專利名稱:基于紅外差分光譜法沼氣檢測(cè)與提純控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及基于紅外差分光譜法沼氣檢測(cè)與提純控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
沼氣是一種清潔能源,在國(guó)際能源需求大幅增加的大背景下,沼氣的生產(chǎn)和利用有著極其重要的意義。我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),沼氣生產(chǎn)原材料充足,同時(shí)沼氣經(jīng)過凈化提純后可高效地用于工業(yè)生產(chǎn),所以沼氣的生產(chǎn)和高效利用是聯(lián)系我國(guó)工、農(nóng)業(yè)的重要節(jié)點(diǎn),對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著極其重要的作用。沼氣是一種可燃性混合氣體,一般含甲烷、二氧化碳、硫化氫、水蒸氣以及少量氨氣、氫氣和一氧化碳等,不同原料制成的沼氣中各組分含量有所不同。沼氣中的H2S (硫化 氫)是一種腐蝕性很強(qiáng)的化合物,在空氣中及潮濕的環(huán)境下都會(huì)對(duì)管道及設(shè)備產(chǎn)生腐蝕作用;H2S燃燒后產(chǎn)生的SO2對(duì)空氣污染極大,是酸雨的主要成分,對(duì)人體健康危害很大,所以在沼氣在利用時(shí)必須除去H2S。我國(guó)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格規(guī)定沼氣作為一種能源使用時(shí),其中H2S的氣體含量不得超過20mg/m3。沼氣中H2S含量一般為l_12g/m3,遠(yuǎn)高于我國(guó)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值,所以脫除H2S是沼氣高效利用不可或缺的一步。沼氣由厭氧消化裝置產(chǎn)生,因此攜帶大量水分具有較高的濕度。沼氣中的水分和H2S產(chǎn)生硫酸腐蝕管道和設(shè)備;沼氣中的水分會(huì)降低沼氣燃燒的熱值,增大管路的氣流阻力,還會(huì)凝聚在管路的檢查閥、安全閥、流量計(jì)等設(shè)備的膜片上影響其準(zhǔn)確性;因此脫除沼氣中的水分對(duì)沼氣的高效利用很關(guān)鍵。沼氣中的二氧化碳含量一般在25% — 50%。當(dāng)沼氣用作內(nèi)燃機(jī)燃料時(shí),二氧化碳的存在能起到抑制“爆燃”的作用,使沼氣較甲烷具有更好的抗爆性,使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得較大功率。但若二氧化碳含量過大,會(huì)影響到發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的燃燒熱值等,從而影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。所以當(dāng)沼氣作為內(nèi)燃機(jī)燃料時(shí),需脫除一部分CO2使之處于一個(gè)合理范圍(20%-40%),這樣可以達(dá)到沼氣高效利用的目的。同時(shí)高純度二氧化碳是一種工業(yè)原料,可以采用變壓吸附方法分離甲烷和二氧化碳,分離出的甲烷和二氧化碳都具有廣泛的用途。目前沼氣脫硫主要有濕法脫硫、干法脫硫和生物氧化法。濕法脫硫是使沼氣逆流通過特定溶劑,硫化氫和特定溶劑接觸反應(yīng)而脫除,溶劑可以通過再生后重新進(jìn)行吸收。干法脫硫是通過氧化物和硫化氫發(fā)生氧化反應(yīng),將硫化氫氧化成硫或者硫氧化物而脫除硫化氫的一種方法。生物氧化法是在有氧的條件下,通過光合細(xì)菌、反硝化細(xì)菌和無色硫細(xì)菌等的代謝作用將硫化氫轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫或硫酸鹽的一種脫硫方法。