專利名稱：在位式光電分析系統(tǒng)測量通道的除污方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在位式光電分析系統(tǒng)，尤其是涉及一種對在位式光電分析系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
在位式光電分析系統(tǒng)，如在位式半導(dǎo)體激光氣體分析系統(tǒng)、在位式半導(dǎo)體激光粉塵分析系統(tǒng)等，可實時在位分析各種過程參數(shù)，無需對被分析過程介質(zhì)進(jìn)行采樣，在現(xiàn)代工業(yè)、科研、環(huán)保等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。該類分析系統(tǒng)的工作原理是從測量探頭中光發(fā)射部件中的光源發(fā)射一束光束到被測過程環(huán)境中，與之相對應(yīng)的(另一)測量探頭中光接收部件中的光電傳感器對上述光束的透射光、散射光或反射光進(jìn)行檢測，通過對檢測到的光信號進(jìn)行分析來獲得需要測量的過程參數(shù)如工業(yè)過程氣體的濃度。測量結(jié)果通常被用于進(jìn)行過程控制、工藝過程優(yōu)化以及安全保障等。
該類分析系統(tǒng)的安裝先要在被測環(huán)境的腔室或管道(如各種煙氣管道)上開孔，把一機(jī)械連接結(jié)構(gòu)(下稱配接體)如法蘭焊接緊固在孔中。為了能在過程不被中斷的情況下安裝和維護(hù)分析系統(tǒng)，一般會在配接體后面安裝一個閥門(下稱根部閥)，如球閥，分析系統(tǒng)的測量探頭則安裝固定在閥門外側(cè)或閥門外側(cè)的另一機(jī)械連接結(jié)構(gòu)(下稱連接體)如法蘭上。安裝維護(hù)時關(guān)上閥門，正常工作時打開閥門。為了使分析系統(tǒng)能正常工作，在閥門打開的情況下，通常必須做到以下三點(diǎn)1、從測量探頭光發(fā)射部件發(fā)出的光束必須被(另一)測量探頭光接收部件準(zhǔn)確接收，也就是必須保證測量探頭發(fā)射、接收部件光路的正確性；通常通過安裝光路調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來保證；2、從測量探頭光發(fā)射部件的光源到(另一)測量探頭光接收部件的光電傳感器之間的通道(下稱測量通道)，包括其間的配接體、閥門等的內(nèi)部孔徑，必須保持一定的暢通性，以防止光束在其間的傳送接收過程中被遮擋攔截；3、各系統(tǒng)部件，包括測量探頭、配接體、閥門等，必須要有很好的密封性能，以防止被測過程環(huán)境中的介質(zhì)泄漏到外部空間或外部空間中介質(zhì)如空氣進(jìn)入被測環(huán)境影響測量結(jié)果、影響工藝過程、甚至引起爆炸。
在很多應(yīng)用場合，尤其在長時間運(yùn)行過程中，被測環(huán)境中的物質(zhì)，如粉塵、油污等，會慢慢地在分析系統(tǒng)測量通道中，如配接體的內(nèi)部孔徑處，沉積而形成堵塞，致使分析系統(tǒng)不能正常運(yùn)行，甚至徹底停止工作。當(dāng)發(fā)生通道堵塞時，現(xiàn)在通常采用的方法是等到工業(yè)過程、科學(xué)實驗等停車維修的時候，拆下系統(tǒng)的部件，如連接體、閥門等，用水、酒精、化學(xué)制劑等進(jìn)行清洗，對焊接在被測腔室或管道上的配接體，則使用鐵絲、鐵棒、刷子等工具往里捅去除造成堵塞的污物。其他被采用的方法包括在過程停車的情況下，拆掉分析系統(tǒng)測量探頭，在連接體上接高壓水龍頭、高溫水蒸氣、化學(xué)制劑等往通道里強(qiáng)力沖刷進(jìn)行除污清洗。這些方法存在很多明顯的缺陷，例如，必須等到工業(yè)過程、科學(xué)實驗等停車維修時方可進(jìn)行，等待時間有時會長達(dá)好幾個月到一兩年，在此期間，分析系統(tǒng)將會被閑置、無法發(fā)揮其應(yīng)起的作用，顯著降低了分析系統(tǒng)在這些工藝點(diǎn)的應(yīng)用價值；系統(tǒng)往往要一一拆開進(jìn)行除污清理，光路調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)也可能被拆開，這樣清理完畢重新安裝后需要大量的調(diào)試工作來重新調(diào)節(jié)光路，耗費(fèi)大量的人力、物力和時間，而且會對生產(chǎn)作業(yè)產(chǎn)生影響；如果采用高壓水、高溫水蒸汽、化學(xué)制劑等沖刷清洗，這些物質(zhì)會進(jìn)入到被測環(huán)境的腔室或管道，可能會影響工藝過程，并且可能會對腔室或管道壁造成腐蝕。