顆粒物監(jiān)測(cè)儀概述

一、β射線(xiàn)顆粒物煙塵排放連續(xù)監(jiān)測(cè)儀

本實(shí)用新型涉及一種環(huán)保監(jiān)測(cè)設(shè)備，特別是一種利用β射線(xiàn)監(jiān)測(cè)顆粒狀煙塵的β射線(xiàn)顆粒物煙塵排放連續(xù)監(jiān)測(cè)儀。其主要特征是采樣管將煙塵抽吸進(jìn)入機(jī)箱中通過(guò)濾紙，吸收煙塵的濾紙經(jīng)β射線(xiàn)源放射后由β射線(xiàn)接收蓋格計(jì)數(shù)器接受信號(hào)，然后將信號(hào)送至計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理中心處理并與電話(huà)線(xiàn)聯(lián)結(jié)進(jìn)行在線(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)。實(shí)現(xiàn)了采樣與測(cè)試為一體，采樣、測(cè)試一次完成，測(cè)量精度高、能直讀濃度且適應(yīng)范圍廣，并能實(shí)現(xiàn)與電話(huà)線(xiàn)聯(lián)結(jié)進(jìn)行在線(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)。?

主權(quán)項(xiàng)

權(quán)利要求書(shū) 1、β射線(xiàn)顆粒物煙塵排放連續(xù)監(jiān)測(cè)儀，其特征在于它是由懸臂的采樣管、壓縮機(jī)、濾紙及其走紙裝置、β射線(xiàn)源(碳14面源，即14C)、β射線(xiàn)接收蓋格計(jì)數(shù)器(GEIGER-MULLER DETECTOR)、S皮托管、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理裝置和機(jī)廂組成，采樣管與負(fù)壓源相通，濾紙由走紙裝置帶動(dòng)經(jīng)過(guò)采樣管橫截面后，再?gòu)摩律渚€(xiàn)源與β射線(xiàn)接收蓋格計(jì)數(shù)器之間經(jīng)過(guò)，β射線(xiàn)接收蓋格計(jì)數(shù)器與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理裝置實(shí)現(xiàn)電聯(lián)接，S皮托管與壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)管路相聯(lián)，其中的溫度傳感器與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理裝置實(shí)現(xiàn)電聯(lián)接。

二、手持式顆粒物監(jiān)測(cè)儀

德國(guó) Grimm Aerosol 公司積25年的空氣懸浮物分析研究的經(jīng)驗(yàn)與科技，制造出當(dāng)今世界上最先進(jìn)的小型顆粒物分析儀。用于職業(yè)勞動(dòng)衛(wèi)生。不需要切割頭 * 實(shí)時(shí)分析可吸入顆粒物和可呼吸顆粒物(Inhalable, Thoracic， Alveolic) * 同時(shí)分析8、16、32通道不同粒徑的粉塵分散度 * 采用激光90度散射，不受顆粒物顏色的影響 * 內(nèi)置可更換的EPA標(biāo)準(zhǔn) 47mm PTFE 濾膜，同時(shí)進(jìn)行顆粒物收集，用于秤重法和化學(xué)分析 * 自動(dòng)、精確的流量控制，保證分析結(jié)果的可靠 * 特別的保護(hù)氣幕使光學(xué)系統(tǒng)免受污染，可靠性極高，維護(hù)量少 * 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡可以保存1個(gè)月到1年的連續(xù)測(cè)試數(shù)據(jù) * 有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)的通訊方式，便于在線(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)下載 * 體積小，重量只有2.5 公斤，內(nèi)置充電池，可連續(xù)工作7小時(shí) * 交流電，適合各種場(chǎng)合的工作 * 通過(guò)歐洲、美國(guó)、日本的官方對(duì)比測(cè)試和認(rèn)證

