DE2416672B2 - DEVICE FOR MEASURING A FLOWING GAS SAMPLE - Google Patents

DEVICE FOR MEASURING A FLOWING GAS SAMPLE

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DE2416672B2 DE19742416672 DE2416672A DE2416672B2 DE 2416672 B2 DE2416672 B2 DE 2416672B2 DE 19742416672 DE19742416672 DE 19742416672 DE 2416672 A DE2416672 A DE 2416672A DE 2416672 B2 DE2416672 B2 DE 2416672B2
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/15Preventing contamination of the components of the optical system or obstruction of the light path

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung einer strömenden Gasprobe, die senkrecht durch ein Tragrohr mit einem länglichen Schlitz strömt, mit einem Strahlungsgeber an dem einen Ende und einem Empfänger an dem anderen Ende des Tragrohres, wobei das Tragrohr von beiden Seiten aus durch ein Spülmedium beaufschlagbar ist und das Tragrohr an jedem Ende des Schlitzes durch eine mit einer Blende versehenen Scheibe verschlossen ist, durch die das Spülmedium in das durch den Schlitz strömende Gas eintritt.The invention relates to a device for measuring a flowing gas sample that is perpendicular through a Support tube with an elongated slot flows, with a radiation transmitter at one end and one Receiver at the other end of the support tube, the support tube from both sides through a Flushing medium can be acted upon and the support tube at each end of the slot through a with a diaphragm provided disc is closed, through which the flushing medium into the gas flowing through the slot entry.

Es ist bereits bekannt, die Messung einer strömenden Gasprobe vorzunehmen, die senkrecht durch ein Tragrohr geführt wird, bei welchem ein Strahlungsgeber an dem einen Ende und ein Empfänger an dem anderen Ende des Tragrohres angebracht ist. Dabei ist das Tragrohr an beiden Enden durch ein Spülmedium beaufschlagbar und an jedem Ende des Schlitzes durch eine mit einer Blende versehenen Scheibe verschlossen, durch die das Spülmedium in das durch den Schlitz strömende Gas eintritt Dabei tritt das Spülmedium unkontrolliert in die strömende Probe, so daß Meßungenauigkeiten auftreten. Diese Meßungenauigkeiten werden durch einen unkontrollierten Spülmediumfluß verursacht und soll erfindungsgemäß ausgeschaltet werden.It is already known to measure a flowing Carry out gas sample, which is guided vertically through a support tube, in which a radiation transmitter is attached at one end and a receiver at the other end of the support tube. It is the support tube can be acted upon by a flushing medium at both ends and through at each end of the slot a disc provided with a cover is closed, through which the flushing medium enters through the slot flowing gas enters the rinsing medium in an uncontrolled manner into the flowing sample, so that Measurement inaccuracies occur. These measurement inaccuracies are caused by an uncontrolled flow of flushing medium caused and should be switched off according to the invention.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Messung einer strömenden Gasprobe zu schaffen, die es gestattet, das bekannte Verfahren durch Ausschaltung von Meßungenauigkeiten zu verbessern.The invention is therefore based on the object of providing a device for measuring a flowing gas sample to create that makes it possible to use the known method by eliminating measurement inaccuracies to enhance.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jede der Blenden aus einem Rohr besteht, dessen Länge mindestens den zweifachen Blendendurchmesser aufweist This object is achieved in that each of the diaphragms consists of a tube, the length of which has at least twice the diaphragm diameter

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird erreicht, daß die Probe in konstanter Länge durch das Tragrohr fließt und eine Laminarströmung aufrechterhalten wird. Eine turbulente Strömung würde zu einem unkontrollierbaren Fluß der strömenden Gasprobe führen und dadurch die Genauigkeit der Messung ungünstig beeinflussen.The measure according to the invention ensures that the sample is of constant length through the Support tube flows and a laminar flow is maintained. A turbulent flow would become one lead uncontrollable flow of the flowing gas sample and thereby the accuracy of the measurement adversely affect.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es somit möglich, kontinuierlich eine maßstabile Probe zu messen und die Unzulänglichkeiten der bekannten Vorrichtungen auszuschalteaThe device according to the invention thus makes it possible to continuously add a sample that is stable in scale measure and eliminate the shortcomings of the known devices a

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below described. It shows

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform, teilweise im Querschnitt,Fig. 1 is a side view of an embodiment, partly in cross section,

Fig.2 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-2 der F i g. 1 in Richtung der Pfeile,FIG. 2 is a sectional view taken along line 3-2 of FIG F i g. 1 in the direction of the arrows,

Fig.3 eine andere Anordnung zur Aufgabe von Spülmedium in die strömende Probe,3 shows another arrangement for the task of Rinsing medium in the flowing sample,

Fig.4 eine teilweise Draufsicht auf einen in Segmente unterteilten Schlitz,
F i g. 5 eine Graphik für die Beschreibung bestimmter
4 shows a partial plan view of a slot divided into segments,
F i g. Fig. 5 is a graph for the description of certain

Gesichtspunkte der Erfindung.Aspects of the Invention.