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是解決在位式光電分析系統(tǒng)的測量通道經(jīng)長時間使用容易沉積雜物，形成堵塞，影響系統(tǒng)的正常工作，現(xiàn)有技術(shù)無法實現(xiàn)不停車除污，導(dǎo)致分析系統(tǒng)利用率不高，影響生產(chǎn)作業(yè)等的技術(shù)問題。
本發(fā)明同時還解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的輔助清洗劑容易對腔室或管道壁造成損傷，降低使用壽命，除污的過程及工序較為繁瑣，且效果不甚理想等的技術(shù)問題。
本發(fā)明還解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的清理維護(hù)成本較高，耗費(fèi)時間較長，安裝調(diào)試?yán)щy等的技術(shù)問題。
本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的在位式光電分析系統(tǒng)測量通道的除污方法，涉及到分析系統(tǒng)的測量探頭，以及將其與被測量環(huán)境相連接的測量通道，在通道上設(shè)有根部閥，其特征在于所述的除污方法包含有下述步驟a.關(guān)閉設(shè)置在通道上的根部閥，使被測環(huán)境與外界處于隔離狀態(tài)；b.卸下安裝在根部閥外測的分析系統(tǒng)測量探頭，安裝上與之相配的除污裝置；c.打開根部閥，操作除污裝置，保持被測環(huán)境與外界處于隔離狀態(tài)，對位于通道里的堵塞污物進(jìn)行清理；d.清理完畢后，把除污件拉回到根部閥外側(cè)，關(guān)閉根部閥；e.卸下除污裝置，重新裝上分析系統(tǒng)測量探頭。另外，本發(fā)明可把測量探頭的拆卸處設(shè)計在光路調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)之后，這樣拆卸測量探頭時就不會影響到光路調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，從而重新安裝測量探頭后無須調(diào)試或只需稍作調(diào)試就可投入使用。本發(fā)明通過對根部閥的控制方便地實現(xiàn)了不停車情況下的快速除污清堵，通過把測量探頭的拆卸處設(shè)計在光路調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)之后顯著降低了調(diào)試工作量，從而有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷。這里的根部閥可以采用球閥、電磁閥、干簧管等閥體結(jié)構(gòu)。
作為優(yōu)選，所述的在位式光電分析系統(tǒng)為在位式半導(dǎo)體激光氣體系統(tǒng)或在位式半導(dǎo)體激光粉塵分析系統(tǒng)。
為了便于操作，所述分析系統(tǒng)測量探頭與所述根部閥外測相配接的連接體連接；所述除污裝置與連接體的連接方式采用與分析系統(tǒng)測量探頭與連接體之間連接的相同連接方式；分析系統(tǒng)測量探頭與根部閥外測相配接的連接體采用法蘭或活扣或絲扣或鎖箍式的安裝方式。
