1.本发明涉及锅炉排烟测量技术领域，特别涉及一种大型锅炉排烟实时测量装置及其测量方法。
背景技术：2.电厂系统内的节能降耗主要集中在锅炉与汽机方面，排烟热损失和固体未完全燃烧热损失是影响电厂锅炉的热效率的最主要因素，也是锅炉燃烧可以控制热损失部分，排烟氧量和温度、飞灰含碳量是锅炉运行的主要参数，直接决定了锅炉的排烟热损失和固体未完全燃烧热损失，从而从根本上影响着整个机组的运行效率。
3.烟气排出的过程中与烟囱的管道部分会形成涡流的效应，则导致管道边沿一圈的速率小于中心处烟气排出速率，以及中心处的温度高于边沿处的温度，而测量的设备设置在内壁上则导致检测的数据不准确，而想要测量同一个平面多个位置，如采用多代表点法测量排烟温度，每一个测量位置，可需要配备多个检测的设备，导致其效率较低，测量成本较高。
技术实现要素：4.本发明的目的在于提供一种大型锅炉排烟实时测量装置及其测量方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大型锅炉排烟实时测量装置，包括锅炉烟囱本体以及置于锅炉烟囱本体内部的横杆，横杆上安装有旋转伸缩组件，旋转伸缩组件上设有穿出的烟气检测传感器，旋转伸缩组件用于旋转的同时伸缩扩大烟气检测传感器的检测范围，烟气检测传感器运动过程中多点对大型锅炉的烟气检测，并通过无线的方式传输至锅炉外部的显示设备。
6.进一步地，旋转伸缩组件包括旋转组件、减速组件和伸缩组件，旋转组件一端与横杆活动连接，旋转组件内置有减速组件，伸缩组件与旋转组件的另一端连接。
7.进一步地，旋转组件包括耐高温电机、传动轴、隔温电机壳、外套筒、环座和卡环，耐高温电机设置于隔温电机壳内，隔温电机壳固定于横杆上，耐高温电机的轴穿过横杆通过联轴器与传动轴的一端固定；
8.所述环座固定在隔温电机壳下方的横杆上，并且环座还被传动轴贯穿，环座的外周面加工有一圈环槽；
9.所述外套筒顶部开口处固定的卡环沿径向方向设置，并且卡环插入环槽内，用于外套筒绕环槽旋转。
10.进一步地，减速组件包括减速齿轮组、支撑轴、内齿轮和外齿轮，内齿轮套在传动轴上固定，外齿轮设置在外套筒的内壁上，多根支撑轴一端插入横杆的轴承内，减速齿轮组安装在对应的支撑轴上，内齿轮和外齿轮之间通过减速齿轮组传动动力，支撑轴旋转的动力变速后传动至外套筒驱动旋转。
11.进一步地，伸缩组件包括左管、左杆、右管、右杆、限位弹簧、限位条和密封杆，左管和右管对称设置在外套筒底端两侧，并与外套筒的内部连通，左杆和右杆的一端对应插入左管和右管，并且左杆和右杆上套有的密封圈与左管和右管密封连接，左杆和右杆的另一端与烟气检测传感器相接；
12.所述外套筒的内部设置有同心的大空腔和小空腔，小空腔分别与左管和右管连通，其中，内齿轮、外齿轮和减速齿轮组设置在大空腔内，传动轴贯穿大空腔延伸至小空腔内，并且小空腔的内壁沿长度方向设置有限位条，密封杆侧面的凹槽被限位条贯穿，并且密封杆用于隔断小空腔；
13.所述限位弹簧设置在左管和右管上方的小空腔内壁的挡环上。
14.进一步地，密封杆为一端开口一端封闭的结构，传动轴的底端为光滑部和螺纹部组建，其中光滑部的长度不小于cm，密封杆的内部也设有光滑部和螺纹部，其中，光滑部设置在密封杆的开口处。
15.一种大型锅炉排烟实时测量装置的测量方法，包括以下步骤：
16.s1：耐高温电机通过线束接收驱动信号后，耐高温电机驱动传动轴旋转，而传动轴在转动的过程中通过减速齿轮组带动外套筒的卡环绕环座旋转；
