专利名称：在位式光电分析系统测量通道的除污方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在位式光电分析系统，尤其是涉及一种对在位式光电分析系统进行维护的方法及其装置。
背景技术：
在位式光电分析系统，如在位式半导体激光气体分析系统、在位式半导体激光粉尘分析系统等，可实时在位分析各种过程参数，无需对被分析过程介质进行采样，在现代工业、科研、环保等领域有着广泛的应用。该类分析系统的工作原理是从测量探头中光发射部件中的光源发射一束光束到被测过程环境中，与之相对应的(另一)测量探头中光接收部件中的光电传感器对上述光束的透射光、散射光或反射光进行检测，通过对检测到的光信号进行分析来获得需要测量的过程参数如工业过程气体的浓度。测量结果通常被用于进行过程控制、工艺过程优化以及安全保障等。
该类分析系统的安装先要在被测环境的腔室或管道(如各种烟气管道)上开孔，把一机械连接结构(下称配接体)如法兰焊接紧固在孔中。为了能在过程不被中断的情况下安装和维护分析系统，一般会在配接体后面安装一个阀门(下称根部阀)，如球阀，分析系统的测量探头则安装固定在阀门外侧或阀门外侧的另一机械连接结构(下称连接体)如法兰上。安装维护时关上阀门，正常工作时打开阀门。为了使分析系统能正常工作，在阀门打开的情况下，通常必须做到以下三点1、从测量探头光发射部件发出的光束必须被(另一)测量探头光接收部件准确接收，也就是必须保证测量探头发射、接收部件光路的正确性；通常通过安装光路调节机构来保证；2、从测量探头光发射部件的光源到(另一)测量探头光接收部件的光电传感器之间的通道(下称测量通道)，包括其间的配接体、阀门等的内部孔径，必须保持一定的畅通性，以防止光束在其间的传送接收过程中被遮挡拦截；3、各系统部件，包括测量探头、配接体、阀门等，必须要有很好的密封性能，以防止被测过程环境中的介质泄漏到外部空间或外部空间中介质如空气进入被测环境影响测量结果、影响工艺过程、甚至引起爆炸。
在很多应用场合，尤其在长时间运行过程中，被测环境中的物质，如粉尘、油污等，会慢慢地在分析系统测量通道中，如配接体的内部孔径处，沉积而形成堵塞，致使分析系统不能正常运行，甚至彻底停止工作。当发生通道堵塞时，现在通常采用的方法是等到工业过程、科学实验等停车维修的时候，拆下系统的部件，如连接体、阀门等，用水、酒精、化学制剂等进行清洗，对焊接在被测腔室或管道上的配接体，则使用铁丝、铁棒、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过程停车的情况下，拆掉分析系统测量探头，在连接体上接高压水龙头、高温水蒸气、化学制剂等往通道里强力冲刷进行除污清洗。这些方法存在很多明显的缺陷，例如，必须等到工业过程、科学实验等停车维修时方可进行，等待时间有时会长达好几个月到一两年，在此期间，分析系统将会被闲置、无法发挥其应起的作用，显著降低了分析系统在这些工艺点的应用价值；系统往往要一一拆开进行除污清理，光路调节机构也可能被拆开，这样清理完毕重新安装后需要大量的调试工作来重新调节光路，耗费大量的人力、物力和时间，而且会对生产作业产生影响；如果采用高压水、高温水蒸汽、化学制剂等冲刷清洗，这些物质会进入到被测环境的腔室或管道，可能会影响工艺过程，并且可能会对腔室或管道壁造成腐蚀。

发明内容
本发明主要是解决在位式光电分析系统的测量通道经长时间使用容易沉积杂物，形成堵塞，影响系统的正常工作，现有技术无法实现不停车除污，导致分析系统利用率不高，影响生产作业等的技术问题。
