專(zhuān)利名稱(chēng)：一種采用集氣方式的紅外測(cè)硫儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及到可燃物質(zhì)中含硫量的測(cè)量設(shè)備領(lǐng)域，特指一種采用集氣方式的紅 外測(cè)硫儀。
背景技術(shù)：
硫是煤樣中最主要的有害成分，主要以單質(zhì)硫、硫化物以及硫酸鹽等形式存在于煤 中，煤所含的硫化物在燃燒后會(huì)產(chǎn)生S02和S03氣體以及飛灰等有害的物質(zhì)，而且這些
物質(zhì)會(huì)隨著煙氣排入大氣中，造成大氣和環(huán)境的污染，因此對(duì)煤樣中硫含量的檢測(cè)是煤 炭生產(chǎn)、銷(xiāo)售、使用以及環(huán)保部門(mén)的一項(xiàng)非常重要的工作。而現(xiàn)有技術(shù)中，為了準(zhǔn)確、 快速地測(cè)量出可燃物質(zhì)中的含硫量， 一般采用定硫儀作為常用的測(cè)量設(shè)備。在各種測(cè)量 設(shè)備中，如定硫儀等，以前較多采用庫(kù)侖測(cè)硫法，近年來(lái)采用高新紅外光譜分析技術(shù)的
紅外測(cè)硫儀發(fā)展迅猛，煤樣在1250C°的氧氣流中燃燒，生成的二氧化硫氣體經(jīng)過(guò)過(guò)濾、 干燥后送往紅外檢測(cè)裝置，二氧化硫(S02)對(duì)紅外光具有吸收作用，氧氣(02)和氮?dú)?(N2)對(duì)紅外光沒(méi)有吸收作用。而氣體對(duì)紅外光的吸收作用遵循比爾定律，根據(jù)該定律 經(jīng)計(jì)算機(jī)采樣，處理后就可得出煤中全硫的硫含量。紅外法是一種間接測(cè)量法，紅外光 是波長(zhǎng)在一定范圍內(nèi)的復(fù)合光，氣體瞬間濃度大時(shí)，會(huì)發(fā)生偏離，氣體瞬間濃度小時(shí)， 結(jié)果不很穩(wěn)定。目前廣泛采用的紅外測(cè)硫儀中，通常將煤樣燃燒后生成的混合氣體，經(jīng) 過(guò)過(guò)濾、干燥后直接送往紅外檢測(cè)裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，因此由于氣體濃度、氧氣流量等 因素的變化常引發(fā)以下問(wèn)題
1、 一般常用的紅外檢測(cè)裝置其核心部分多為紅外傳感器，通常選用波長(zhǎng)為8000ppm 的紅外光進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)試驗(yàn)在實(shí)時(shí)檢測(cè)的情況下，對(duì)4. 8%左右的標(biāo)煤，在0. 2克_0. 3 克重量范圍內(nèi)，有超量程情況出現(xiàn)，對(duì)0.3%左右的標(biāo)煤，在0.5-0.8克重量范圍內(nèi)，結(jié) 果才較為穩(wěn)定。由上面情況分析，高硫煤已是滿量程，而低硫煤則必須增加重量，才能 符合要求。因此現(xiàn)行的實(shí)時(shí)檢測(cè)方式受紅外檢測(cè)裝置濃度量程的限制，煤樣在高溫爐內(nèi) 開(kāi)始燃燒時(shí)尚未完全燃燒，氣體中硫量較小，檢測(cè)裝置可以滿足要求，而隨著燃燒時(shí)間 的增長(zhǎng)，燃燒氣體中的硫含量越來(lái)越高達(dá)到峰值，此時(shí)檢測(cè)裝置就超出了檢測(cè)量程，現(xiàn) 行的測(cè)試技術(shù)中檢測(cè)量程限定在了一個(gè)有效的范圍內(nèi)，如果為了提高高端量程，勢(shì)必會(huì)降低低端的測(cè)試靈敏度。因此該測(cè)試方式極大的限定了儀器的高端量程和低端靈敏度。
