非接触式红外感应烟气流量测量仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种非接触式红外感应烟气流量测量仪，包括第一传感器单元和第一安装套筒、第二传感器单元和第二安装套筒，信号处理器，所述传感器单元分别设置于对应的安装套筒上，并且分别与信号处理器电连接。本实用新型专利技术的有益效果是在测量过程中，不需要把测量部件插入到烟气中，而是把测量部件安装在烟道以外，不与被测烟气直接接触。在恶劣工况条件下对烟气进行准确测量，解决了其他测量方式易堵塞、易腐蚀、测量不稳定、维护量大的问题，且易安装，维护量极小。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种烟气流量的测量装置，尤其涉及一种非接触式红外感应烟气流量测量仪。
技术介绍
目前，工业上对于燃烧过程中产生的烟气的流量测量主要有差压式流量计和热式流量计，差压式测量方法，通过测量流体流动过程中产生的差压来测量流速或流量。但在高温、高尘、腐蚀性、大截面及振动的烟气环境中(比如电厂脱硝区域)，差压式流量计暴露出 易腐蚀、易堵塞的弱点，从而影响测量精度。而热导式气体流量计是利用流动中的流体与热源之间热量交换的关系来测量流量的仪表。但是热式质量流量计响应慢，气体成分和气体温度的变化均会影响测量的准确性，产生较大误差。而且热导式流量计是单点测量，对于大截面的烟气测量来说，精度不够。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术的目的是提供一种非接触式红外感应烟气流量测量仪，其能够准确测量烟气流量，并且不会堵塞和腐蚀，误差小、维护量低。为了实现上述目的，本技术采用如下装置一种非接触式红外感应烟气流量测量仪，包括第一传感器单元和第一安装套筒、第二传感器单元和第二安装套筒，信号处理器，所述传感器单元分别设置于对应的安装套筒上，第一和第二传感器单元分别与信号处理器电连接；所述传感器单元均包括密封壳体，以及在壳体内依次设置的前置放大器、检测器、透镜、玻璃窗，其中所述前置放大器连接所述信号处理器；所述玻璃窗前侧还设置有吹扫气帘装置；所述传感器单元是红外传感器；所述吹扫气帘装置包括与所述密封壳体对接的圆形壳体以及设置于所述圆形壳体内周的吹扫圈，所述圆形壳体内周具有圆形凸台，所述吹扫圈一侧靠于所述凸台，一侧由固定环固定；所述吹扫圈上设置有若干出气孔。本技术的有益效果是与差压式或热导式测量方式不同，本技术采用的测量方式中，不需要把测量部件插入到烟气中，而是把测量部件安装在烟道以外，不与被测烟气直接接触。在恶劣工况条件下对烟气进行准确测量，解决了其他测量方式易堵塞、易腐蚀、测量不稳定、维护量大的问题，且易安装，维护量极小。附图说明图I是本技术的测量原理图；图2是本技术的传感器单元结构图；图3是本技术的应用示意图。图中，I、放大器2、检测器3、透镜4、玻璃窗5、外壳6、接口 7、吹扫气帘装置8、吹扫圈9、固定环10、出气孔If 12、传感器单元13 14、安装套筒15、信号处理器16、烟道具体实施方式以下结合附图对本技术的一种具体实施方式做出说明。本技术的测量原理如下热烟气会向外辐射红外光，红外感应测量烟气流量采用红外感应技术，通过两个红外传感器检测烟气的红外光谱的波动，从而检测烟气的流动特征，测量时不必与烟气接触，利用烟气流动自然产生的湍流作为检测目标源，通过测量烟气湍流在两个距离已知的测量点之间的传输时间来计算出流速。由于湍流的作用，烟气在流动过程中会在气流团中形成一系列的旋涡，发出的红外信号在旋涡效应作用下产生具有一定特征的波动信号，而沿着烟气流动方向分开安装的·两个红外传感器，将会分别检测到两个非常相似的波动信号，但是有一个时间上的位移，而这个时间位移恰恰是烟气从第一个检测器流动第二个检测器的时间。以变送器输出的两个实际信号为例进行说明，如图I所示，我们将红外传感器单元送出的两个信号分别命名为A(t)和B(t)，图中可看出传感器B的信号和传感器A的信号非常相似，但是有一个时间位移t，即烟气流从A点到B点所需的时间，根据时间即得出流速。如图2所示，本技术的传感器单元由一个透明玻璃窗4、一个宽波段红外线检测器2、一个将接收到的红外光聚焦到检测器上的透镜3、和一个前置放大器I组成，外部壳体5密封。