本发明同时还解决现有技术所存在的辅助清洗剂容易对腔室或管道壁造成损伤，降低使用寿命，除污的过程及工序较为繁琐，且效果不甚理想等的技术问题。
本发明还解决了现有技术所存在的清理维护成本较高，耗费时间较长，安装调试困难等的技术问题。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的在位式光电分析系统测量通道的除污方法，涉及到分析系统的测量探头，以及将其与被测量环境相连接的测量通道，在通道上设有根部阀，其特征在于所述的除污方法包含有下述步骤a.关闭设置在通道上的根部阀，使被测环境与外界处于隔离状态；b.卸下安装在根部阀外测的分析系统测量探头，安装上与之相配的除污装置；c.打开根部阀，操作除污装置，保持被测环境与外界处于隔离状态，对位于通道里的堵塞污物进行清理；d.清理完毕后，把除污件拉回到根部阀外侧，关闭根部阀；e.卸下除污装置，重新装上分析系统测量探头。另外，本发明可把测量探头的拆卸处设计在光路调节机构之后，这样拆卸测量探头时就不会影响到光路调节机构，从而重新安装测量探头后无须调试或只需稍作调试就可投入使用。本发明通过对根部阀的控制方便地实现了不停车情况下的快速除污清堵，通过把测量探头的拆卸处设计在光路调节机构之后显著降低了调试工作量，从而有效地解决了现有技术存在的缺陷。这里的根部阀可以采用球阀、电磁阀、干簧管等阀体结构。
作为优选，所述的在位式光电分析系统为在位式半导体激光气体系统或在位式半导体激光粉尘分析系统。
为了便于操作，所述分析系统测量探头与所述根部阀外测相配接的连接体连接；所述除污装置与连接体的连接方式采用与分析系统测量探头与连接体之间连接的相同连接方式；分析系统测量探头与根部阀外测相配接的连接体采用法兰或活扣或丝扣或锁箍式的安装方式。
一种用于在位式光电分析系统测量通道的除污装置，设置在与被测量环境相连接的测量通道上的根部阀一侧，其特征是在所述根部阀外侧设置有除污套筒，其内设置有可经根部阀伸至内侧通道的除污件。其中，所述根部阀外侧，可以是所述根部阀的外侧端部，也可以是与所述根部阀相配接的连接体的外侧端部设置有除污套筒，其内设置有可经根部阀伸至内侧通道的除污件。除污套筒可为刚性部件如不锈钢套筒，也可为柔性部件如橡胶套筒或波纹管套筒等。除污套筒与连接体之间的密封可通过柔性密封元件或材料，如橡胶套、O型圈、石墨垫、密封液等，来实现。该柔性密封元件可以是除污套筒或连接体的一部分。采用柔性部件作除污套筒时，除污件和除污套筒可以是一体的，也可以是分开的。分开时，除污件和除污套筒之间的密封可通过柔性密封元件或材料，如橡胶套、O型圈、石墨垫、密封液等，来实现。该柔性密封元件可以是除污套筒或除污件的一部分。
作为优选，所述的在位式光电分析系统为在位式半导体激光气体系统或在位式半导体激光粉尘分析系统。
作为优选，所述除污套筒与所述除污件的配合部设有导向体，其上设有若干个密封件，以提高密封性能。
作为优选，所述连接体与所述除污套筒之间设有除污垫环，并在其外设有将其扣合于一体的紧固件锁箍。
作为优选，所述除污装置与所述根部阀外测相配接的连接体连接；所述除污装置与连接体的连接方式采用与分析系统测量探头与连接体之间连接的相同连接方式；所述除污装置与根部阀外测相配接的连接体采用法兰或活扣或丝扣或锁箍式的连接结构。
为了提高除污效果，所述除污件的端部配置有锥型头或钻头或钢丝刷等除污辅助工具。
作为优选，所述除污垫环与除污套筒之间设有弹性密封圈，且两者的相对位置由设于其上的紧固调节螺钉调节之。以实现对除污套筒中除污工具的运动方向在较大角度范围内的调节，使得除污工具能在宽窄不一、弯转曲折的通道中进退运动自如，实现大范围的除污。
