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原文传递用于高温高压管道中高浓度气体的原位式在线测量光学组件、装置和系统

专利名称：	用于高温高压管道中高浓度气体的原位式在线测量光学组件、装置和系统
摘要：	本发明公开的一种用于高温高压管道中高浓度气体的原位式在线测量光学组件、装置和系统，包括：安装于所述管道中测量点上的短节；所述短节与所述管道相连通，且工作时所述短节的温度与所述管道的温度一致；所述短节上开设有第一通光孔和第二通光孔，所述第一通光孔内设有第一镜片，所述第二通光孔内设有第二镜片，以使激光源发射的激光光束依次穿过第一镜片、短节内的待测气体、第二镜片后被光电探测模块接收。本发明能够直接安装在测量点上进行实时测量，且在测量过程中不会产生凝结水以影响测量结果，适用于大气污染控制技术领域。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	清华大学
发明人：	彭志敏;刘东旭;罗峻;刘国军;周永航
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-13T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201910415517.X
公开号：	CN110243761A
分类号：	G01N21/03(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100084 北京市海淀区清华大学
主权项：	1.用于高温高压管道中高浓度气体的原位式在线测量光学组件，其特征在于：包括：安装于所述管道中测量点上的短节（1051）；所述短节（1051）与所述管道相连通，且工作时所述短节（1051）的温度与所述管道的温度一致；所述短节（1051）上开设有第一通光孔和第二通光孔，在所述第一通光孔内设有第一镜片（1052），所述第二通光孔内设有第二镜片（1053），以使激光源发射的激光光束依次穿过第一镜片（1052）、短节（1051）内的待测气体、第二镜片（1053）后被光电探测模块接收。 2.根据权利要求1所述的用于高温高压管道中高浓度气体的原位式在线测量光学组件，其特征在于：所述第一镜片（1052）和所述第二镜片（1053）均为楔形镜片；所述第一镜片（1052）的楔形端和所述第二镜片（1053）的楔形端，均位于所述短节（1051）的内部；所述第一镜片（1052）的一部分非楔形端和所述第二镜片（1053）的一部分非楔形端，均位于所述短节（1051）的外部，且上述位于短节（1051）外部的第一镜片（1052）非楔形端上和第二镜片（1053）非楔形端上，均设置有伴热装置（1054）。 3.根据权利要求2所述的用于高温高压管道中高浓度气体的原位式在线测量光学组件，其特征在于：所述第一通光孔和所述第二通光孔相对于所述短节（1051）的径向和轴向，均呈对称设置；所述位于短节（1051）内部的第一镜片（1052）楔形端的斜面与第二镜片（1053）楔形端的斜面平行。 4.根据权利要求2所述的用于高温高压管道中高浓度气体的原位式在线测量光学组件，其特征在于：所述第一镜片（1052）位于第一通光孔内的部分的形状和大小与所述第一通光孔的形状和大小相适配，使得所述第一通光孔呈密封状态；所述第二镜片（1053）位于第二通光孔内的部分的形状和大小与所述第二通光孔的形状和大小相适配，使得所述第二通光孔呈密封状态。 5.根据权利要求2所述的用于高温高压管道中高浓度气体的原位式在线测量光学组件，其特征在于：所述伴热装置（1054）与温度控制模块（1055）电气连接。 6.根据权利要求2所述的用于高温高压管道中高浓度气体的原位式在线测量光学组件，其特征在于：所述伴热装置（1054）的伴热温度与所述管道的温度一致。 7.用于高温高压管道中高浓度气体的原位式在线测量装置，包括：数据采集与控制模块（101）、激光控制模块（102）、激光器（103）、准直器（104）、光学组件（105）、光电探测器（106）和主控模块（107）；其特征在于：所述光学组件（105）为权利要求1~6中任一所述的原位式在线测量光学组件；所述数据采集与控制模块（101）的控制信号输出端与所述激光控制模块（102）的输入端电气连接，所述激光控制模块（102）的输出端与所述激光器（103）的输入端电气连接，所述激光器（103）的出射光路与所述准直器（104）的入射光路相适应，以使所述激光器（103）的出射光束从所述准直器（104）穿过后进入所述光学组件（105）中的第一通光孔，所述光电探测模块为所述的光电探测器（106），所述光电探测器（106）的输出端与所述数据采集与控制模块（101）的采集信号输入端电气连接，所述数据采集与控制模块（101）的通讯端与所述主控模块（107）的通讯端电气连接。 8.用于高温高压管道中高浓度气体的原位式在线测量系统，所述气体为氨气，所述测量系统包括：测量装置（10）、氨气制备系统（20）和氨气应用系统（30），所述氨气制备系统（20）的出气口和所述氨气应用系统（30）的进气口通过管道相连通；其特征在于：所述测量装置（10）为权利要求7中所述的原位式在线测量装置，且所述测量装置（10）位于所述氨气制备系统（20）和所述氨气应用系统（30）之间的管道上。 9.根据权利要求8所述的用于高温高压管道中高浓度气体的原位式在线测量系统，其特征在于：所述管道包括：第一气体输送管道（40）和第二气体输送管道（50）；所述测量装置（10）中短节（1051）的一端通过所述第一气体输送管道（40）与所述氨气制备系统（20）的出气口相连通，所述短节（1051）的另一端通过所述第二气体输送管道（50）与所述氨气应用系统（30）的进气口相连通。 10.根据权利要求9所述的用于高温高压管道中高浓度气体的原位式在线测量系统，其特征在于：所述短节（1051）为法兰短节；所述氨气制备系统（20）为尿素水解系统；所述氨气应用系统（30）为SCR系统。
所属类别：	发明专利