(13)組成的自動控制模塊；所述樣氣取樣管經過濾探頭(3)連接除濕部件(19)，過濾探頭(3)上設有過濾加熱器及溫控器(2)，除濕部件(19)的輸出通過抽氣泵連接標氣和樣氣轉換閥(YV5、YV6)，再連接氧分析模塊(7)或/與紅外分析模塊(8)，標氣和樣氣轉換閥(YV5、YV6)設有一并聯管道連接標氣容器；除濕部件由壓縮氣源驅動的壓縮氣渦旋致冷器提供冷源；樣氣氣路上設有溫度、濕度傳感器，其輸出連接單片機(12)的輸入端，單片機(12)的輸出端還連接標氣和樣氣轉換閥以及冷氣閥和反吹、致冷閥組的控制端口。
2.由權利要求1所述的煙氣在線分析儀，其特征是取樣過濾預處理模塊中設有對樣氣處理的兩個室，兩室中間設有隔熱層(20)。
3.由權利要求1所述的煙氣在線分析儀，其特征是進入分析模塊的樣氣管道上，設有濕度報警膜過濾器(9)。
4.由權利要求1所述的煙氣在線分析儀，其特征是壓縮氣源通過電磁閥和管道將壓縮空氣連接過濾探頭(3)。
專利摘要煙氣在線分析儀，包括樣氣取樣管(1)、過濾探頭(3)、除濕部件(19)、抽氣泵(6)、排水閥(18)的取樣過濾預處理模塊；包括過濾加熱器及溫控器(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)，包括具有數據處理、連接溫度、濕度傳感器和電磁閥動作控制單片機(12)及電源(13)組成的自動控制模塊；所述樣氣取樣管經過濾探頭(3)連接除濕部件(19)，過濾探頭(3)上設有過濾加熱器及溫控器(2)，除濕部件(19)的輸出通過抽氣泵連接標氣和樣氣轉換閥，再連接氧分析模塊或/與紅外分析模塊，本實用新型實現煙氣在線處理和分析。
文檔編號G01N27/407GK2854600SQ200520140510
公開日2007年1月3日 申請日期2005年12月31日 優先權日2005年12月31日
發明者索紀文, 鄒海平 申請人:索紀文, 鄒海平