17.s2：外套筒旋转则会带动左管和右管同时旋转，外套筒再旋转的过程中，限位条也会转动配合传动轴的螺纹部，则密封杆也在小空腔内移动；
18.s3：密封杆随着慢慢的超烟气检测传感器的方向移动时，气压推动左杆和右杆慢慢伸出左管和右管；
19.s4：随着密封杆在移动过程中限位弹簧也被压缩，直至密封杆的螺纹和传动轴的螺纹脱离，则左杆和右杆伸出至最大位置，并且传动轴的旋转方向与密封杆的螺纹方向同向，则传动轴始终带动外套筒旋转；
20.s5：超烟气检测传感器在旋转伸缩组件启动时，轨迹为螺旋展开，从而实现多点测量锅炉烟囱本体内排出的烟气参数，并实时上传。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.本大型锅炉排烟实时测量装置及其测量方法，密封杆随着慢慢的超烟气检测传感器的方向移动时，气压推动左杆和右杆慢慢伸出左管和右管；烟气检测传感器在旋转伸缩组件启动时，轨迹为螺旋展开，从而实现多点测量锅炉烟囱本体内排出的烟气参数，并实时上传。检测完毕后，耐高温电机驱动传动轴反向旋转，在传动轴反向旋转时，密封杆的螺纹部分与传动轴的旋转方向相反，则密封杆旋入传动轴内，则密封杆在大空腔内向上移动，则小空腔负压拉动左杆和右杆缩入左管和右管内，既可以检测圆心处，也可以检测最外侧，从而扩大检测点，将锅炉烟囱本体内部的多个点都能检测，采用单一的电机控制其旋转以及伸缩，能够实现螺旋式的采集烟囱多个点的烟气数据，避免了多个设备的动力浪费。
附图说明
23.图1为本发明的实施例一结构图；
24.图2为本发明的实施例二结构图；
25.图3为本发明的整体结构图；
26.图4为本发明的旋转伸缩组件工作状态图；
27.图5为本发明的旋转伸缩组件状态图；
28.图6为本发明的图4的a处放大图；
29.图7为本发明的图5的b处放大图；
30.图8为本发明的烟气检测传感器螺旋轨迹图。
31.图中：1、锅炉烟囱本体；11、横杆；2、旋转伸缩组件；21、旋转组件；211、耐高温电机；212、传动轴；213、隔温电机壳；214、外套筒；215、环座；216、卡环；22、减速组件；221、减速齿轮组；222、支撑轴；223、内齿轮；224、外齿轮；23、伸缩组件；231、左管；232、左杆；233、右管；234、右杆；236、限位弹簧；237、限位条；238、密封杆；3、烟气检测传感器；4、环槽。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.实施例一：
34.请参阅图1，一种大型锅炉排烟实时测量装置，包括锅炉烟囱本体1以及置于锅炉烟囱本体1内部的横杆11，横杆11上安装有旋转伸缩组件2，旋转伸缩组件2上设有穿出的烟气检测传感器3，旋转伸缩组件2用于旋转的同时伸缩扩大烟气检测传感器3的检测范围，烟气检测传感器3运动过程中多点对大型锅炉的烟气检测，并通过无线的方式传输至锅炉外部的显示设备，本实施里的旋转伸缩组件2包括气缸、伸缩杆以及伺服电机，通过伺服电机设置在横杆11上，伺服电机驱动气缸旋转，并且气缸与伸缩杆连接，伸缩杆的端口上固定有水平的杆体，将烟气检测传感器3设置在杆体的端口上，则通过气缸控制烟气检测传感器3的上升或者下降，配合伺服电机驱动烟气检测传感器3旋转，从而在烟气检测传感器3转动的过程中，多点测量锅炉烟囱本体1内的烟气参数，本实施例相较于实施例一，结构简单，则测量的轨迹为圆形，位于锅炉烟囱本体1圆心处的烟气参数则无法检测准确。
35.实施例二：
