DSL 煙塵粉塵監(jiān)測儀技術(shù)簡介

DSL 煙塵粉塵監(jiān)測儀技術(shù)簡介
利用DDP 動態(tài)檢測技術(shù)測量煙道氣體的粉塵濃度
1. 簡介
二十世紀(jì)八十年代初期，由于傳統(tǒng)的不透明度法（濁度計(jì)）和靜電法用于煙道氣
體粉塵濃度的監(jiān)測技術(shù)存在許多技術(shù)和操作問題，英國動光系統(tǒng)公司開發(fā)了一種新型
的粉塵濃度測量技術(shù)——DDP 動態(tài)檢測技術(shù)。
DDP技術(shù)一經(jīng)問世，就受到了多家環(huán)境監(jiān)測設(shè)備制造商的青睞。許多公司競相利
用該項(xiàng)技術(shù)開發(fā)粉塵濃度測量儀器并將其技術(shù)冠以不同的名稱，如動態(tài)不透明度法、
動態(tài)檢測法、動態(tài)透射法、等等。
2. 測量原理
DDP技術(shù)是目前最精確、最可信的粉塵濃度監(jiān)測技術(shù)。利用DDP技術(shù)監(jiān)測粉塵濃度
的測量原理如圖1所示。粉塵分析儀的傳感系統(tǒng)由位于煙道兩側(cè)的發(fā)射探頭和接收探
頭組成。發(fā)射探頭中安裝有高功率發(fā)光二極管，二極管發(fā)射出固定波長、固定頻率的
光脈沖，穿過煙道氣體到達(dá)接收探頭。煙道氣體中的粉塵經(jīng)過發(fā)射探頭與接收探頭之
間的光路時(shí)，會引起光的閃爍（即光強(qiáng)度的的增大和減?。獾拈W爍幅度（即光強(qiáng)
度的變化幅度）與穿過光路的粉塵濃度成正比，因此通過測量光的閃爍幅度即可得到
煙道氣體中的粉塵濃度測量值。
圖1. DDP技術(shù)測量粉塵濃度的原理3. 技術(shù)優(yōu)勢
利用光閃爍技術(shù)測量粉塵濃度與普通的不透明度法的最大不同就是前者采用固
定波長、固定頻率的發(fā)散光脈沖束，所測量的是光強(qiáng)的閃爍幅度，并且利用了發(fā)射光
脈沖的頻率調(diào)節(jié)和電路調(diào)節(jié)，而后者采用嚴(yán)格對中的光束，測量的是絕對光強(qiáng)。圖2
為采用光閃爍技術(shù)的DSL連續(xù)顆粒物監(jiān)測儀與采用不透明度技術(shù)粉塵監(jiān)測儀的應(yīng)用實(shí)
例對比.不透明度粉塵監(jiān)測儀測量的是接收到的絕對光強(qiáng)度，當(dāng)使用一段時(shí)間之后由
于煙氣含塵量很大，在發(fā)射探頭和接收探頭的光學(xué)鏡片表面很快就會沾污許多灰塵，
就不可避免的使接收到的光強(qiáng)度減弱形成零點(diǎn)漂移（這種零點(diǎn)漂移使得粉塵濃度測量
值比實(shí)際值偏大）；溫度變化、光路準(zhǔn)直、光源老化等因素也會造成儀器的零點(diǎn)漂移，
因此需要經(jīng)常對探頭光學(xué)器件進(jìn)行清潔維護(hù)；高溫?zé)煔獾募t外輻射和從煙道口散射進(jìn)
入的環(huán)境光線會影響不透明度粉塵監(jiān)測儀接收到的
光強(qiáng)度，造成誤計(jì)數(shù)。光閃爍技術(shù)測量接收的使粉塵
對光信號的閃爍調(diào)制振幅，與接收到的絕對光強(qiáng)的強(qiáng)
弱沒有關(guān)系，因此即使由于長期使用在光學(xué)器件表面
有積塵、溫度變化、光路準(zhǔn)直、光源老化等因素，也
不會對DSL煙塵粉塵監(jiān)測儀的零點(diǎn)漂移產(chǎn)生影響；DSL
煙塵粉塵監(jiān)測儀的電路設(shè)計(jì)有自動補(bǔ)償功能，可根據(jù)
光強(qiáng)的變化自動調(diào)節(jié)放大增益，在光強(qiáng)減弱95%的情
況下仍可獲得準(zhǔn)確、可信的測量結(jié)果，大大地減少了
維護(hù)工作量和延長了維護(hù)周期。由于采用了固定波長