由于沼氣量大而且水分含量很高,一般采用生石灰吸收沼氣中的水分;而且生石灰吸水后變成氫氧化鈣弱堿物,對(duì)沼氣中的硫化氫和二氧化碳也有一定的吸收作用。沼氣脫除二氧化碳的方法主要有變壓吸附法、吸收法和膜分離法。變壓吸附法是利用吸附劑對(duì)沼氣中各組份的吸附能力隨壓力變化而呈現(xiàn)差異的特性,從沼氣中分離提純需要的氣體組份或進(jìn)行氣體混合物凈化的技術(shù)。變壓吸附法主要用來分離沼氣中的甲烷和二氧化碳。吸收法是利用氣態(tài)混合物中的一種或多種組分溶解于選定的液體吸收劑中,或者與吸收劑中的組分發(fā)生選擇性化學(xué)發(fā)應(yīng),從而從氣流中分離出來的方法。目前工業(yè)上采用石灰水溶液吸收法脫除沼氣中的二氧化碳,主要利用二氧化碳與氫氧化鈣水溶液生成碳酸鈣沉淀,從而去除沼氣中的二氧化碳。氣體膜分離法是在壓力驅(qū)動(dòng)下,借助氣體中各組分在高分子膜表面上的吸附能力以及在膜內(nèi)溶解一擴(kuò)散上的差異,即滲透速率差來進(jìn)行分離的方法。傳統(tǒng)的沼氣凈化提純方法中,脫硫、脫水和除去二氧化碳的工藝眾多,但大多數(shù)只是某一種組分的脫除,未能將脫硫、脫水和除去二氧化碳的工藝綜合考慮形成一套完善的沼氣凈化提純系統(tǒng)。而且不能根據(jù)沼氣處理量來改變相應(yīng)試劑的用量及設(shè)備的運(yùn)行,也不能統(tǒng)籌沼氣凈化提純工藝的各個(gè)環(huán)節(jié),造成資源的浪費(fèi)。另外,沼氣凈化提純的各個(gè)工藝中,大多采用傳感器來控制凈化提純產(chǎn)品的規(guī)格,沒有相應(yīng)的檢測(cè)控制系統(tǒng)。脫硫、脫水和除去二氧化碳的工藝中,每道工藝都獨(dú)立采用自己的傳感器控制,未能將三道凈化工藝有機(jī)的結(jié)合為一個(gè)凈化提純系統(tǒng),未能實(shí)現(xiàn)多個(gè)組分的同時(shí)檢測(cè)與控制的結(jié)合
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述背景技術(shù)的不足,提供一種沼氣凈化提純檢測(cè)控制系統(tǒng),該系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)沼氣中多組分濃度的檢測(cè),根據(jù)多組分濃度的檢測(cè)進(jìn)而控制凈化提純過程,具有檢測(cè)精度高、成本低以及使用壽命長(zhǎng)的效果。本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種基于紅外差分吸收光譜法的沼氣檢測(cè)與提純控制系統(tǒng);包括一控制中心及處理單元,其特征在于該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)還包括A、沼氣罐通過裝有自動(dòng)調(diào)節(jié)閥以及耐腐蝕泵的管道依序連通脫水塔、脫硫塔、脫碳塔以及儲(chǔ)氣te;B、分別在脫水塔、脫硫塔、脫碳塔和甲烷儲(chǔ)氣罐的管道進(jìn)口設(shè)置采樣口,每個(gè)采樣口都通過配置流量計(jì)和單向閥的氣管依序連通預(yù)處理裝置以及紅外檢測(cè)中心的氣室;C、全波段紅外光源對(duì)所述氣室發(fā)射對(duì)氣體進(jìn)行檢測(cè)的紅外光,然后由紅外探測(cè)器接收并探測(cè)檢測(cè)后的紅外光,隨后將獲得的信息輸送至所述處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,最后輸往控制中心。D、數(shù)據(jù)處理單元對(duì)數(shù)據(jù)的處理主要有兩種方式1,采集脫水塔、脫硫塔和脫碳塔的進(jìn)出氣口處的采樣口的圖譜數(shù)據(jù),既第一采樣口、第二采樣口、第三采樣口和第四采樣口的圖譜數(shù)據(jù),此時(shí)不采用濾波而采用全波段檢測(cè),至少采集不同濃度的20組數(shù)據(jù)。