F i g. 1 zeigt eine Ausfühmngsform für die Probeentnahme eines Abgases, wie z. B. von Rauchgas, das aus einer mit fossilem Brennstoff betriebenen Feuerung ausgeworfen wird. Solche Gase werden normalerweiseF i g. 1 shows an Ausfühmngsform for the sampling of an exhaust gas, such as. B. of flue gas that from ejected from a fossil fuel furnace. Such gases are usually

durch einen Kanal mit Wänden 2 abgezogen.deducted through a channel with walls 2.

Durch den Kanal verläuft ein Tragrohr 4, das in zweckmäßiger Weise z. B. aus einem 100-mm-Rohr gefertigt werden kann. Es wurde festgestellt, daß ein solches Tragrohr eine ausreichende Steifigkeit hat, um eine optische Ausrichtung zwischen einem Strahlungsempfänger und einem Strahlungsgeber für Kanäle zu gewährleisten, deren Breiten man in den meisten industriellen Einsatzfällen vorfindet Es ist jedoch klar, daß das. Gewicht und die Größe des Tragrohrs im erforderlichen Maße vergrößert werden können, um den Bedingungen eines jeweiligen Falls Genüge zu tun. Weiterhin hat ein solches Tragrohr gewöhnlich eine ausreichende Steifigkeit um die Notwendigkeit auszuschalten, die Lichtschranke innerhalb des Kanals zuThrough the channel runs a support tube 4, which in an appropriate manner z. B. from a 100 mm pipe can be manufactured. It was found that such a support tube has sufficient rigidity to an optical alignment between a radiation receiver and a radiation transmitter for channels guarantee, the widths of which are found in most industrial applications.However, it is clear that the. Weight and size of the support tube can be increased to the extent necessary to to meet the conditions of each case. Furthermore, such a support tube usually has a sufficient rigidity to eliminate the need to close the light barrier within the duct

unterstützen.support.

Das Tragrohr 4 weist einen Schlitz 6 auf, durch den ein Teil des Abgases strömt wodurch die Menge der Probe festgelegt wird. Es ist klar, daß die Länge des Schlitzes im erforderlichen Maße geändert werden kann, um jeweils den Erfordernissen eines Falls zu entsprechen.The support tube 4 has a slot 6 through which a part of the exhaust gas flows whereby the amount of Sample is set. It is clear that the length of the slot can be changed as required can to meet the needs of a case at a time.

So kann für einen Strahl mit einer bestimmten Intensität die Schlitzlänge so eingestellt werden, daß die erwartete Schwebstoff-Teilchenmenge und die Undurchlässigkeit des Gases für das zur Verwendung kommende Strahlungsband berücksichtigt werden. Für Kanäle von gewöhnlicher Breite wurde festgestellt daß ein kontinuierlicher Schlitz nicht wesentlich die Steifigkeit des Tragrohrs beeinträchtigt; wie jedoch in Fig.4 dargestellt kann bei Kanälen mit einer verhältnismäßig größeren Breite der Schlitz in Segmente 8 aufgeteilt werden. Falls erforderlich, kann eine zusätzliche Steifigkeit des Tragrohrs 4 dadurch erreicht werden, daß man Seitenplatten 7 an die Innenwand des Tragrohrs schweißt oder sonstwie befestigt, und zwar auf der Länge des Schlitzes.Thus, for a beam with a certain intensity, the slot length can be adjusted so that the expected amount of particulate matter and the impermeability of the gas to that for use coming radiation band must be taken into account. For channels of ordinary width it has been found that a continuous slot does not significantly affect the rigidity of the support tube; as in 4 can be shown in channels with a relatively larger width of the slot in segments 8 can be split. If necessary, an additional rigidity of the support tube 4 can thereby be achieved be that side plates 7 are welded or otherwise attached to the inner wall of the support tube, namely along the length of the slot.

