專利名稱：一種用于氣體在線分析的一體化探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氣體測(cè)量裝置，更具體地說，涉及一種用于氣體在線 分析的一體化探頭。
技術(shù)背景在工業(yè)生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生或使用很多氣體，對(duì)這些氣體進(jìn)行在線分析對(duì) 于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝優(yōu)化、安全控制或環(huán)保排放控制至關(guān)重要。例如在克勞斯硫磺 回收工藝中，為了使硫磺回收過程達(dá)到最佳效果，需要測(cè)量管道內(nèi)硫化氫和二氧化硫氣體的摩爾比，并反饋到DCS對(duì)進(jìn)氣量進(jìn)行控制，使所述摩爾比為2:1。 常用的測(cè)量方法為，如Brimstone公司采用的方式，如圖1所示，使用探頭52 從被測(cè)管道51中取樣，然后經(jīng)過較長(zhǎng)的氣體管線通入到復(fù)雜的預(yù)處理系統(tǒng)53 去除其中的硫蒸氣，然后再通入測(cè)量室54中測(cè)量，測(cè)量室54的兩側(cè)安裝光學(xué) 器件。所述系統(tǒng)中是在測(cè)量室54的下游安裝射流泵6，從而抽出被測(cè)管道51內(nèi) 的氣體。所述射流泵6包括吸入氣通道61、噴射氣通道63和入射氣通道62， 所述入射氣通道62和噴射氣通道63同線，而吸入氣通道61和噴射氣通道63 的夾角為卯。。為了減少氣路冷凝硫堵塞的危險(xiǎn)，還需要把氣路(包括氣體管線、 預(yù)處理系統(tǒng)、測(cè)量室、射流泵等)加熱到較高溫度，如150'C，包括系統(tǒng)中的調(diào) 零和標(biāo)定用氣體管線。上述技術(shù)方案具有以下缺點(diǎn)1)利用分離器件實(shí)現(xiàn)被測(cè)氣體采樣、管線傳 輸、硫蒸氣過濾、濃度分析、最后排回管道，系統(tǒng)采用全程伴熱，結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 可靠性低；2)被測(cè)管道內(nèi)的氣體要經(jīng)過較長(zhǎng)的氣體管道才能通入測(cè)量室，響應(yīng) 速度慢；3)射流泵的吸入氣通道與噴射氣通道的夾角為90。，氣體中殘留的硫 易堵塞射流泵，造成系統(tǒng)無法正常采樣；4)測(cè)量室的光學(xué)器件上易沉積硫粉， 無法清除，需要定期清洗，維護(hù)工作量大。實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、 可靠性高、響應(yīng)速度快、不易堵塞、系統(tǒng)維護(hù)量小的用于氣體在線分析的一體 化探頭。本實(shí)用新型的目的是通過下述技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的一種用于氣體在線分析的一體化探頭，包括測(cè)量頭以及與之相連接的采樣 管，所述測(cè)量頭內(nèi)設(shè)有測(cè)量室以及與之相連通的進(jìn)氣通道和出氣通道，所述測(cè) 量室的兩側(cè)安裝光學(xué)器件；所述出氣通道上安裝射流裝置，所述射流裝置包括 吸入氣通道、噴射氣通道和入射氣通道，所述吸入氣通道和噴射氣通道設(shè)在所 述出氣通道內(nèi)，所述入射氣通道與所述吸入氣通道間的夾角為銳角。作為優(yōu)選，所述測(cè)量頭包括第一裝配體和與之相連接的第二裝配體，所述測(cè) 量室設(shè)在所述第二裝配體內(nèi)，所述射流裝置設(shè)在所述第一裝配體內(nèi)，所述進(jìn)氣 通道、出氣通道設(shè)在第一裝配體和第二裝配體內(nèi)。作為優(yōu)選，所述進(jìn)氣通道和出氣通道是直通的。作為優(yōu)選，所述測(cè)量室上還安裝吹掃裝置，所述吹掃裝置具有進(jìn)氣口和出 氣口，所述出氣口對(duì)準(zhǔn)所述光學(xué)器件。作為優(yōu)選，在所述測(cè)量室的上部設(shè)有分別與所述進(jìn)氣通道、出氣通道連通 的除污通道。