36.请参阅图3-7，本实施例与实施例一的不同处在于旋转伸缩组件2，一种大型锅炉排烟实时测量装置，包括锅炉烟囱本体1以及置于锅炉烟囱本体1内部的横杆11，横杆11上安装有旋转伸缩组件2，旋转伸缩组件2上设有穿出的烟气检测传感器3，旋转伸缩组件2用于旋转的同时伸缩扩大烟气检测传感器3的检测范围，烟气检测传感器3运动过程中多点对大型锅炉的烟气检测，并通过无线的方式传输至锅炉外部的显示设备，其中烟气检测传感器3内置电池，通过电池为烟气检测传感器3提供动力，并且烟气检测传感器3可以用来检测的烟气参数包括温度、流量等，并且检测的数据采用5g或者zigbee等方式发送，通过远程发送的数据信号，显示设备内置的单片机对采集的数据信号进行模数转换，并配合整流、放大、滤波等将数据传输至显示设备上，显示设备实时显示器烟气的各项参数，从而方便使用者观察、记录。
37.旋转伸缩组件2包括旋转组件21、减速组件22和伸缩组件23，旋转组件21一端与横杆11活动连接，旋转组件21内置有减速组件22，伸缩组件23与旋转组件21的另一端连接，通过旋转组件21为伸缩组件23提供旋转和伸缩的动力。
38.旋转组件21包括耐高温电机211、传动轴212、隔温电机壳213、外套筒214、环座215和卡环216，耐高温电机211设置于隔温电机壳213内，隔温电机壳213固定于横杆11上，耐高温电机211的轴穿过横杆11通过联轴器与传动轴212的一端固定，耐高温电机211能够承受200℃以上的高温，而大锅炉排烟的温度一般在150℃，设置的kvm4254型号可以适配；
39.环座215固定在隔温电机壳213下方的横杆11上，并且环座215还被传动轴212贯穿，环座215的外周面加工有一圈环槽4；
40.外套筒214顶部开口处固定的卡环216沿径向方向设置，并且卡环216插入环槽4内，用于外套筒214绕环槽4旋转，通过环座215卡入环槽4，则为外套筒214旋转提供支撑，避免外套筒214旋转而掉落。
41.减速组件22包括减速齿轮组221、支撑轴222、内齿轮223和外齿轮224，内齿轮223套在传动轴212上固定，外齿轮224设置在外套筒214的内壁上，多根支撑轴222一端插入环座215的轴承内，减速齿轮组221安装在对应的支撑轴222上，内齿轮223和外齿轮224之间通过减速齿轮组221传动动力，支撑轴222旋转的动力变速后传动至外套筒214驱动旋转，通过减速齿轮组221的设置让外套筒214和传动轴212的旋转速率不同，通过改变外套筒214和传动轴212的速率，降低外套筒214的旋转速度，从而在检测过程中，避免烟气检测传感器3旋转过快导致的气流干扰，也避免了外套筒214旋转过快对卡环216的负担，延长设备的使用寿命。
42.伸缩组件23包括左管231、左杆232、右管233、右杆234、限位弹簧236、限位条237和密封杆238，左管231和右管233对称设置在外套筒214底端两侧，并与外套筒214的内部连通，左杆232和右杆234的一端对应插入左管231和右管233，并且左杆232和右杆234上套有的密封圈与左管231和右管233密封连接，左杆232和右杆234的另一端与烟气检测传感器3相接，其中左杆232和右杆234均为同心的大杆和小杆连接，左管231和右管233的开口沿内径方向设有挡环，其中大杆插入左管231和右管233内并且密封连接，小杆穿出挡环内，则通过挡环的设置，让大杆向外移动时不会完全脱离；