2、 現(xiàn)行的實(shí)時(shí)檢測(cè)方式要求紅外檢測(cè)裝置從試驗(yàn)開(kāi)始就必須長(zhǎng)時(shí)間的工作，而紅外 檢測(cè)裝置中的核心部件多為高精密度敏感器件，被檢測(cè)的氣體在1250C。的高溫爐內(nèi)加熱 后直接送到了紅外檢測(cè)裝置中，而且通過(guò)該檢測(cè)裝置的氣體具有較強(qiáng)的腐蝕性，長(zhǎng)時(shí)間 連續(xù)工作時(shí)受溫度、壓力、強(qiáng)腐蝕性等因素的影響，檢測(cè)元件發(fā)生性能漂移，直接影響 到儀器測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和一致性。而且長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作在高溫和強(qiáng)腐蝕性氣體中工作， 會(huì)極大的縮短紅外檢測(cè)裝置的使用壽命，導(dǎo)致用戶使用、維護(hù)成本的增加。
3、 現(xiàn)行的實(shí)時(shí)檢測(cè)方式中，為了獲得較高的測(cè)試精度和準(zhǔn)確度，紅外檢測(cè)裝置要求 通過(guò)的檢測(cè)氣體流量十分穩(wěn)定，這樣長(zhǎng)時(shí)間的流量穩(wěn)定要求就極大的增加了儀器對(duì)氣流 量控制的復(fù)雜程度，導(dǎo)致儀器的故障率升高，直接影響了使用單位的生產(chǎn)化驗(yàn)工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題就在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單緊湊、成本低廉、具有較高的穩(wěn)定性和精確度的采用集氣方式的紅外測(cè)硫儀。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的解決方案為 一種采樣集氣方式的紅外定硫儀， 其特征在于它包括固定于底板上的控制機(jī)構(gòu)、送樣裝置、反應(yīng)爐以及通過(guò)管路依次相 連的燃燒管、連通管、干燥裝置、集氣裝置以及紅外檢測(cè)裝置，所述燃燒管裝設(shè)于反應(yīng) 爐內(nèi)，燃燒管的尾端通過(guò)連通管與干燥裝置相連，反應(yīng)爐的進(jìn)口端設(shè)有與助燃裝置相連 的送樣嘴，送樣嘴與送樣裝置相連，所述干燥裝置與集氣裝置之間的管路上設(shè)有第二電 磁閥，集氣裝置與紅外檢測(cè)裝置之間的管路上設(shè)有第四電磁閥，所述集氣裝置與紅外檢 測(cè)裝置之間設(shè)有旁路管，旁路管上設(shè)有第三電磁閥，第三電磁閥的一端通過(guò)旁路管并接 在集氣裝置與第四電磁閥的接頭上，另一端通過(guò)管路與紅外檢測(cè)裝置相連。
所述助燃裝置與送樣嘴之間的管路上設(shè)有第一 電磁閥。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)就在于 1、本發(fā)明采用集氣方式的紅外測(cè)硫儀采用了集中抽取集中分析的分時(shí)測(cè)量方式，能 夠有效將煤樣燃燒過(guò)程中，產(chǎn)生的氣體收集到一起，混合均勻后再送往紅外檢測(cè)裝置進(jìn) 行檢測(cè)。紅外檢測(cè)裝置檢測(cè)時(shí)氣體濃度一致，不存在濃度高時(shí)超量程，濃度低時(shí)靈敏度 低的情況，有效的提高了儀器的高端量程和低端靈敏度；
2、本發(fā)明采用集氣方式的紅外測(cè)硫儀，煤樣燃燒過(guò)程中將燃燒后產(chǎn)生的氣體收集到 一起。紅外檢測(cè)裝置只在氣體混合均勻后，取其中很小的一部分做短暫的檢測(cè)工作，無(wú) 需長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，而且高溫氣體在集氣裝置內(nèi)混合的過(guò)程中溫度得已降低氣體溫度不
高，壓力得到平衡，因此紅外檢測(cè)裝置受溫度、壓力等因素的影響很小，檢測(cè)元件不會(huì) 發(fā)生性能漂移，有效的保證了儀器測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和一致性。同時(shí)由于不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間連 續(xù)工作，所以極大的延長(zhǎng)了紅外檢測(cè)裝置的使用壽命，降低了用戶使用、維護(hù)成本；