In zweckmäßiger Weise kann das Tragrohr 4 in den Kanalwänden 2 gelagert und unterstützt werden, an welchen es durch Schweißen oder durch ein anderes geeignetes Mittel abgedichtet wird. Das Tragrohr ist mit Flansche 10 und 12 versehen, um eine Befestigungsmöglichkeit für geflanschte Paßstücke 14 und 16 zu bieten, an denen ein Strahlungsgeber 18 und ein Empfänger 20 durch geeignete lösbare Vorrichtungen (nicht dargestellt) befestigt sind, um die Fenster besichtigen und notfalls reinigen zu können, die gewöhnlich bei typischen Geber- und Empfängergeräten vorgesehen sind. Ein Spülmedium, wie z. B. Luft, wird in dieIn an expedient manner, the support tube 4 can be stored and supported in the channel walls 2 which it is sealed by welding or some other suitable means. The support tube is with Flanges 10 and 12 are provided to provide an attachment option for flanged adapters 14 and 16, on which a radiation transmitter 18 and a receiver 20 by suitable detachable devices (not shown) are attached so that the windows can be inspected and, if necessary, cleaned, which are usually at typical transmitter and receiver devices are provided. A flushing medium, such as. B. Air, is in the

Paßstücne 14 und 16 durch geeignete Anschlüsse 21 bzw. 22 eingeführt Die Spülluft strömt durch das Tragrohr 4 und wird in den Schlitz 6 abgeführtFitting pieces 14 and 16 inserted through suitable connections 21 and 22, respectively. The purge air flows through the Support tube 4 and is discharged into the slot 6

Wie bereits zuvor erwähnt, erzeugt eine Anordnung nach dem bekannten Stand der Technik nicht eine s strömende Probe,die Stabilität aufweist Diesen Mangel überwindet die Erfindung dadurch, daß das Spülmedium durch Blenden austritt, die an jtueni Ende des Schlitzes 6 vorgesehen sind. In F i g. 1 ist eine Scheibe 24 dargestellt, die an dem Geberende des Schlitzes liegt, und eine gleiche Scheibe 26, die an dem Empfängerende des Sdilitzes liegt Jede Scheibe ist mit einer Blende 29 ausgestattet, die im Vergleich zum Tragrohr einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser hat Um eine Vorstellung von der Größenordnung zu geben, kann man sagen, daß bei einem 100-mm-Tragrohr die Blenden einen Durchmesser von 50 mm oder weniger haben. Wie in F i g. 1 dargestellt strömt die durch die Blenden abzuführende Spülluft zunächst durch Röhren 28 und 30, deren Länge mindestens rweimal so groß wie der Blendendurchmesser ist, um eine Laminar- oder zumindest eine geordnete Strömung zu ergeben. Es wurde festgestellt, da3 eine solche Ausführung eine stabile Grenzfläche zwischen der Spülluft und dem entnommenen Medium ergibt, wodurch man eine maßstabile fließende Probe erhält, während man verhindert, daß die Schwebstoffteilchen und das Probegas in die Lichtschranke eintreten.As already mentioned above, an arrangement according to the known prior art does not produce a flowing sample which has stability. In Fig. 1 shows a disk 24, which lies at the transmitter end of the slot, and an identical disk 26, which lies at the receiver end of the Sdilitzes. Each disk is equipped with a diaphragm 29 which, compared to the support tube, has a relatively small diameter of the order of magnitude, one can say that with a 100 mm support tube the diaphragms have a diameter of 50 mm or less. As in Fig. 1, the scavenging air to be discharged through the diaphragms first flows through tubes 28 and 30, the length of which is at least twice as large as the diaphragm diameter, in order to produce a laminar or at least an orderly flow. It has been found that such a design results in a stable interface between the purge air and the withdrawn medium, thereby obtaining a dimensionally stable flowing sample while preventing the particulate matter and sample gas from entering the light barrier.