將采集后各采樣口的20組數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)預(yù)處理、建立多組分PLS模型,最后得到沼氣的組分和濃度,達(dá)到定性定量分析。通過脫水塔、脫硫塔和脫碳塔的出氣口氣體的定性定量檢測(cè)分析可以判斷各凈化設(shè)備單元是否將各自的雜質(zhì)氣體去除徹底。2,在脫水塔、脫硫塔和脫碳塔的進(jìn)出氣口設(shè)置的采樣口,通過檢測(cè)各采樣口氣體,收集紅外吸收?qǐng)D譜,此時(shí)采用濾波裝置,濾選出對(duì)應(yīng)去除雜質(zhì)氣體的吸收波長(zhǎng)用來檢測(cè)相應(yīng)設(shè)備的進(jìn)出口的采樣口氣體。由于采用了濾波裝置,沼氣紅外光特征吸收峰的變化是由某一組分濃度變化而引起的,因而根據(jù)紅外光檢測(cè)的沼氣特征吸收面積的變化或峰高的變化可以得知?dú)怏w濃度的變化并得到凈化效率,進(jìn)而控制凈化設(shè)備單元。F、內(nèi)標(biāo)、外標(biāo)法標(biāo)定系統(tǒng),校準(zhǔn)誤差。內(nèi)標(biāo)法是將一定濃度的純物質(zhì)作為內(nèi)標(biāo)物加到一定量的被分析樣品混合物中,然后對(duì)含有內(nèi)標(biāo)物的樣品進(jìn)行紅外光譜分析,分別測(cè)定內(nèi)標(biāo)物和待測(cè)組分的峰面積(或峰高)及相對(duì)校正因子,按照相應(yīng)公式和相應(yīng)方法即可求出被測(cè)組分在樣品中的百分含量。并根據(jù)內(nèi)標(biāo)物添加量的變化紅外檢測(cè)光譜相應(yīng)的變化,用來標(biāo)定系統(tǒng)的。外標(biāo)標(biāo)定時(shí),在檢測(cè)其他氣體前先通入標(biāo)定氣體,比如氮?dú)?不吸收紅外,故理論上是接近直線的),測(cè)量其紅外吸收峰,所測(cè)紅外吸收峰和標(biāo)準(zhǔn)的峰值相同時(shí)證明檢測(cè)系統(tǒng)正常可以進(jìn)行其他氣體的檢測(cè)。上述自動(dòng)調(diào)節(jié)閥、耐腐蝕泵均通過數(shù)據(jù)線接通控制中心。上述沼氣凈化提純系統(tǒng)還配置一報(bào)警系統(tǒng);該報(bào)警系統(tǒng)包括安裝在車間內(nèi)的甲烷探頭、安裝在甲烷罐內(nèi)的氧氣探頭以及安裝在各管道上的壓力傳感器;這些甲烷探頭、氧氣探頭以及壓力傳感器均通過數(shù)據(jù)線連通控制中心。所述紅外光從近紅外光源發(fā)出,依次通過分光鏡、反光鏡、濾光片轉(zhuǎn)盤后射入所述的檢測(cè)氣室。
所述氣室內(nèi)安裝著用于延長(zhǎng)紅外光射程的多個(gè)反射鏡。所述氣室包括檢測(cè)氣室和對(duì)比氣室。所述紅外光的波段中,檢測(cè)甲烷選擇特征吸收波長(zhǎng)3. 31 μ m,檢測(cè)二氧化碳選擇特征吸收波長(zhǎng)4. 28 μ m,檢測(cè)硫化氫選擇特征吸收波長(zhǎng)7. 46 μ m,檢測(cè)水蒸氣選擇特征吸收波長(zhǎng) I. 39 μ m。所述濾光片轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速由控制中心控制。本發(fā)明的有益效果是I、本發(fā)明同時(shí)結(jié)合脫硫、脫水和脫除二氧化碳的工藝,形成了一套完善的沼氣凈化提純系統(tǒng),分別獲得高純的CO2和CH4產(chǎn)品。