3、本發(fā)明采用集氣方式的紅外測(cè)硫儀采用了獨(dú)特的集氣方式，燃燒后的檢測(cè)氣體是 在集氣裝置內(nèi)混合均勻后才送到紅外檢測(cè)裝置中的，集氣裝置是一個(gè)容器一定的器皿， 氣體在集氣裝置內(nèi)混合的過(guò)程中，溫度、壓力達(dá)到平衡，所以送到紅外檢測(cè)裝置中進(jìn)行 檢測(cè)時(shí)流量十分穩(wěn)定，而且檢測(cè)的過(guò)程短暫受影響更小，因此不需要復(fù)雜的氣流量控制 裝置，有效的降低了儀器的復(fù)雜程度，減少了儀器的故障率，保證了測(cè)試結(jié)果的穩(wěn)定、 可靠。


圖1是本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖例說(shuō)明
I、 控制機(jī)構(gòu) 3、坩堝
5、反應(yīng)爐 7、連通管 9、集氣裝置
II、 紅外檢測(cè)裝置 13、助燃裝置
15、第一電磁閥 17、第四電磁閥
2、送樣裝置 4、送樣嘴 6、燃燒管 8、干燥裝置 10、旁路管 12、第三電磁閥 14、底板 16、第二電磁閥
具體實(shí)施例方式
以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示，本發(fā)明的采樣集氣方式的紅外定硫儀，它包括固定于底板14上的控制 機(jī)構(gòu)1、送樣裝置2、反應(yīng)爐5以及通過(guò)管路依次相連的燃燒管6、連通管7、干燥裝置8、 集氣裝置9以及紅外檢測(cè)裝置11，燃燒管6裝設(shè)于反應(yīng)爐5內(nèi)，燃燒管6的尾端通過(guò)連 通管7與干燥裝置8相連，反應(yīng)爐5的進(jìn)口端設(shè)有與助燃裝置13相連的送樣嘴4，送樣 嘴4與送樣裝置2相連。干燥裝置8與集氣裝置9之間的管路上設(shè)有第二電磁閥16,集 氣裝置9與紅外檢測(cè)裝置11之間的管路上設(shè)有第四電磁閥17，所述集氣裝置9與紅外檢 測(cè)裝置11之間設(shè)有旁路管10，旁路管10上設(shè)有第三電磁閥12，第三電磁閥12的一端
通過(guò)旁路管10并接在集氣裝置9與第四電磁閥17的接頭上，另一端通過(guò)管路與紅外檢 測(cè)裝置11相連。助燃裝置13與送樣嘴4之間的管路上設(shè)有第一電磁閥15。送樣裝置2 將盛放有燃燒物的坩堝3送入反應(yīng)爐5中，待充分燃燒后，燃燒完排出的氣體依次流經(jīng) 干燥裝置8、集氣裝置9以及紅外檢測(cè)裝置11，從而得到一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，完成測(cè)量工作。 該送樣裝置2可以采用人工送樣機(jī)構(gòu)，也可以采用自動(dòng)送樣機(jī)構(gòu)?？刂茩C(jī)構(gòu)1是用于控 制整個(gè)儀器的運(yùn)動(dòng)、定位和數(shù)據(jù)采集。干燥裝置8用來(lái)干燥燃燒物燃燒后的氣體。
本實(shí)施例的工作過(guò)程為(1)、試驗(yàn)開(kāi)始前控制機(jī)構(gòu)1發(fā)出控制指令，第一電磁閥15 打開(kāi)，助燃裝置13工作，向燃燒管6內(nèi)充氣；第二電磁閥16、第四電磁閥17、第三電 磁閥12全部打開(kāi)，助燃?xì)怏w清洗氣路通道，將上次試驗(yàn)殘留的燃燒氣體清除干凈。(2)、 試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)進(jìn)樣裝置2將盛裝著待測(cè)煤樣的坩堝3，經(jīng)送樣嘴4送入燃燒管6內(nèi)進(jìn)行燃燒。 