一種用于在位式光電分析系統(tǒng)測量通道的除污裝置，設(shè)置在與被測量環(huán)境相連接的測量通道上的根部閥一側(cè)，其特征是在所述根部閥外側(cè)設(shè)置有除污套筒，其內(nèi)設(shè)置有可經(jīng)根部閥伸至內(nèi)側(cè)通道的除污件。其中，所述根部閥外側(cè)，可以是所述根部閥的外側(cè)端部，也可以是與所述根部閥相配接的連接體的外側(cè)端部設(shè)置有除污套筒，其內(nèi)設(shè)置有可經(jīng)根部閥伸至內(nèi)側(cè)通道的除污件。除污套筒可為剛性部件如不銹鋼套筒，也可為柔性部件如橡膠套筒或波紋管套筒等。除污套筒與連接體之間的密封可通過柔性密封元件或材料，如橡膠套、O型圈、石墨墊、密封液等，來實現(xiàn)。該柔性密封元件可以是除污套筒或連接體的一部分。采用柔性部件作除污套筒時，除污件和除污套筒可以是一體的，也可以是分開的。分開時，除污件和除污套筒之間的密封可通過柔性密封元件或材料，如橡膠套、O型圈、石墨墊、密封液等，來實現(xiàn)。該柔性密封元件可以是除污套筒或除污件的一部分。
作為優(yōu)選，所述的在位式光電分析系統(tǒng)為在位式半導(dǎo)體激光氣體系統(tǒng)或在位式半導(dǎo)體激光粉塵分析系統(tǒng)。
作為優(yōu)選，所述除污套筒與所述除污件的配合部設(shè)有導(dǎo)向體，其上設(shè)有若干個密封件，以提高密封性能。
作為優(yōu)選，所述連接體與所述除污套筒之間設(shè)有除污墊環(huán)，并在其外設(shè)有將其扣合于一體的緊固件鎖箍。
作為優(yōu)選，所述除污裝置與所述根部閥外測相配接的連接體連接；所述除污裝置與連接體的連接方式采用與分析系統(tǒng)測量探頭與連接體之間連接的相同連接方式；所述除污裝置與根部閥外測相配接的連接體采用法蘭或活扣或絲扣或鎖箍式的連接結(jié)構(gòu)。
為了提高除污效果，所述除污件的端部配置有錐型頭或鉆頭或鋼絲刷等除污輔助工具。
作為優(yōu)選，所述除污墊環(huán)與除污套筒之間設(shè)有彈性密封圈，且兩者的相對位置由設(shè)于其上的緊固調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)之。以實現(xiàn)對除污套筒中除污工具的運(yùn)動方向在較大角度范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)，使得除污工具能在寬窄不一、彎轉(zhuǎn)曲折的通道中進(jìn)退運(yùn)動自如，實現(xiàn)大范圍的除污。
為了便于裝配，簡化工序，從而實現(xiàn)不停車清洗，作為優(yōu)選，所述連接體采用法蘭盤，所述的除污件采用細(xì)長的除污棒。這里的除污棒可為圓柱形或條狀，其剛度可以根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)計，也可以采用由關(guān)節(jié)連接起來的若干段組成，使得除污棒能在通道中進(jìn)退運(yùn)動自如。
因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、由于除污裝置的密封設(shè)計，可在任何需要的情況下與根部閥配合，隨時進(jìn)行除污清堵工作，不需等待工業(yè)過程、科學(xué)實驗等停車，實現(xiàn)了不停車除污，從而顯著地提高了分析系統(tǒng)的利用率和使用效果；2、堵塞物的清除是通過除污工具及其輔助工具的捅戳推擠鉆刷等來實現(xiàn)，可不需要使用任何清洗劑，因而不會對設(shè)備產(chǎn)生損傷，延長了使用壽命；3、除污裝置結(jié)構(gòu)簡單、易于組裝，整個除污清堵的操作過程簡易、快速，易于實施；4、操作時只需要把分析系統(tǒng)測量探頭從根部閥外側(cè)管道上連接體處拆卸掉，裝上除污裝置即可，除污完畢后，再把分析系統(tǒng)測量探頭重新安裝到連接體上。由于在除污過程中沒有拆卸或移動保證分析系統(tǒng)光路正確性的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，重新安裝測量探頭后可無需調(diào)試或稍作調(diào)試即可投入使用。


附圖1是本發(fā)明的一種工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是本發(fā)明的一種除污裝置的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