为了便于装配，简化工序，从而实现不停车清洗，作为优选，所述连接体采用法兰盘，所述的除污件采用细长的除污棒。这里的除污棒可为圆柱形或条状，其刚度可以根据具体情况进行设计，也可以采用由关节连接起来的若干段组成，使得除污棒能在通道中进退运动自如。
因此，本发明具有如下优点1、由于除污装置的密封设计，可在任何需要的情况下与根部阀配合，随时进行除污清堵工作，不需等待工业过程、科学实验等停车，实现了不停车除污，从而显著地提高了分析系统的利用率和使用效果；2、堵塞物的清除是通过除污工具及其辅助工具的捅戳推挤钻刷等来实现，可不需要使用任何清洗剂，因而不会对设备产生损伤，延长了使用寿命；3、除污装置结构简单、易于组装，整个除污清堵的操作过程简易、快速，易于实施；4、操作时只需要把分析系统测量探头从根部阀外侧管道上连接体处拆卸掉，装上除污装置即可，除污完毕后，再把分析系统测量探头重新安装到连接体上。由于在除污过程中没有拆卸或移动保证分析系统光路正确性的调节机构，重新安装测量探头后可无需调试或稍作调试即可投入使用。


附图1是本发明的一种工作状态结构示意图；附图2是本发明的一种除污装置的剖视结构示意图。
具体实施例方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例如图1所示，过程管道1直接与配接体2相连通，根部阀3的一端与配接体2相配接，其另一端通过连接体4与除污装置5相连，这里的配接体2与连接体4均采用法兰盘。在连接体4和配接体2之间装有调节机构6(本实施例中使用弹性橡胶O形圈和紧固螺栓作为调节机构)来调节连接体的轴线方向，保证光电分析系统光路的正确性。如图2所示，与根部阀3相配接的连接体4的外侧端部设置有除污套筒17，其内设置有可经根部阀3伸至根部阀3内侧通道的除污件11。除污件11采用细长的除污棒，除污棒的端部设置有螺孔可用来装配锥型头、钻头、刷子等辅助除污工具。连接体4与除污套筒17之间还设有除污垫环13，并在其外设有将其扣合于一体的紧固件锁箍18。在除污垫环13与除污套筒17之间设有弹性密封圈14，且两者的相对位置由设于其上的紧固调节螺钉15调节，用来改变除污套筒17中除污件11的运动方向。除污套筒17与所述除污件11的配合部设有导向体，其上设有若干个密封件16以加强密封。在连接体4和除污垫环13间设有密封O型橡胶圈12，以实现密封。
使用时，关闭根部阀3，卸下安装在连接体4上的测量探头，由于根部阀3已关闭，被测环境即过程管道1内部的过程介质与外界环境是密封隔离的。把本发明的除污装置5安装在连接体4后面、紧固，打开根部阀3，此时，由于除污装置5本身的密封设计，被测环境与外界环境仍是隔离的，往前推进(旋转)运动除污装置上的除污件11，把堵塞污物捅开并推回到过程管道1中。除污完毕后，把除污工具退回到根部阀3后面，关闭根部阀3，拆下除污装置5。由于根部阀3处于关闭状态，被测环境与外界环境仍是隔离的，重新装上测量探头，打开根部阀3。
由于上述除污清堵工作过程中没有拆卸或移动保证光电分析系统光路正确性的调节机构6，只要把光电分析系统测量探头安装到连接体4的安装方式牢固可靠、可重复性高，则光电分析系统的光路应仍然完好。通常，光电分析测量探头和除污装置使用相同的连接安装方式(本实施例使用锁箍18来安装)安装到连接体4上。因此，分析系统无需调试或经少量调试后即可再次投入使用，此时，被测环境与外界环境的隔离由测量探头自身密封特性保证。
权利要求
