(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210314336.X (22)申请日 2022.03.28 (71)申请人 武汉米字能源科技有限公司 地址 430000 湖北省武汉市东湖高新 技术 开发区高新大道 999号 申请人 洲际海峡能源科技有限公司 (72)发明人 杨国强　别建勇　景群　郭艳　 李良来　 (74)专利代理 机构 武汉天领众智专利代理事务 所(普通合伙) 42300 专利代理师 杨建军 (51)Int.Cl. G01N 21/31(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种激光气体在线分析仪及分析方法 (57)摘要 本发明公开一种激光气体在线分析仪及分 析方法， 包括安装机架、 集成背板、 总控 单元和测 量单元； 所述安装机架包括移动底盘以及垂直设 于所述移动底盘上的支撑框架， 所述集成背板竖 直安装于 所述支撑框架的一侧， 所述集成背板安 装有所述总控 单元和所述测量单元， 所述总控单 元设于所述测量单元的上侧， 所述测量单元包括 两个圆柱结构的激光测量筒， 两个所述激光测量 筒水平设置， 两个所述激光测量筒的同一端的端 部均设有进气口、 出气 口和接线盒， 所述接线盒 与所述总控 单元通过电缆连接； 本发 明实现对被 吸入气体的无接触测量， 降低了被测气体在测量 过程中的泄露风险， 具有较好的在线监测时效性 和连续性。 权利要求书1页 说明书6页 附图4页 CN 114674768 A 2022.06.28 CN 114674768 A 1.一种激光气体在线分析仪， 其特征在于， 包括安装机架、 集成背板(1)、 总控单元(2) 和测量单元(3)； 所述安装机架包括移动底盘(4)以及垂直设于所述移动底盘(4)上的支撑 框架(5)， 所述集成背板(2)竖直安装于所述支撑框架(5)的一侧， 所述集成背板(1)安装有 所述总控单元(2)和所述测量单元(3)， 所述总控单元(2)设于所述测量单元(3)的上侧， 所 述测量单元(3)包括两个圆柱结构的激光测量筒， 两个所述激光测量筒 水平设置， 两个所述 激光测量筒的同一端的端部均设有进气口(6)、 出气口(7)和接线盒(8)， 所述接线盒(8)与 所述总控单 元(2)通过电缆连接； 所述激光测量筒包括安装筒体(9)， 所述安装筒体(9)的两端均设有法兰盖一(10)和法 兰盖二(11)， 所述法兰盖二(11)设有贯穿的所述进气口(12)和所述出气口(13)， 所述法兰 盖二(11)的外侧设有接线盒(14)； 所述安装筒体内设有激光测量池(15)和测量池支撑架 (16)， 所述测量池支撑架(16)将激光测量池(15)与所述法兰盖二(1 1)内侧固定 。 2.根据权利要求1所述的一种激光气体在线分析仪， 其特征在于， 所述集成背板(1)固 定设有扎线架(17)， 所述电缆沿所述 扎线架(17)捆扎固定 。 3.根据权利要求1所述的一种激光气体在线分析仪， 其特征在于， 所述移动底盘(4)包 括一对水平纵向底 座梁(18)以及一对 水平横向底 座梁(19)， 所述水平横向底 座梁(19)垂直 设于两个所述水平纵向底座梁(18)之间； 每个所述水平纵向底 座梁(18)的下侧均设有两个 活动万向轮(3 3)。 4.根据权利要求1所述的一种激光气体在线分析仪， 其特征在于， 所述支撑框架(5)包 括与所述移动底盘(4)固定连接的一对承载立柱(20)， 两个所述承载立柱(20)的之间连接 有两个水平横向底 座梁(21)以及一个水平横向承 载梁(22)， 所述水平横向承载梁(22)连接 两个所述承载立柱(20)的上端 端部。 5.根据权利要求1所述的一种激光气体在线分析仪， 其特征在于， 所述集成背板(1)与 所述支撑框架(5)栓接固定， 所述集成背板(1)的四周均设有重型把手(23)， 所述集成背板 (1)的上部 靠近所述支撑 框架的一侧设有两个纵向加强筋(24)以及一个横向加强筋(25)。 6.