43.外套筒214的内部设置有同心的大空腔和小空腔，小空腔分别与左管231和右管233连通，其中，内齿轮223、外齿轮224和减速齿轮组221设置在大空腔内，传动轴212贯穿大空腔延伸至小空腔内，并且小空腔的内壁沿长度方向设置有限位条237，密封杆238侧面的凹槽被限位条237贯穿，并且密封杆238用于隔断小空腔，限位条237的设置让密封杆238能够沿着限位条237旋转；
44.限位弹簧236设置在左管231和右管233上方的小空腔内壁的挡环上，通过限位弹簧236为密封杆238提供回弹的动力。
45.密封杆238为一端开口一端封闭的结构，传动轴212的底端为光滑部和螺纹部组建，其中光滑部的长度不小于5cm，密封杆238的内部也设有光滑部和螺纹部，其中，光滑部设置在密封杆238的开口处。
46.一种大型锅炉排烟实时测量装置的测量方法，包括以下步骤：
47.步骤一：耐高温电机211通过线束接收驱动信号后，耐高温电机211驱动传动轴212旋转，而传动轴212在转动的过程中通过减速齿轮组221带动外套筒214的卡环216绕环座215旋转；
48.步骤二：外套筒214旋转则会带动左管231和右管233同时旋转，外套筒214再旋转
的过程中，限位条237也会转动配合传动轴212的螺纹部，则密封杆238也在小空腔内移动；
49.步骤三：密封杆238随着慢慢的超烟气检测传感器3的方向移动时，气压推动左杆232和右杆234慢慢伸出左管231和右管233；
50.步骤四：随着密封杆238在移动过程中限位弹簧236也被压缩，直至密封杆238的螺纹和传动轴212的螺纹脱离，则左杆232和右杆234伸出至最大位置，并且传动轴212的旋转方向与密封杆238的螺纹方向同向，则传动轴212始终带动外套筒214旋转；
51.步骤五：烟气检测传感器3在旋转伸缩组件2启动时，轨迹为螺旋展开，从而实现多点测量锅炉烟囱本体1内排出的烟气参数，并实时上传。
52.检测完毕后，耐高温电机211驱动传动轴212反向旋转，在传动轴212反向旋转时，密封杆238的螺纹部分与传动轴212的旋转方向相反，则密封杆238旋入传动轴212内，则密封杆238在大空腔内向上移动，则小空腔负压拉动左杆232和右杆234缩入左管231和右管233内。
53.请参阅图8，通过左杆232和右杆234在气压的推动下，向外伸长或者向内收缩，增加了检测的范围，同时检测在伸长的过程中，也实时发送检测数据，同时烟气检测传感器3能够定位，则烟气检测传感器3的运动轨迹可以实时查看具体位置，通过绘制的轨迹以及每个位置采集的温度，将烟囱内排出的烟气各个参数标注出来，通过双螺旋检测的范围更大，数据更加准确。
54.其中，本实施例的烟气检测传感器3采用螺旋式的扩大，既可以检测靠近圆心处，也可以检测最外侧，从而扩大检测点，将锅炉烟囱本体1内部的多个点都能检测，采用单一的电机控制其旋转以及伸缩，能够实现螺旋式的采集烟囱多个点的烟气数据，避免了多个设备的动力浪费。
55.实施例三：
56.请参阅图2，本实施例与实施例一的不同处在于旋转伸缩组件2，本实施里的旋转伸缩组件2包括气缸、伸缩杆以及伺服电机，通过伺服电机设置在横杆11上，伺服电机的轴端口上固定有水平的托板，其中气缸设置在托板上，气缸与伸缩杆连接，伸缩杆的端口与烟气检测传感器3连接，则通过伺服电机带动托板旋转，而托板在旋转的过程中，气缸驱动烟气检测传感器3伸缩，从而在旋转过程中，多点检测锅炉烟囱本体1内的烟气参数，检测数据更加准确，而该检测仅限于平面检测。