2、由于采用了紅外差分光學(xué)吸收光譜法(DOAS)(即利用紅外光線在沼氣中傳輸時(shí)各種氣體分子在不同的波段對(duì)其有不同的差分吸收的特性來反演這些氣體在沼氣中濃度的一種方法)對(duì)凈化提純后的沼氣成分進(jìn)行了檢測(cè),通過內(nèi)標(biāo)、外表標(biāo)定后,因而檢測(cè)結(jié)果既精確又高效,能夠?qū)崟r(shí)掌握沼氣產(chǎn)品的品質(zhì);另外,采用紅外光線進(jìn)行檢測(cè),還具有耐腐蝕、成本低以及使用壽命長(zhǎng)的效果。3、由于配置了報(bào)警系統(tǒng),在檢測(cè)到濃度超過設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)后能夠及時(shí)報(bào)警和提醒技術(shù)人員采取措施,能夠確保安全生產(chǎn)。4、由于本發(fā)明還配有根據(jù)紅外光檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)控制的控制中心,因而能夠大幅提高生產(chǎn)效率,降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
圖I是本發(fā)明中的系統(tǒng)配置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明中的各凈化提純?cè)O(shè)備的連接關(guān)系示意圖。圖3是本發(fā)明中的檢測(cè)光路結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是檢測(cè)光路中的濾光片轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明中的氣室的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是采用紅外光對(duì)沼氣凈化前后進(jìn)行檢測(cè)獲得的光譜輪廓示意圖。圖7是本發(fā)明中的檢測(cè)氣室的管路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明統(tǒng)籌了沼氣中各組分的去除方法,實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)與整體化控制。控制系統(tǒng)中,應(yīng)用紅外技術(shù)專門設(shè)計(jì)的檢測(cè)光路和檢測(cè)氣路,能實(shí)現(xiàn)分別檢測(cè)各組分的濃度,以及分離各組分,檢測(cè)結(jié)果既能對(duì)系統(tǒng)有保證作用,又對(duì)凈化設(shè)備的具有調(diào)控作用,使沼氣的凈化標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到我國(guó)天然氣的技術(shù)指標(biāo)。凈化設(shè)備中安裝相應(yīng)檢測(cè)探頭及傳感器,實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè);同時(shí)在儀器設(shè)備周圍和車間適當(dāng)位置安裝相應(yīng)傳感器,能實(shí)現(xiàn)凈化設(shè)備在線檢測(cè),并對(duì)設(shè)備泄露或事故予以報(bào)警,再達(dá)到凈化設(shè)備正常運(yùn)行控制和環(huán)境事故的報(bào)警。節(jié)省了能源和原材料,提聞脫硫效率,提聞了安全性以及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生廣與控制。以下結(jié)合附圖所示的實(shí)施例進(jìn)一步說明。