三、煙氣顆粒物排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

u 采用紫外差分吸收光譜法(美國(guó)EPA環(huán)保署和國(guó)家環(huán)保局聯(lián)合推薦使用的監(jiān)測(cè)技術(shù)，在《環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)路線(xiàn)》(環(huán)辦[2003]49號(hào)文件)中明確規(guī)定應(yīng)使用DOAS法監(jiān)測(cè)環(huán)境空氣)測(cè)量煙氣組分濃度，避免和消除了水分、顆粒物及其它污染物對(duì)被測(cè)污染物濃度的影響，提高了測(cè)量精度;

u 支持多組分監(jiān)測(cè), SO2及NOX濃度的測(cè)量使用一個(gè)監(jiān)測(cè)探頭，且增加監(jiān)測(cè)參數(shù)不增加任何硬件成本;

u 不需傳統(tǒng)采樣探頭取樣，實(shí)現(xiàn)直接在線(xiàn)測(cè)量，簡(jiǎn)化了測(cè)量?jī)x器，降低了設(shè)備投資成本;

u 單邊安裝，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，既解決了儀器監(jiān)測(cè)光路準(zhǔn)直問(wèn)題又節(jié)省了安裝費(fèi)用，更便于操作人員操作和校準(zhǔn);

u 與稀釋采樣法的"點(diǎn)"測(cè)量相比，直接測(cè)量法屬于"線(xiàn)"測(cè)量，測(cè)量范圍較寬，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性好，更能客觀(guān)地反映煙道內(nèi)的實(shí)際情況;

u 運(yùn)行成本低，與一般采樣式測(cè)量系統(tǒng)年需5萬(wàn)元左右運(yùn)行費(fèi)用相比，本系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用每年只需1萬(wàn)元左右;

u 儀器具有零點(diǎn)和參考標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)校準(zhǔn)功能，并配有反吹系統(tǒng)和保護(hù)外殼，具有較強(qiáng)的防污染能力，延長(zhǎng)了系統(tǒng)的維護(hù)周期;

u 系統(tǒng)集光機(jī)電一體化監(jiān)測(cè)技術(shù)、數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)于一體;

u 系統(tǒng)可自動(dòng)完成測(cè)量數(shù)據(jù)的分析處理和存儲(chǔ)，并自動(dòng)生成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)、日月及年報(bào)表，并可定時(shí)打印;

u 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳至環(huán)保部門(mén)，系統(tǒng)可兼容撥號(hào)上網(wǎng)、GPRS及局域網(wǎng)連接等多種信號(hào)傳輸方案;

u 設(shè)備具有自動(dòng)診斷和自動(dòng)報(bào)警功能。

u 備有FB-1000、FB-4000和一拖二等不同型號(hào)，可根據(jù)用戶(hù)的需求進(jìn)行個(gè)性化配置，其中FB-4000型煙氣組分監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為構(gòu)建FB-1000型CEMS的核心模塊，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，可獨(dú)立安裝使用，具有標(biāo)準(zhǔn)電源接口、數(shù)據(jù)通訊接口，是系統(tǒng)集成、工程配套的首選儀器。

本項(xiàng)目在監(jiān)測(cè)儀器技術(shù)方面的創(chuàng)新是采用自適應(yīng)算法，根據(jù)接收光譜的整體波形以及最大、最小值自動(dòng)調(diào)整積分時(shí)間延長(zhǎng)了光源(氘燈)使用壽命。結(jié)構(gòu)方面的創(chuàng)新主要有三點(diǎn):一是采用單邊直接插入探頭安裝形式使得安裝簡(jiǎn)單，維護(hù)費(fèi)用低;二是標(biāo)定與測(cè)量采用了同一光路的氣體標(biāo)定方案，使得標(biāo)定簡(jiǎn)便，測(cè)量精度高;三是運(yùn)用了新穎的光源基座定位方案，使得光源(易損件)更換迅速，毋需調(diào)整。