作為優(yōu)選，所述進(jìn)氣通道的一端還連接安裝在采樣管內(nèi)的進(jìn)氣管，所述進(jìn) 氣管是彎曲或傾斜的。作為優(yōu)選，在所述進(jìn)氣通道和出氣通道上安裝氣流截止閥。 作為優(yōu)選，所述測(cè)量室的側(cè)部還設(shè)有加熱流體通道。作為優(yōu)選，所述采樣管的一端設(shè)有傾斜的切口，所述切口背對(duì)被測(cè)氣體管 道內(nèi)氣體的流向。作為優(yōu)選，所述進(jìn)氣通道上還安裝過濾器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊的一 體化探頭直接安裝在被測(cè)管道上，無需復(fù)雜的預(yù)處理系統(tǒng)，同時(shí)也不需要全程 伴熱，而只需對(duì)測(cè)量室進(jìn)行伴熱，以避免氣體中的水分冷凝在光學(xué)器件上；2) 響應(yīng)速度快，被測(cè)管道內(nèi)的氣體只需經(jīng)過很短的采祥管即可到達(dá)測(cè)量室；3)射 流泵的吸入氣通道與噴射氣通道間的銳角設(shè)計(jì)保證了氣體流通順暢，氣體中的 殘留顆粒物如硫不易堵塞出氣通道；4)系統(tǒng)維護(hù)量小，進(jìn)氣通道上的過濾器將
大部份殘留顆粒物如硫?yàn)V除，少量進(jìn)入測(cè)量室的殘留顆粒物如硫由吹掃裝置自動(dòng)吹掃去除，還可以通過關(guān)閉氣流截止閥、拆下裝配體進(jìn)行維護(hù)。


圖1是一種現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的一種用于氣體在線分析的一體化探頭的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖2 —體化探頭中的吹掃裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是另一種射流裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，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2所示， 一種用于氣體在線分析的一體化探頭，應(yīng)用在克勞斯硫回收 工藝尾氣硫比值分析中，包括采樣管l、測(cè)量頭，所述測(cè)童頭包括第一裝配體2 以及與之裝配在一起的第二裝配體3。所述第一裝配體2與所述采樣管1相連接，而所述采樣管1安裝在被測(cè)管道11上。所述第二裝配體3內(nèi)設(shè)有測(cè)量室38以及與之相連通的進(jìn)氣通道31、出氣通 道32。所述測(cè)量室38的兩側(cè)安裝光學(xué)器件35、 36。測(cè)量室38的側(cè)部還設(shè)有加 熱流體通道39。所述第二裝配體3內(nèi)還設(shè)有分別與所述進(jìn)氣通道31、出氣通道 32貫通的除污通道33、 34,所述除污通道33、 34的進(jìn)口平時(shí)封閉。如圖3所 示，在第二裝配體3的側(cè)部還安裝有吹掃裝置4，所述吹掃裝置4具有進(jìn)氣口 41和出氣口42、 43。所述出氣口42斜對(duì)著所述光學(xué)器件35，所述出氣口43斜 對(duì)著光學(xué)器件36。如圖2，所述第一裝配體2內(nèi)設(shè)有與所述進(jìn)氣通道31相貫通的進(jìn)氣通道21、 與所述出氣通道32相貫通的出氣通道22。其中，在所述進(jìn)氣通道21上還設(shè)有 氣流截止閥23，在出氣通道22上還設(shè)有氣流截止閥24。所述第一裝配體2內(nèi) 還設(shè)有射流裝置，所述射流裝置包括吸入氣通道26、噴射氣通道27和入射氣通道25,所述吸入氣通道26和噴射氣通道27設(shè)在直通的出氣通道22內(nèi)，利于氣 體的暢通，避免彎曲的氣體流路導(dǎo)致硫堵塞流路。所述入射氣通道25與所述吸 入氣通道26間的夾角為銳角。所述入射氣通道25的進(jìn)氣口 37設(shè)在第二裝配體3上。所述進(jìn)氣通道21上還設(shè)有便于取出的過濾器29，用于過濾掉氣體中的硫。 