In Fig.5 ist eine typische Beziehung zwischen der Spülluftmenge und dem Verhältnis aus der effektiven und der beobachteten Konzentration eines gemessenen Bestandteils des Probegases gezeigt Man wird feststellen, daß oberhalb einer Spülluftmindestmenge das Verhältnis konstant bleibt Somit wird die Stabilität des Probemediums ohne Rücksicht auf Schwankungen bei der Spülmediummenge aufrechterhalten. Als eine Verfeinerung umfaßt die Frfindung auch die Aufrechterhaltung einer konstanten Spülmediummenge in den Fällen, in denen ein komprimierbares Gas, wie z. B. Luft, verwendet wird; dies geschieht dadurch, daß man das Spülmedium durch Blenden 32,34 einführt und auf der Eintrittsseite einen Druck aufrechterhält, der oberhalb des kritischen Drucks liegt Der konstante Eintrittsdruck wird durch Druckregler 36,38 aufrechterhalten. In Fig.5 there is a typical relationship between the Purge air volume and the ratio of the effective and the observed concentration of a measured Component of the sample gas shown. It will be found that above a minimum amount of purge air the Ratio remains constant. Thus, the stability of the sample medium is maintained regardless of fluctuations the amount of flushing medium maintained. As a refinement, the invention also includes maintenance a constant amount of flushing medium in those cases where a compressible gas, such as. B. air, is used; this is done by introducing the flushing medium through orifices 32,34 and on the Inlet side maintains a pressure which is above the critical pressure. The constant inlet pressure is maintained by pressure regulators 36,38.

In F i g. 3 ist eine andere Form der Blendenanordnung für die Einführung des Spülmediums in die Schlitzenden gezeigt Bei dieser Anordnung wird ein Paßstück 40 vorgesehen, das Flansche 42 und 44 besitzt Nach Einbau in das Tragrohr kann der Flansch 44, der an dem Schlitz liegt, an der Innenwand des Tragrohrs, abgedichtet werdea Gemäß Darstellung ist die zum Schlitz liegende Fläche des Flansches 44 abgeflacht ausgebildet Die Abflachung kann bis zu 15° betragen. Die Flansche 42, 44 sind durch eine Röhre 46 getrennt, die ausreichend lang ist — etwa zweimal Innendurchmesser der Röhre —, um eine geordnete Spülmediumströmung in den Schlitz herzustellen. Es wurde festgestellt, daß eine solche Ausbildung die Stabilität der fließenden Probe etwa innerhalb des gleichen Spülmediums- und Probegasmengenbereichs hält wie die in F i g. 1 dargestellte Anordnung.In Fig. Figure 3 is another form of orifice arrangement for introducing the flushing medium into the slot ends With this arrangement, a fitting 40 is provided which has flanges 42 and 44 after installation The flange 44, which lies on the slot, on the inner wall of the support tube, can be sealed into the support tube According to the illustration, the surface of the flange 44 facing the slot is flattened Flattening can be up to 15 °. The flanges 42, 44 are separated by a tube 46 that is sufficiently long - about twice the inner diameter of the tube - In order to produce an orderly flow of flushing medium into the slot. It was found that a such a design the stability of the flowing sample within approximately the same flushing medium and sample gas volume range holds like that in FIG. 1 shown arrangement.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Vorrichtung zur Messung einer strömenden Gasprobe, die senkrecht durch ein Tragrohr mit einem länglichen "Schlitz strömt, mit einem Strahlungsgeber an dem einen Ende und einem Empfänger an dem anderen Ende des Tragrohres, wobei das Tragrohr von beiden Enden aus durch ein Spülmediwn beaufschlagbar ist und das Tragrohr an jedem Ende des Schlitzes durch eine mit einer Blende versehene Scheibe verschlossen ist, durch die das Spülmedium in das durch den Schlitz strömende Gas eintritt, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Blenden (29) aus einem Rohr (28, 30) besteht, dessen Länge mindestens den zweifachen Blendendurchmesser aufweist1. Device for measuring a flowing gas sample, which is perpendicular through a support tube with an elongated "slot flows in, with a radiator at one end and a receiver at the other end of the support tube, the The support tube can be acted upon from both ends by a flushing medium and the support tube on each The end of the slot is closed by a disc provided with a screen through which the Rinsing medium enters the gas flowing through the slot, characterized in that each the diaphragm (29) consists of a tube (28, 30) whose length is at least twice the diaphragm diameter having 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der strömenden Gasprobe Segende Fläche der Blenden (29) in Richtung zur Strömung der Gasprobe konisch ausgebildet ist2. Apparatus according to claim 1, characterized in that in the flowing gas sample The surface of the diaphragms (29) is conical in the direction of the flow of the gas sample
DE19742416672 1973-04-09 1974-04-05 Device for measuring a flowing gas sample Expired DE2416672C3 (en)

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US34887673 1973-04-09

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DE2416672A1 DE2416672A1 (en) 1974-10-24
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DE2416672C3 DE2416672C3 (en) 1977-11-24

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JPS5236025B2 (en) 1977-09-13
IT1010912B (en) 1977-01-20
US3847487A (en) 1974-11-12
CA989642A (en) 1976-05-25
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E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
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