57.综上所述；本发明的大型锅炉排烟实时测量装置及其测量方法，外套筒214旋转则会带动左管231和右管233同时旋转，外套筒214再旋转的过程中，限位条237也会转动配合传动轴212的螺纹部，则密封杆238也在小空腔内移动；密封杆238随着慢慢的超烟气检测传感器3的方向移动时，气压推动左杆232和右杆234慢慢伸出左管231和右管233；随着密封杆238在移动过程中限位弹簧236也被压缩，直至密封杆238的螺纹和传动轴212的螺纹脱离，则左杆232和右杆234伸出至最大位置，并且传动轴212的旋转方向与密封杆238的螺纹方向同向，则传动轴212始终带动外套筒214旋转；烟气检测传感器3在旋转伸缩组件2启动时，轨迹为螺旋展开，从而实现多点测量锅炉烟囱本体1内排出的烟气参数，并实时上传。检测完毕后，耐高温电机211驱动传动轴212反向旋转，在传动轴212反向旋转时，密封杆238的螺纹部分与传动轴212的旋转方向相反，则密封杆238旋入传动轴212内，则密封杆238在大空腔内向上移动，则小空腔负压拉动左杆232和右杆234缩入左管231和右管233内。
58.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种大型锅炉排烟实时测量装置，其特征在于，包括锅炉烟囱本体(1)以及置于锅炉烟囱本体(1)内部的横杆(11)，横杆(11)上安装有旋转伸缩组件(2)，旋转伸缩组件(2)上设有穿出的烟气检测传感器(3)，旋转伸缩组件(2)用于旋转的同时伸缩扩大烟气检测传感器(3)的检测范围，烟气检测传感器(3)运动过程中多点对大型锅炉的烟气检测，并通过无线的方式传输至锅炉外部的显示设备。2.如权利要求1所述的一种大型锅炉排烟实时测量装置，其特征在于，旋转伸缩组件(2)包括旋转组件(21)、减速组件(22)和伸缩组件(23)，旋转组件(21)一端与横杆(11)活动连接，旋转组件(21)内置有减速组件(22)，伸缩组件(23)与旋转组件(21)的另一端连接。3.如权利要求2所述的一种大型锅炉排烟实时测量装置，其特征在于，旋转组件(21)包括耐高温电机(211)、传动轴(212)、隔温电机壳(213)、外套筒(214)、环座(215)和卡环(216)，耐高温电机(211)设置于隔温电机壳(213)内，隔温电机壳(213)固定于横杆(11)上，耐高温电机(211)的轴穿过横杆(11)通过联轴器与传动轴(212)的一端固定；所述环座(215)固定在隔温电机壳(213)下方的横杆(11)上，并且环座(215)还被传动轴(212)贯穿，环座(215)的外周面加工有一圈环槽(4)；所述外套筒(214)顶部开口处固定的卡环(216)沿径向方向设置，并且卡环(216)插入环槽(4)内，用于外套筒(214)绕环槽(4)旋转。4.如权利要求2所述的一种大型锅炉排烟实时测量装置，其特征在于，减速组件(22)包括减速齿轮组(221)、支撑轴(222)、内齿轮(223)和外齿轮(224)，内齿轮(223)套在传动轴(212)上固定，外齿轮(224)设置在外套筒(214)的内壁上，多根支撑轴(222)一端插入环座(215)的轴承内，减速齿轮组(221)安装在对应的支撑轴(222)上，内齿轮(223)和外齿轮(224)之间通过减速齿轮组(221)传动动力，支撑轴(222)旋转的动力变速后传动至外套筒(214)驱动旋转。5.