所述采樣管1內(nèi)安裝末端彎曲的進(jìn)氣管28,所述進(jìn)氣管28與所述進(jìn)氣通道 21連通。進(jìn)氣管28末端的彎曲有利于避免氣體中的硫被氣流直接帶入進(jìn)氣通道 21、 31。所述采樣管1的一端設(shè)有傾斜的切口，所述切口背對(duì)被測(cè)管道內(nèi)氣體 的流向12，避免被測(cè)管道11中的粉塵進(jìn)入采樣管1。上述一體化探頭的工作過程為當(dāng)需要測(cè)量管道ll內(nèi)硫化氫和二氧化硫的 摩爾比時(shí)，所述氣流截止閥23、 24打開，所述射流裝置工作，高壓空氣從所述 進(jìn)氣口 37進(jìn)入入射氣通道25內(nèi)。此時(shí)，被測(cè)管道11內(nèi)的氣體在射流裝置的作 用下進(jìn)入到所述采樣管1內(nèi)，氣體中的大部份硫蒸氣被冷凝并在重力作用下落 回被測(cè)管道，然后氣體通過末端彎曲的進(jìn)氣管28進(jìn)入到進(jìn)氣通道21內(nèi)，經(jīng)所 述過濾器29過濾后由進(jìn)氣通道31進(jìn)入到所述測(cè)量室38內(nèi)，所述加熱流體通道 39內(nèi)的流體加熱所述測(cè)量室38內(nèi)的氣體。測(cè)量光束穿過光學(xué)器件36、測(cè)量室 38內(nèi)的被測(cè)氣體、光學(xué)器件35后被接收，通過分析被被測(cè)氣體吸收后的光譜從 而測(cè)得測(cè)量室38內(nèi)硫化氫和二氧化硫的摩爾比，測(cè)量室38內(nèi)的氣體通過出氣 通道22、 32排回到所述采樣管1內(nèi)，進(jìn)而流回被測(cè)管道內(nèi)。所述一體化探頭工作一段時(shí)間后，所述光學(xué)器件35、 36上會(huì)沉積少量的硫 粉，此時(shí)，所述吹掃裝置4工作，吹掃氣從所述出氣口42、 43斜吹掃所述光學(xué) 器件35、 36，從而吹掉附著在光學(xué)器件35、 36上的硫粉。當(dāng)測(cè)量室38或進(jìn)氣 通道21、 31或出氣通道22、 32內(nèi)沉積有較多量硫粉而無法使用上述吹掃方式 徹底清除時(shí)，可關(guān)閉所述氣流截止閥24，然后吹掃進(jìn)氣通道21、 31;然后關(guān)閉 所述氣流截止閥23，吹掃出氣通道22、 32。如果上述方式還是無法完全清除時(shí)， 可打開所述除污通道33、 34，使用除污件清除內(nèi)部的硫粉或硫液。當(dāng)?shù)诙b配 體3需要維護(hù)時(shí)，關(guān)閉所述氣流截止閥23、 24，此時(shí)拆下第二裝配體3進(jìn)行維 護(hù)，被測(cè)管道11中的氣體也不會(huì)泄漏。當(dāng)所述過濾器29需要清洗時(shí)，關(guān)閉所 述氣流截止閥23、 24，抽出所述過濾器29進(jìn)行清洗。 實(shí)施例2:一種用于氣體在線分析的一體化探頭，應(yīng)用在PVC行業(yè)中，用于在線測(cè)量 管道中的HC1濃度。與實(shí)施例l不同的是，所述測(cè)量頭內(nèi)的出氣通道不是直通
的；如圖4所示，射流裝置內(nèi)的噴射氣通道53與入射氣通道51之間的夾角仍 是銳角，但吸入氣通道52與噴射氣通道53不再同線，而是有一個(gè)鈍角。需要指出的是，上述實(shí)施方式不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。 如在實(shí)施例中，本實(shí)用新型是應(yīng)用在克勞斯硫回收工藝尾氣硫比值分析、PVC 行業(yè)中的HC1的測(cè)量中，當(dāng)然還可以應(yīng)用在其它領(lǐng)域中，如煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè) 中二氧化硫、NOx的測(cè)量等。本實(shí)用新型的關(guān)鍵是，用于氣體在線分析的一體 化探頭包括測(cè)量頭以及與之相連接的采樣管，所述測(cè)量頭內(nèi)設(shè)有測(cè)量室以及與 之相連通的進(jìn)氣通道和出氣通道，所述測(cè)量室的兩側(cè)安裝光學(xué)器件；所述出氣 通道上安裝射流裝置，所述射流裝置包括吸入氣通道、噴射氣通道和入射氣通 道，所述吸入氣通道和噴射氣通道設(shè)在所述出氣通道內(nèi)，所述入射氣通道與所 述吸入氣通道間的夾角為銳角。