和固定頻率的光脈沖響應(yīng)技術(shù)，接收探頭的探測器電
路只響應(yīng)與二極管發(fā)射頻率相同的光信號，測量結(jié)果
只和粉塵引起的光閃爍幅度有關(guān)，消除了輻射和煙道中散射光線等因素的影響。對于不透明度粉塵監(jiān)測儀，由于采用準(zhǔn)直光束，儀器的安
裝要求兩個(gè)探頭光路準(zhǔn)直對中特別嚴(yán)格。因?yàn)橐坏┌l(fā)射探頭與接收探頭的準(zhǔn)直角度有
些偏差，發(fā)射光就會產(chǎn)生偏移而不能全部被接收探頭探測到，會嚴(yán)重影響測量結(jié)果；
同時(shí)探頭的顫動也會使光束偏移準(zhǔn)直光路造成誤計(jì)數(shù)。
對于DSL煙塵粉塵監(jiān)測儀來說，其采用的是帶有一定發(fā)散角度的發(fā)射光束，對
安裝的準(zhǔn)直角度要求不是很高，易于安裝；另外探頭的微小振動并不影響發(fā)散光束到
達(dá)接收探頭，所以對測量結(jié)果不會造成任何影響。 圖2.光閃爍與不透明度粉塵濃度
測量技術(shù)的對比 DSL煙塵粉塵監(jiān)測儀除具有無零點(diǎn)漂移、自動補(bǔ)償、易于安裝、易于
維護(hù)等特點(diǎn)外，與其它一些不透明度顆粒物監(jiān)測儀需要通過透光系數(shù)來換算粉塵濃度
相比， DSL煙塵粉塵監(jiān)測儀直接顯示mg/m3的粉塵濃度讀數(shù)（0-9999mg/m3）。DSL的
測量結(jié)果模擬輸出為4－20mA或0－10V，并且可以以RS232和RS485兩種串口方式輸出
至計(jì)算機(jī)或其它數(shù)據(jù)采集設(shè)備。DSL煙塵粉塵監(jiān)測儀的發(fā)射探頭和接收探頭均位于煙
道壁外，儀器的氣體吹掃系統(tǒng)保證探頭的光學(xué)器件表面清潔，并使探頭不和煙道氣體
直接接觸，因此可以適用于溫度高達(dá)1500℃的煙道氣體監(jiān)測。當(dāng)煙道外壁溫度較高時(shí)，
需在煙道壁與儀器的安裝法蘭之間加裝專用的隔熱法蘭。DDP粉塵濃度測量儀與其他
所有的粉塵濃度測量儀器一樣，都要在安裝時(shí)用等速采樣－稱重法（國家標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)方
法）作線性標(biāo)定校準(zhǔn)。
(值的注意的是等速采樣－稱重法不是非常精確的方法,和操作的人員使用方法,經(jīng)驗(yàn),設(shè)備種類等因素都有很大關(guān)系,所以建議每
次工況改變校準(zhǔn)都是必須的.)
4. 產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域
DSL煙塵粉塵監(jiān)測儀不僅能夠提供準(zhǔn)確可信的測量結(jié)果，簡單的安裝要求和少量
的維護(hù)工作量，其產(chǎn)品的價(jià)格和維護(hù)費(fèi)用也較低，因此該類粉塵監(jiān)測儀的性價(jià)比大大
的優(yōu)于不透明度法粉塵監(jiān)測儀、散射法粉塵監(jiān)測儀和放射法粉塵監(jiān)測儀等產(chǎn)品。DSL
煙塵粉塵監(jiān)測儀由于其技術(shù)的可靠性和可監(jiān)測高溫?zé)煔獾忍攸c(diǎn)在各領(lǐng)域都有著廣泛
的應(yīng)用。DSL煙塵粉塵監(jiān)測儀適用于電廠、焚燒廠、鍋爐、水泥廠、石料廠、玻璃制
造廠、布袋除塵系統(tǒng)、電除塵系統(tǒng)、大直徑煙囪（可達(dá)12米）等的煙道氣體粉塵濃度
在線連續(xù)監(jiān)測。在RS485串口輸出模式下粉塵監(jiān)測系統(tǒng)可以并聯(lián)多達(dá)32臺的DSL儀器，
從而實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測。