根据权利要求1所述的一种激光气体在线分析仪， 其特征在于， 所述总控单元(2)包 括隔爆配电箱(26)以及设于所述隔爆配电箱(26)内的电源模块(27)、 控制模块一(28)、 控 制模块二(29)和接线模块(30)； 所述隔爆配电箱(26)的箱体内部设有双层背板， 所述双层 背板之间安装有加热装置； 所述隔爆配电箱(26)的箱盖密封嵌入设有显示屏(31)， 所述隔 爆配电箱(26)的一侧设有 若干个隔爆电缆接 头(32)。 7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种激光气体在线分析仪的分析方法， 其特征在 于， 具体包括： 测量单元设有进气口和出气口， 待测 组分的气体经过输送管道上的取样口， 取样输送 至测量单 元的进气口， 进入激光测量池的内部； 取样后的气体经过管路进入激光测量池内部后， 激光测量池自身发射和反射激光束， 对取样后的气体进 行光谱吸收测量， 气 体组分测量过程中， 针对不同组分的气体， 选用不同 波长的激光器， 进 而实现对不同组分气体含量的测量； 激光测量池对进入其内部的气体组分含量进行实时的测量， 经过有线信号传输至总 控 单元， 总控单元对实时在 线的测量结果进 行分析， 实时呈现在总控单元的显示屏上， 同时还 通过信号远传的方式传输给工业控制系统。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114674768 A 2一种激光气体在线分析仪 及分析方 法 技术领域 [0001]本发明涉及到自动化测量设备， 具体涉及到一种激光气体在线分析仪及分析方 法。 背景技术 [0002]激光气体在线分析仪是一种利用光谱吸收技术， 通过分析激光被气体的选择性吸 收来获得气体的浓度。 它与传统红外光谱吸收技术的不同之处在于， 半导体激光光谱宽度 远小于气体 吸收谱线的展宽， 激光气体在线分析仪具有不受背景气体的影响、 不受粉尘与 视窗污染的影响、 自动修正温度压力对测量的影响等特点， 可用来进行连续工业过程和气 体排放测量， 适合于恶劣工业环境应用， 如钢铁各种燃炉、 铝业和有色金属、 化工、 石化、 水 泥、 发电和垃圾焚烧等。 [0003]公开号为CN111157470A的中国发明专利于2020年05月15日公开了一种多激光器 同时在线测量多组分气体含量的方法， 其测量结构包括气体A激光器准直透镜、 气体A半导 体激光器、 气体A激光探测器、 气体B激光器准直透镜、 气体B半导体激光器、 气体B激光探测 器、 气室上端凹面反射镜、 气室底部凹面反射镜、 气室、 气室出气口、 气室进气接口和窗口， 本发明涉及石化、 天然气技术领域。 该多激光器同时在 线测量多组分气 体含量的方法， 改进 了传统的一个气室搭配一个激光器的结构， 可在一个腔体内形成多组独立光束， 实现多组 成气体在线同时测量， 相比于传统的多个气室串并联结构极大的节约了制 造成本， 且在测 量气体流速一定的情况 下， 相比多个气室串并联 结构的响应时间更短。 [0004]上述方案公开了利用激光测量气体组分的方法， 但在恶劣情 况下稳定连续的测量 气体组分时， 需要一种成套集成化设备。 发明内容 [0005]本发明的目的是针对现有技术存在的问题， 提供一种激光气体在线分析仪及分析 方法， 解决了在恶劣环境下 连续稳定测量气体组分的问题。 [0006]为实现上述目的， 本发明采用的技 术方案是： [0007]一种激光气体在线分析仪， 包括安装机架、 集成背板、 总控单元和测量单元； 所述 安装机架包括移动底盘以及垂直设于所述移动底盘上的支撑框架， 所述集成背板竖直安装 于所述支撑框架的一侧， 所述集成背板安装有所述总控单元和所述测量单元， 所述总控单 元设于所述测 量单元的上侧， 所述测量单元包括两个圆柱结构的激光测 量筒， 两个所述激 光测量筒 水平设置， 两个所述激光测量筒的同一端的端部均设有进气口、 出气口和接线盒， 所述接线盒与所述总控单 元通过电缆连接 。 [0008]上述方案中， 气体从进气口被吸入， 被测气体位于激光测量筒的腔室内， 测量单元 采用激光测量原理， 实现对被吸入气体的无接触测量， 通过设置， 使测量激光通过玻璃视窗 透射至气体腔室的内部， 降低了被测气体在测量过程中的泄 露风险。 [0009]其中， 测量单元可以连续的吸入待测气体， 对环境气体组分进行实时连续的跟踪说　明　书 1/6 页 3 CN 114674768 A 3