放大器I设置增益调节，可通过调节增益以保证传感器的信号水平。为保持传感器和烟气的隔离，在传感器单元前设计有吹扫气帘装置7，采用压缩空气制造正压吹扫气帘。压缩空气由接口 6接入，在壳体内腔凹槽中内置吹扫圈8，吹扫圈8上均匀密布微小的出气孔10，压缩空气通过出气孔10，在传感器窗口前建立起径向的正压吹扫气帘，一是可以保持传感器窗口的洁净，二是避免传感器与烟气接触，固定环9对吹扫圈进行固定。如图3所示，在实际应用中，本技术由两个单独的红外感应传感器11和12，两个安装套筒13和14，以及一个信号处理器15所组成。两个安装套筒13、14沿着烟气流动方向，分开安装在烟道16上，传感器单元11和12与安装套筒13和14通过配对法兰用螺栓连接。两个传感器单元之间距离L 一般在O. 5 1米，传感器单元与烟气流动方向垂直。烟气自下而上流动，当烟气漩涡经过传感器11时，红外光经玻璃窗4，并通过透镜3聚焦到检测器2上，红外检测器2把接收到的红外信号转换为电信号，经过放大器I放大，由信号线输出至信号处理器15。同样的,传感器12也把检测到的信号输出至信号处理器15。信号处理器15对传感器11和传感器12的信号进行互相关计算和处理，得出烟气流的飞行时间，再根据传感器11和12的安装距离L，计算出烟气流速，进而得出烟气的流量。信号处理器15按照精确的时间间隔(范围为O. 5毫秒 4毫秒)从传感器单元中读取和保存数据，数据处理率决定着相关性计算的间隔，以256个读数为例，从128毫秒(数据率等于O. 5毫秒)至I秒(数据率等于4毫秒)。当两个传感器间的距离为Im时，I秒时间获得的最小测量速度为I米/秒。测量最大流速时，需使用最为灵敏的分辨率O. 5毫秒，而128毫秒的计算间隔则允许测量的最低流速为8米/秒。为此，信号处理器会根据当时的流量状况自动地选择正确的分辨率，从而使仪表的工作范围从I米/秒扩展到50米/秒以上。信号处理器采用了一个非常精确的晶体振荡器控制计时，以保证内部处理器计时的准确性。以上对本技术的一个实 例进行了详细说明，但所述内容仅为本技术的较佳实施例，不能被认为用于限定本技术的实施范围。凡依本技术申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本技术的专利涵盖范围之内。权利要求1.非接触式红外感应烟气流量测量仪，包括第一传感器单元和第一安装套筒、第二传感器单元和第二安装套筒，信号处理器，所述传感器单元分别设置于对应的安装套筒上，并且分别与信号处理器电连接。2.根据权利要求I所述的测量仪，其特征在于所述传感器单元均包括密封壳体，以及在壳体内依次设置的前置放大器、检测器、透镜、玻璃窗，其中所述前置放大器连接所述信号处理器。3.根据权利要求2所述的测量仪，其特征在于所述玻璃窗前侧还设置有吹扫气帘装置。4.根据权利要求1-3之一所述的测量仪，其特征在于所述传感器单元是红外传感器。5.根据权利要求3所述的测量仪，其特征在于所述吹扫气帘装置包括与所述密封壳体对接的圆形壳体以及设置于所述圆形壳体内周的吹扫圈，所述圆形壳体内周具有圆形凸台，所述吹扫圈一侧靠于所述凸台，一侧由固定环固定。6.根据权利要求5所述的测量仪，其特征在于所述吹扫圈上设置有若干出气孔。专利摘要本技术涉及一种非接触式红外感应烟气流量测量仪，包括第一传感器单元和第一安装套筒、第二传感器单元和第二安装套筒，信号处理器，所述传感器单元分别设置于对应的安装套筒上，并且分别与信号处理器电连接。本技术的有益效果是在测量过程中，不需要把测量部件插入到烟气中，而是把测量部件安装在烟道以外，不与被测烟气直接接触。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
非接触式红外感应烟气流量测量仪，包括第一传感器单元和第一安装套筒、第二传感器单元和第二安装套筒，信号处理器，所述传感器单元分别设置于对应的安装套筒上，并且分别与信号处理器电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李明东，
申请(专利权)人：天津美新能科技发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：