1.一种在位式光电分析系统测量通道的除污方法，涉及到系统的测量探头，以及将其与被测量环境相连接的测量通道，在通道上设有根部阀(3)，其特征在于所述的除污方法包含有下述步骤a.关闭设置在通道上的根部阀(3)，使被测环境与外界处于隔离状态；b.卸下安装在根部阀外测的分析系统测量探头，安装上与之相配的除污装置(5)；c.打开根部阀，操作除污装置(5)，保持被测环境与外界处于隔离状态，对位于通道里的堵塞污物进行清理；d.清理完毕后，把除污件(11)拉回到根部阀(3)外侧，关闭根部阀(3)；e.卸下除污装置(5)，重新装上分析系统测量探头。
2.根据权利要求1所述的在位式光电分析系统测量通道的除污方法，其特征是所述的在位式光电分析系统为在位式半导体激光气体系统或在位式半导体激光粉尘分析系统。
3.根据权利要求1所述的在位式光电分析系统测量通道的除污方法，其特征在于所述分析系统测量探头与所述根部阀(3)外测相配接的连接体(4)连接；所述除污装置(5)与连接体(4)的连接方式采用与分析系统测量探头与连接体(4)之间连接的相同连接方式；分析系统测量探头与根部阀(3)外测相配接的连接体(4)采用法兰或活扣或丝扣或锁箍式的安装方式。
4.一种用于在位式光电分析系统测量通道的除污装置，设置在与被测量环境相连接的测量通道上的根部阀(3)一侧，其特征是在所述根部阀(3)外侧设置有除污套筒(17)，其内设置有可经根部阀(3)伸至内侧通道的除污件(11)。
5.根据权利要求4所述的在位式光电分析系统测量通道的除污装置，其特征是在所述的在位式光电分析系统为在位式半导体激光气体系统或在位式半导体激光粉尘分析系统。
6.根据权利要求4所述的在位式光电分析系统测量通道的除污装置，其特征是在所述除污套筒(17)与所述除污件(11)的配合部设有导向体，其上设有若干个密封件(16)。
7.根据权利要求4所述的在位式光电分析系统测量通道的除污装置，其特征是在所述连接体(4)与所述除污套筒(17)之间设有除污垫环(13)，并在其外设有将其扣合于一体的紧固件锁箍(18)。
8.根据权利要求4或5或6所述的在位式光电分析系统测量通道的除污装置，其特征在于所述除污装置(5)与所述根部阀(3)外测相配接的连接体(4)连接；所述除污装置(5)与连接体(4)的连接方式采用与分析系统测量探头与连接体(4)之间连接的相同连接方式；所述除污装置(5)与根部阀(3)外测相配接的连接体(4)采用法兰或活扣或丝扣或锁箍式的连接结构。
9.根据权利要求4或5或6所述的在位式光电分析系统测量通道的除污装置，其特征是在所述除污件(11)的端部配置有锥型头或钻头或钢丝刷。
10.根据权利要求7所述的在位式光电分析系统测量通道的除污装置，其特征是在所述除污垫环(13)与除污套筒(17)之间设有弹性密封圈(14)，且两者的相对位置由设于其上的紧固调节螺钉(15)调节之。
全文摘要
本发明涉及一种对在位式光电分析系统进行维护的方法及其装置。除污方法包含有下述步骤a.关闭设置在通道上的根部阀；b.卸下设于根部阀外端的的分析系统测量探头，安装上与之相配的除污装置，使被测环境仍与外界处于隔离状态；c.打开根部阀，操作除污装置，清除堵塞污物；d.清理完毕后，关闭根部阀；e.卸下除污装置，重新装上分析系统测量探头。专用的除污装置，在根部阀外侧设置有除污套筒，其内设置有可经根部阀伸至内侧通道的除污件等结构。因此，密封性能好，可随时除污清堵，实现了不停车除污，显著提高利用率；堵塞物的清除由除污工具的捅戳推挤钻刷等实现，无需清洗剂，不会对设备产生损伤；结构简单、易于组装，操作过程简易、快速，易于实施。
文档编号G01N21/01GK1724182SQ20041005337
公开日2006年1月25日 申请日期2004年7月23日 优先权日2004年7月23日
发明者王健, 杨宏, 刘罡, 王静 申请人:聚光科技(杭州)有限公司