實施例如圖1所示，過程管道1直接與配接體2相連通，根部閥3的一端與配接體2相配接，其另一端通過連接體4與除污裝置5相連，這里的配接體2與連接體4均采用法蘭盤。在連接體4和配接體2之間裝有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6(本實施例中使用彈性橡膠O形圈和緊固螺栓作為調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu))來調(diào)節(jié)連接體的軸線方向，保證光電分析系統(tǒng)光路的正確性。如圖2所示，與根部閥3相配接的連接體4的外側(cè)端部設(shè)置有除污套筒17，其內(nèi)設(shè)置有可經(jīng)根部閥3伸至根部閥3內(nèi)側(cè)通道的除污件11。除污件11采用細(xì)長的除污棒，除污棒的端部設(shè)置有螺孔可用來裝配錐型頭、鉆頭、刷子等輔助除污工具。連接體4與除污套筒17之間還設(shè)有除污墊環(huán)13，并在其外設(shè)有將其扣合于一體的緊固件鎖箍18。在除污墊環(huán)13與除污套筒17之間設(shè)有彈性密封圈14，且兩者的相對位置由設(shè)于其上的緊固調(diào)節(jié)螺釘15調(diào)節(jié)，用來改變除污套筒17中除污件11的運(yùn)動方向。除污套筒17與所述除污件11的配合部設(shè)有導(dǎo)向體，其上設(shè)有若干個密封件16以加強(qiáng)密封。在連接體4和除污墊環(huán)13間設(shè)有密封O型橡膠圈12，以實現(xiàn)密封。
使用時，關(guān)閉根部閥3，卸下安裝在連接體4上的測量探頭，由于根部閥3已關(guān)閉，被測環(huán)境即過程管道1內(nèi)部的過程介質(zhì)與外界環(huán)境是密封隔離的。把本發(fā)明的除污裝置5安裝在連接體4后面、緊固，打開根部閥3，此時，由于除污裝置5本身的密封設(shè)計，被測環(huán)境與外界環(huán)境仍是隔離的，往前推進(jìn)(旋轉(zhuǎn))運(yùn)動除污裝置上的除污件11，把堵塞污物捅開并推回到過程管道1中。除污完畢后，把除污工具退回到根部閥3后面，關(guān)閉根部閥3，拆下除污裝置5。由于根部閥3處于關(guān)閉狀態(tài)，被測環(huán)境與外界環(huán)境仍是隔離的，重新裝上測量探頭，打開根部閥3。
由于上述除污清堵工作過程中沒有拆卸或移動保證光電分析系統(tǒng)光路正確性的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6，只要把光電分析系統(tǒng)測量探頭安裝到連接體4的安裝方式牢固可靠、可重復(fù)性高，則光電分析系統(tǒng)的光路應(yīng)仍然完好。通常，光電分析測量探頭和除污裝置使用相同的連接安裝方式(本實施例使用鎖箍18來安裝)安裝到連接體4上。因此，分析系統(tǒng)無需調(diào)試或經(jīng)少量調(diào)試后即可再次投入使用，此時，被測環(huán)境與外界環(huán)境的隔離由測量探頭自身密封特性保證。
權(quán)利要求
1.一種在位式光電分析系統(tǒng)測量通道的除污方法，涉及到系統(tǒng)的測量探頭，以及將其與被測量環(huán)境相連接的測量通道，在通道上設(shè)有根部閥(3)，其特征在于所述的除污方法包含有下述步驟a.關(guān)閉設(shè)置在通道上的根部閥(3)，使被測環(huán)境與外界處于隔離狀態(tài)；b.卸下安裝在根部閥外測的分析系統(tǒng)測量探頭，安裝上與之相配的除污裝置(5)；c.打開根部閥，操作除污裝置(5)，保持被測環(huán)境與外界處于隔離狀態(tài)，對位于通道里的堵塞污物進(jìn)行清理；d.清理完畢后，把除污件(11)拉回到根部閥(3)外側(cè)，關(guān)閉根部閥(3)；e.卸下除污裝置(5)，重新裝上分析系統(tǒng)測量探頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在位式光電分析系統(tǒng)測量通道的除污方法，其特征是所述的在位式光電分析系統(tǒng)為在位式半導(dǎo)體激光氣體系統(tǒng)或在位式半導(dǎo)體激光粉塵分析系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在位式光電分析系統(tǒng)測量通道的除污方法，其特征在于所述分析系統(tǒng)測量探頭與所述根部閥(3)外測相配接的連接體(4)連接；所述除污裝置(5)與連接體(4)的連接方式采用與分析系統(tǒng)測量探頭與連接體(4)之間連接的相同連接方式；分析系統(tǒng)測量探頭與根部閥(3)外測相配接的連接體(4)采用法蘭或活扣或絲扣或鎖箍式的安裝方式。
