CEMS颗粒物监测仪

3、主机结构示意图

● 主机包括激光光源及功率控制单元、光电传感与小信号预处理单元、散射光接收单元、显示与输入单元、输出驱动单元、主控单元。激光器发出的650nm束以一个微小的角度射入排放源,激光束与烟尘粒子作用产生散射光,背向散射光通过接受系统进入传感器转变成电信号进行处理.电路部分实现光电转换、激光束的调制、信号放大、解调、光源的功率控制、V/I转换功能。

系统原理图

2、参数的选定

● HRD-SK-3001颗粒物监测仪的测量范围及测量区在现场条件下是可调的，但调整过程比较复杂，建议用户在订购时选定准确的参数由制造商调整好，简化安装过程。一般在用户不指明参数的情况下，制造商出厂的测量范围一般调整到（0-200）mg/m3，测量区参数DGT调整到2000mm。一般的测量仪器工作时较好的工作状态在其满量程的2/3左右，对于烟尘仪则不太相同，烟尘仪的工作点在其满量程的1/3甚至更低。这是因为现场烟尘排放即使在除尘设备正常工作的时候动态范围都很大，三电场的静电除尘器经常工作在三电场、二电场甚至单电场的状态，布袋除尘器也经常工作在一个或数个布袋有轻微泄露的情况下。因此烟尘仪要兼顾测量的准确及大的动态范围两个方面。
● HRD-SK-3001颗粒物监测仪的测量区指的在烟尘监测仪前面，如果有颗粒物的话，烟尘监测仪的激光束与颗粒物作用产生的后向散射光能够被接受系统感受的区域长度。对于HRD-SK-3001颗粒物监测仪，在烟尘监测仪前面2500mm距离的区域内的颗粒物与激光束作用产生的后向散射光可以被接受系统感受到，超过2500mm距离的颗粒物即使有散射光也不能被接收系统接收到。烟尘监测仪的测量区在仪器铭牌上都有标识，其使用两个要点：一个是该参数必须大于等于从烟尘监测仪的法兰端面到对面烟囱或烟道内壁的距离，保证烟道壁的反射光不会混入烟尘仪的散射光；另外该参数必须大于烟道壁厚再加上约300~500mm的距离，保证测量区在烟道内部。

3、安装

测点压力为负压的情况

测点压力为正压的情况

3、高浓度问题

光学方法无论对穿法还是散射法在较高浓度时都存在非线性问题，也就是说浓度和仪器输出之间呈现的不是比例关系。光闪烁法及静电感应法都存在类似的情况。好在在一般的排放监测要求的浓度范围内这种非线形造成的偏差可以忽略不计。一般而言没有经过精确的计算凭现场经验估测，光学法和静电感应法烟尘浓度在500mg/m3以下不用考虑非线形因素造成的偏差（这里所说的非线性仅指由于颗粒间的干扰造成光或荷电变化引起的非线性因素）。当然对穿法和光闪烁法还要考虑光程的大小、散射法要考虑取样测量区的大小及位置。在有些情况下需要测量很高浓度的烟尘排放，如在有些脱硫除尘前的测点，烟尘浓度可能超过1000mg/m3，有些测点的烟尘浓度可以达到20g/m3，这时就必须考虑非线性因素了。其实在每套仪器安装到现场后如果是用于环保监测，都需要进行参比，以准确地定量仪器输出与烟尘浓度的关系。从广义上讲两组数据之间相关性及线形关系是两个不同的概念。两组数据之间相关系数为1（或者说完全相关），但之间的关系可以不是线形关系。因此两组数据之间还存在一个关系匹配模式的问题。参比试验的两组数据（参比数据及仪器记录数据）之间的关系匹配模式一般采用多次回归的方式达到。一般采用二次回归即可达到环保排放要求的标准。所以对于高浓度下的测量需要一个二次以上的回归匹配模式。对于数据的回归可首先将回归数据做成两行然后按照以下操作步骤采用EXCEL直接进行：
1、点击图表向导
2、选择散点图，点击‘下一步’
3、选中要回归的两行数据 ，点击‘下一步’
4、点击‘完成’
5、光标移到图中的数据点上，单击选中数据系列后点击右键
6、在谈出的菜单上选择‘添加趋势线
7、选择‘多项式回归‘，阶数选择2
8、在‘选项’一页中点勾‘显示公式‘及’显示相关系数‘
9、确定完成

一般烟尘仪4-20mA的输出通过采集或软件已经作了变换。电流变成了电压V，电压通过C=KV转换成了浓度值 ，如果将系数K设为1，则软件记录的值为原始的信号电压。将电压及等动取样的结果做回归即可得到响应的系数二次回归的结果一般为 C=K0+KV-K1*V*V。如此回归后可能存在很小的常数项，一般情况下可以忽略。图10给出了同一组数据采用线性回归和二次回归后的相关关系。