采用DOAS方法消除飛灰、水蒸汽的影響。對(duì)于飛灰、水蒸氣的影響，傳統(tǒng)方法(例如:稀釋法和抽取法)均采用較為復(fù)雜的過(guò)濾、冷凝等裝置進(jìn)行處理，不僅改變了測(cè)量氣體的原始成分，而且大大增加了用戶(hù)的維護(hù)成本;而且在測(cè)量新組分氣體時(shí)往往需要額外增加一套分析儀器，不便于擴(kuò)展，而我們采用差分吸收光譜法處理吸收光譜的高頻部分，利用每一種氣體所特有的吸收譜進(jìn)行計(jì)算以得到此種氣體的濃度。它具有:不需要復(fù)雜的過(guò)濾、冷凝裝置，而直接用算法避開(kāi)飛灰和水蒸氣對(duì)污染氣體測(cè)量結(jié)果的影響，大大降低了維護(hù)費(fèi)用;增加一種新氣體的測(cè)量功能，只需改變算法，擴(kuò)展極其方便。

同時(shí)，該方案解決了污染氣體有效吸收波段重合引起的影響。如果重合比例較小，通過(guò)選擇合適的測(cè)量波段來(lái)決定被測(cè)氣體的濃度，從而降低不同種氣體之間"串?dāng)_"的影響，這與傳統(tǒng)光譜方法(紫外熒光法、紅外線(xiàn)氣體分析儀)原理類(lèi)似;如果重合比例較大，則通過(guò)基本原理部分所述的處理方法來(lái)確定被測(cè)氣體的濃度，徹底實(shí)現(xiàn)了利用同一臺(tái)儀器，同一光路測(cè)量多組分氣體的濃度，如需增加其他對(duì)紫外光譜吸收的氣體測(cè)量功能，只需增加一部分軟件即可，在硬件上不需要增加任何設(shè)施。

項(xiàng)目技術(shù)現(xiàn)狀

國(guó)外一些研究機(jī)構(gòu)，如瑞典榮生和美國(guó)的熱電子公司已經(jīng)研究開(kāi)發(fā)出基于差分吸收光譜法(DOAS)的SO2和NOx在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，我國(guó)中國(guó)科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所也在從事該方面的研究，但與國(guó)外同類(lèi)儀器相比，在技術(shù)水平和性能等方面還有不小的差距。我國(guó)在線(xiàn)測(cè)量電站鍋爐排放煙氣中SO2和NOx等的國(guó)產(chǎn)儀器還處于研制階段，煙氣在線(xiàn)測(cè)量?jī)x器這一市場(chǎng)外國(guó)公司占統(tǒng)領(lǐng)地位，但由于國(guó)外此類(lèi)儀器價(jià)格一般過(guò)高，而且銷(xiāo)售多采用代理的方式，售后服務(wù)不到位，很多使用單位對(duì)此類(lèi)進(jìn)口儀器越來(lái)越不滿(mǎn)意，而對(duì)自主研發(fā)的國(guó)內(nèi)儀器表現(xiàn)出濃厚的興趣。

本項(xiàng)目屬于光譜法在線(xiàn)組分環(huán)保監(jiān)測(cè)分析儀，主要應(yīng)用于固定氣體污染源的監(jiān)測(cè)(如火電廠(chǎng)、各個(gè)燃煤取暖鍋爐)。煙氣SO2自動(dòng)分析儀的原理按照分析方法分類(lèi)有電導(dǎo)法、非分散紅外吸收法(動(dòng)態(tài)范圍較窄)、紫外吸收法、紫外熒光法、火焰光度法和定電位電解法(傳感器壽命較短)。按照采樣方式分類(lèi)主要有:(1)直接抽取法(包括非分散紅外吸收法和紫外吸收法，主要為日本產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)有北京天融科工貿(mào)有限公司的產(chǎn)品等);(2)稀釋法(包括煙道內(nèi)稀釋和煙道外稀釋?zhuān)饕獮闅W美產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)如北京長(zhǎng)峰益來(lái)自動(dòng)化科技有限公司的產(chǎn)品);(3)在線(xiàn)直接測(cè)量法(將一束紅外光或紫外光直接照射到煙氣上，利用SO2的特征吸收光譜進(jìn)行測(cè)量)。其主要國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠(chǎng)家有:安徽銅陵藍(lán)盾光電子有限公司。另外，國(guó)內(nèi)的大連中環(huán)環(huán)保系統(tǒng)工程有限公司、太原中綠環(huán)保技術(shù)有限公司等公司采用的分析方法均為定電位電解法。北京牡丹聯(lián)友電子工程有限公司也有類(lèi)似產(chǎn)品。