同時(shí)第二電磁閥16打開(kāi)，第四電磁閥17和第三電磁閥12關(guān)閉。燃燒時(shí)排出的氣體依次 流經(jīng)燃燒管6、連通管7、干燥裝置8、第二電磁閥16流入集氣裝置9內(nèi)，氣體在集氣裝 置內(nèi)混合均勻。(3)、試樣燃燒完畢后第一電磁閥15、第二電磁閥16關(guān)閉，第四電磁閥 17打開(kāi)，集氣裝置9內(nèi)混合均勻的燃燒氣體通過(guò)管路，流經(jīng)第四電磁閥17進(jìn)入紅外檢測(cè) 裝置11內(nèi)，紅外檢測(cè)裝置11開(kāi)始分析進(jìn)入的燃燒氣體，從而得到一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，完成 測(cè)量工作。(4)、紅外檢測(cè)裝置11測(cè)量的過(guò)程中，只取了集氣裝置9中很小的一部分氣 體。檢測(cè)完畢后，第四電磁閥17關(guān)閉，第三電磁閥12打開(kāi)，集氣裝置9中剩余的氣體 經(jīng)過(guò)旁路管10、第三電磁閥12排出。
權(quán)利要求
1、一種采樣集氣方式的紅外定硫儀，其特征在于它包括固定于底板(14)上的控制機(jī)構(gòu)(1)、送樣裝置(2)、反應(yīng)爐(5)以及通過(guò)管路依次相連的燃燒管(6)、連通管(7)、干燥裝置(8)、集氣裝置(9)以及紅外檢測(cè)裝置(11)，所述燃燒管(6)裝設(shè)于反應(yīng)爐(5)內(nèi)，燃燒管(6)的尾端通過(guò)連通管(7)與干燥裝置(8)相連，反應(yīng)爐(5)的進(jìn)口端設(shè)有與助燃裝置(13)相連的送樣嘴(4)，送樣嘴(4)與送樣裝置(2)相連，所述干燥裝置(8)與集氣裝置(9)之間的管路上設(shè)有第二電磁閥(16)，集氣裝置(9)與紅外檢測(cè)裝置(11)之間的管路上設(shè)有第四電磁閥(17)，所述集氣裝置(9)與紅外檢測(cè)裝置(11)之間設(shè)有旁路管(10)，旁路管(10)上設(shè)有第三電磁閥(12)，第三電磁閥(12)的一端通過(guò)旁路管(10)并接在集氣裝置(9)與第四電磁閥(17)的接頭上，另一端通過(guò)管路與紅外檢測(cè)裝置(11)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采樣集氣方式的紅外定硫儀，其特征在于所述助燃裝置 (13)與送樣嘴(4)之間的管路上設(shè)有第一電磁閥(15)。
全文摘要
一種采樣集氣方式的紅外定硫儀，包括固定于底板上的控制機(jī)構(gòu)、送樣裝置、反應(yīng)爐以及通過(guò)管路依次相連的燃燒管、連通管、干燥裝置、集氣裝置以及紅外檢測(cè)裝置，所述燃燒管裝設(shè)于反應(yīng)爐內(nèi)，燃燒管的尾端通過(guò)連通管與干燥裝置相連，反應(yīng)爐的進(jìn)口端設(shè)有與助燃裝置相連的送樣嘴，送樣嘴與送樣裝置相連，所述干燥裝置與集氣裝置之間的管路上設(shè)有第二電磁閥，集氣裝置與紅外檢測(cè)裝置之間的管路上設(shè)有第四電磁閥，所述集氣裝置與紅外檢測(cè)裝置之間設(shè)有旁路管，旁路管上設(shè)有第三電磁閥，第三電磁閥的一端通過(guò)旁路管并接在集氣裝置與第四電磁閥的接頭上，另一端通過(guò)管路與紅外檢測(cè)裝置相連。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、成本低廉、較高的穩(wěn)定性和精確度等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N21/31GK101196470SQ200710303479
公開(kāi)日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2007年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月29日
發(fā)明者朱先德 申請(qǐng)人:朱先德