在不脫離本實(shí)用新型精神的情況下，對(duì)本實(shí)用 新型作出的任何形式的改變均應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種用于氣體在線分析的一體化探頭，其特征在于所述一體化探頭包括測(cè)量頭以及與之相連接的采樣管，所述測(cè)量頭內(nèi)設(shè)有測(cè)量室以及與之相連通的進(jìn)氣通道和出氣通道，所述測(cè)量室的兩側(cè)安裝光學(xué)器件；所述出氣通道上安裝射流裝置，所述射流裝置包括吸入氣通道、噴射氣通道和入射氣通道，所述吸入氣通道和噴射氣通道設(shè)在所述出氣通道內(nèi)，所述入射氣通道與所述吸入氣通道間的夾角為銳角。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化探頭，其特征在于所述測(cè)量頭包括第一 裝配體和與之相連接的第二裝配體，所述測(cè)量室設(shè)在所述第二裝配體內(nèi)，所述 射流裝置設(shè)在所述第一裝配體內(nèi)，所述進(jìn)氣通道、出氣通道設(shè)在第一裝配體和 第二裝配體內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體化探頭，其特征在于所述進(jìn)氣通道和出氣通道是直通的。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體化探頭，其特征在于所述測(cè)量室上還安裝吹掃裝置，所述吹掃裝置具有進(jìn)氣口和出氣口，所述出氣口對(duì)準(zhǔn)所述光學(xué) 器件。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體化探頭，其特征在于在所述測(cè)量室的上部設(shè)有分別與所述進(jìn)氣通道、出氣通道連通的除污通道。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體化探頭，其特征在于所述進(jìn)氣通道的一端還連接安裝在采樣管內(nèi)的進(jìn)氣管，所述進(jìn)氣管是彎曲或傾斜的。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體化探頭，其特征在于在所述進(jìn)氣通道 和出氣通道上安裝氣流截止閥。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體化探頭，其特征在于所述測(cè)量室的側(cè)部還設(shè)有加熱流體通道。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體化探頭，其特征在于所述采樣管的一端設(shè)有傾斜的切口，所述切口背對(duì)被測(cè)氣體管道內(nèi)氣體的流向。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體化探頭，其特征在于所述進(jìn)氣通道 上還安裝過濾器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于氣體在線分析的一體化探頭，包括測(cè)量頭以及與之相連接的采樣管，所述測(cè)量頭內(nèi)設(shè)有測(cè)量室以及與之相連通的進(jìn)氣通道和出氣通道，所述測(cè)量室的兩側(cè)安裝光學(xué)器件；所述出氣通道上安裝射流裝置，所述射流裝置包括吸入氣通道、噴射氣通道和入射氣通道，所述吸入氣通道和噴射氣通道設(shè)在所述出氣通道內(nèi)，所述入射氣通道與所述吸入氣通道間的夾角為銳角。
文檔編號(hào)G01N21/17GK201043948SQ20072010899
公開日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2007年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月30日
發(fā)明者于志偉, 曉 孟, 楊松杰, 健 王, 韓雙來 申請(qǐng)人:健 王