4.一種用于在位式光電分析系統(tǒng)測量通道的除污裝置，設(shè)置在與被測量環(huán)境相連接的測量通道上的根部閥(3)一側(cè)，其特征是在所述根部閥(3)外側(cè)設(shè)置有除污套筒(17)，其內(nèi)設(shè)置有可經(jīng)根部閥(3)伸至內(nèi)側(cè)通道的除污件(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的在位式光電分析系統(tǒng)測量通道的除污裝置，其特征是在所述的在位式光電分析系統(tǒng)為在位式半導(dǎo)體激光氣體系統(tǒng)或在位式半導(dǎo)體激光粉塵分析系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的在位式光電分析系統(tǒng)測量通道的除污裝置，其特征是在所述除污套筒(17)與所述除污件(11)的配合部設(shè)有導(dǎo)向體，其上設(shè)有若干個密封件(16)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的在位式光電分析系統(tǒng)測量通道的除污裝置，其特征是在所述連接體(4)與所述除污套筒(17)之間設(shè)有除污墊環(huán)(13)，并在其外設(shè)有將其扣合于一體的緊固件鎖箍(18)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的在位式光電分析系統(tǒng)測量通道的除污裝置，其特征在于所述除污裝置(5)與所述根部閥(3)外測相配接的連接體(4)連接；所述除污裝置(5)與連接體(4)的連接方式采用與分析系統(tǒng)測量探頭與連接體(4)之間連接的相同連接方式；所述除污裝置(5)與根部閥(3)外測相配接的連接體(4)采用法蘭或活扣或絲扣或鎖箍式的連接結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的在位式光電分析系統(tǒng)測量通道的除污裝置，其特征是在所述除污件(11)的端部配置有錐型頭或鉆頭或鋼絲刷。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的在位式光電分析系統(tǒng)測量通道的除污裝置，其特征是在所述除污墊環(huán)(13)與除污套筒(17)之間設(shè)有彈性密封圈(14)，且兩者的相對位置由設(shè)于其上的緊固調(diào)節(jié)螺釘(15)調(diào)節(jié)之。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對在位式光電分析系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)的方法及其裝置。除污方法包含有下述步驟a.關(guān)閉設(shè)置在通道上的根部閥；b.卸下設(shè)于根部閥外端的的分析系統(tǒng)測量探頭，安裝上與之相配的除污裝置，使被測環(huán)境仍與外界處于隔離狀態(tài)；c.打開根部閥，操作除污裝置，清除堵塞污物；d.清理完畢后，關(guān)閉根部閥；e.卸下除污裝置，重新裝上分析系統(tǒng)測量探頭。專用的除污裝置，在根部閥外側(cè)設(shè)置有除污套筒，其內(nèi)設(shè)置有可經(jīng)根部閥伸至內(nèi)側(cè)通道的除污件等結(jié)構(gòu)。因此，密封性能好，可隨時除污清堵，實現(xiàn)了不停車除污，顯著提高利用率；堵塞物的清除由除污工具的捅戳推擠鉆刷等實現(xiàn)，無需清洗劑，不會對設(shè)備產(chǎn)生損傷；結(jié)構(gòu)簡單、易于組裝，操作過程簡易、快速，易于實施。
文檔編號G01N21/01GK1724182SQ20041005337
公開日2006年1月25日 申請日期2004年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月23日
發(fā)明者王健, 楊宏, 劉罡, 王靜 申請人:聚光科技(杭州)有限公司