直接抽取法和稀釋法是傳統(tǒng)方法，占有大約九成的市場(chǎng)份額，但由于原理落后、工藝復(fù)雜，正在被以光譜法為代表的在線(xiàn)直接測(cè)量法所取代。本項(xiàng)目采用的差分吸收光譜法(DOAS)是最先進(jìn)的方法，具有很大的發(fā)展空間。

測(cè)量范圍 0-5000μg/m3到0-10000μg/m3

最低檢測(cè)限 9μg/m3(測(cè)量值)

(有代表性的) 6μg/m3(1/2小時(shí)平均值)

3μg/m3(3小時(shí)平均值)

1μg/m3 (24小時(shí)平均值)

準(zhǔn)確度 1μg/m3

測(cè)量周期 連續(xù)顯示采得的顆粒物質(zhì)量

在同一位置上單個(gè)濾斑達(dá)到滿(mǎn)載的時(shí)間

環(huán)境空氣中塵的濃度位50μg/m3時(shí) 30小時(shí)(1m3/小時(shí))

環(huán)境空氣中塵的濃度為25μg/m3時(shí) 60小時(shí)(1m3/小時(shí))

平均時(shí)間 1/2小時(shí) 1小時(shí) 3小時(shí) 24小時(shí)

放射源 碳-14放射性活度=3.7兆貝可(MBq)小于100居里(Ci)在大多數(shù)國(guó)家不要許可證

輸出信號(hào) 模擬輸出0/4-20mA或0/2-10V

掃描時(shí)間 1秒

流量 1m3/h(1立方米/小時(shí))

流量穩(wěn)定性 高于±1%

工作溫度 -10℃-+40℃

零漂(24小時(shí)) <0.40ppb

跨漂(24小時(shí)) ±1%滿(mǎn)量程

1.用碳-14為β源的連續(xù)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀，直接連續(xù)測(cè)定塵的濃度，不因采樣而中斷

2.低檢測(cè)限，高準(zhǔn)確度，良好的分辨率

3.測(cè)量范圍從0-5000μg/m3或0-10000μg/m3無(wú)須調(diào)整

4.機(jī)械動(dòng)作準(zhǔn)確

5.檢測(cè)器壽命長(zhǎng)達(dá)10年

6.先進(jìn)的故障診斷和狀態(tài)存儲(chǔ)，用以保證測(cè)量質(zhì)量

7.碳-14的放射活性低于法定限值，在大多數(shù)國(guó)家不需要許可證

8.所有給出廠(chǎng)儀器在廠(chǎng)內(nèi)已用石英(SiO2)氣溶膠于測(cè)試室內(nèi)作過(guò)校準(zhǔn)。在現(xiàn)場(chǎng)可用兩張一組的校準(zhǔn)用云母箔容易地進(jìn)行校準(zhǔn)

9.消耗品少

儀器介紹

領(lǐng)先的技術(shù)唯一真正連續(xù)60分鐘到24小時(shí)采樣的β射線(xiàn)測(cè)塵儀

可選用TSP,PM10,PM2.5或PM1.0采樣頭用于采集不同粒徑的顆粒物