如权利要求2所述的一种大型锅炉排烟实时测量装置，其特征在于，伸缩组件(23)包括左管(231)、左杆(232)、右管(233)、右杆(234)、限位弹簧(236)、限位条(237)和密封杆(238)，左管(231)和右管(233)对称设置在外套筒(214)底端两侧，并与外套筒(214)的内部连通，左杆(232)和右杆(234)的一端对应插入左管(231)和右管(233)，并且左杆(232)和右杆(234)上套有的密封圈与左管(231)和右管(233)密封连接，左杆(232)和右杆(234)的另一端与烟气检测传感器(3)相接；所述外套筒(214)的内部设置有同心的大空腔和小空腔，小空腔分别与左管(231)和右管(233)连通，其中，内齿轮(223)、外齿轮(224)和减速齿轮组(221)设置在大空腔内，传动轴(212)贯穿大空腔延伸至小空腔内，并且小空腔的内壁沿长度方向设置有限位条(237)，密封杆(238)侧面的凹槽被限位条(237)贯穿，并且密封杆(238)用于隔断小空腔；所述限位弹簧(236)设置在左管(231)和右管(233)上方的小空腔内壁的挡环上。6.如权利要求5所述的一种大型锅炉排烟实时测量装置，其特征在于，密封杆(238)为一端开口一端封闭的结构，传动轴(212)的底端为光滑部和螺纹部组建，其中光滑部的长度不小于5cm，密封杆(238)的内部也设有光滑部和螺纹部，其中，光滑部设置在密封杆(238)的开口处。7.一种基于权利要求1-6任一项所述的大型锅炉排烟实时测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
s1：耐高温电机(211)通过线束接收驱动信号后，耐高温电机(211)驱动传动轴(212)旋转，而传动轴(212)在转动的过程中通过减速齿轮组(221)带动外套筒(214)的卡环(216)绕环座(215)旋转；s2：外套筒(214)旋转则会带动左管(231)和右管(233)同时旋转，外套筒(214)再旋转的过程中，限位条(237)也会转动配合传动轴(212)的螺纹部，则密封杆(238)也在小空腔内移动；s3：密封杆(238)随着慢慢的超烟气检测传感器(3)的方向移动时，气压推动左杆(232)和右杆(234)慢慢伸出左管(231)和右管(233)；s4：随着密封杆(238)在移动过程中限位弹簧(236)也被压缩，直至密封杆(238)的螺纹和传动轴(212)的螺纹脱离，则左杆(232)和右杆(234)伸出至最大位置，并且传动轴(212)的旋转方向与密封杆(238)的螺纹方向同向，则传动轴(212)始终带动外套筒(214)旋转；s5：超烟气检测传感器(3)在旋转伸缩组件(2)启动时，轨迹为螺旋展开，从而实现多点测量锅炉烟囱本体(1)内排出的烟气参数，并实时上传。
技术总结本发明公开了一种大型锅炉排烟实时测量装置及其测量方法，属于锅炉排烟测量技术领域，包括锅炉烟囱本体以及置于锅炉烟囱本体内部的横杆，横杆上安装有旋转伸缩组件，旋转伸缩组件上设有穿出的烟气检测传感器，旋转伸缩组件用于旋转的同时伸缩扩大烟气检测传感器的检测范围，烟气检测传感器运动过程中多点对大型锅炉的烟气检测，并通过无线的方式传输至锅炉外部的显示设备。本大型锅炉排烟实时测量装置及其测量方法，既可以检测圆心处，也可以检测最外侧，从而扩大检测点，将锅炉烟囱本体内部的多个点都能检测，采用单一的电机控制其旋转以及伸缩，能够实现螺旋式的采集烟囱多个点的烟气数据，避免了多个设备的动力浪费。避免了多个设备的动力浪费。避免了多个设备的动力浪费。
技术研发人员：王春保 金芝 林超
受保护的技术使用者：安徽顺达环保科技股份有限公司
技术研发日：2022.07.11
技术公布日：2022/11/1