圖I所示的沼氣凈化提純系統(tǒng),包括一控制中心4及處理單元,還包括A、通過管道依序連通的沼氣罐I、脫水塔16、脫硫塔13、脫碳塔11以及儲(chǔ)氣罐6 ;前述每?jī)蓚€(gè)裝置之間的管道中均安裝有自動(dòng)調(diào)節(jié)閥8以及耐腐蝕泵; B、在脫水塔、脫硫塔、脫碳塔和甲烷儲(chǔ)氣罐的管道進(jìn)氣口分別設(shè)置第一采樣口 21、第二采樣口 17、第三采樣口 14以及第四采樣口 9;,每個(gè)采樣口都通過配置流量計(jì)、單向閥以及預(yù)處理裝置的氣管連通紅外檢測(cè)中心的氣室;C、全波長(zhǎng)近紅外光源對(duì)所述氣室中的氣體發(fā)出進(jìn)行檢測(cè)的紅外光,然后由紅外探測(cè)器接收并探測(cè)檢測(cè)后的紅外光,隨后將獲得的信息輸送至所述處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,最后輸往控制中心。上述自動(dòng)調(diào)節(jié)閥、耐腐蝕泵均通過數(shù)據(jù)線接通控制中心。DOAS的基本原理為L(zhǎng) amb e r t — B e e r吸收定律。讓一束紅外光在沼氣中傳播一段距離;由于沼氣中氣體組分能對(duì)紅外光線的某些波段作選擇性吸收,所以將吸收后的光譜輪廓與吸收前的光譜輪廓相比較(如圖6所示),結(jié)合各氣體成分在單位濃度和光程下的標(biāo)準(zhǔn)光譜輪廓,結(jié)合偏最小二乘法就可以獲得沼氣的成分組成及濃度信息。紅外光經(jīng)過沼氣組分的選擇性波段吸收后形成的光譜,既具有各自的特征吸收峰,又會(huì)在各組分的吸收峰之間發(fā)生重疊。為了便于紅外檢測(cè),需要選擇各組分的特征吸收峰并且各自間的重疊峰盡量小。我們選用近遠(yuǎn)紅外波段對(duì)沼氣進(jìn)行檢測(cè),近遠(yuǎn)紅外波段中選擇甲烷的特征吸收波長(zhǎng)3. 31 μ m,二氧化碳特征吸收波長(zhǎng)4. 28 μ m,硫化氫的特征吸收波長(zhǎng)7. 46 μ m,水蒸氣的特征吸收波長(zhǎng)1.39μπι。本發(fā)明設(shè)計(jì)的凈化提純工藝,一步步逐個(gè)脫除沼氣中的各組分雜質(zhì)氣體,在各凈化提純?cè)O(shè)備的進(jìn)口設(shè)置采樣口,通過對(duì)各采樣口的氣體組分和濃度的分析來檢測(cè)凈化提純效率,并由此實(shí)現(xiàn)對(duì)凈化提純?cè)O(shè)備的控制。每一個(gè)凈化提純?cè)O(shè)備用來脫除沼氣中的某一組分雜質(zhì)氣體,通過檢測(cè)該設(shè)備進(jìn)出口的氣體組分及濃度的變化可以測(cè)得凈化提純效率,進(jìn)而控制設(shè)備凈化提純過程。沼氣紅外光特征吸收峰的變化是由某一組分濃度變化而引起的,因而根據(jù)紅外光檢測(cè)的沼氣特征吸收面積的變化可得知某一組分的濃度變化,并且可以根據(jù)吸收峰的變化得到該組分凈化提純前后的濃度值(具體可通過相關(guān)軟件分析處理后獲得)。沼氣凈化提純工藝中要先后除去沼氣中的水蒸氣、硫化氫和二氧化碳。沼氣從厭氧發(fā)酵裝置產(chǎn)出時(shí)攜帶著大量的水分;當(dāng)沼氣在管路中流動(dòng)時(shí),由于溫度、壓力的變化使露點(diǎn)降低導(dǎo)致水蒸氣冷凝,增加了沼氣在管路中流動(dòng)的阻力;水蒸氣的存在,還降低了沼氣的熱值,而且水與沼氣中的硫化氫共同作用,加速了金屬管道、閥門及流量計(jì)的腐蝕和堵塞。進(jìn)行紅外檢測(cè)時(shí),水分的紅外光吸收峰與其他氣體組分的紅外光吸收峰會(huì)產(chǎn)生疊加,因此先脫除水分有利于紅外檢測(cè)的進(jìn)行。另外,沼氣中的硫化氫會(huì)對(duì)管道及設(shè)備產(chǎn)生腐蝕作用,應(yīng)該盡早脫除有利于維護(hù)設(shè)備節(jié)約成本。在脫除水蒸氣和硫化氫后,沼氣中剩下甲烷和二氧化碳以及少量的雜質(zhì),因此最后分離或脫除二氧化碳,即得到高純度甲烷。在三個(gè)凈化設(shè)備之間我們?cè)O(shè)置四個(gè)采樣口(如圖I所示),各采樣口分別通過配置流量計(jì)、單向閥以及預(yù)處理裝置的氣管連通氣室的進(jìn)氣口 ;預(yù) 處理裝置包括流量、壓力、溫度、濕度等處理裝置(預(yù)處理中主要采用流量調(diào)節(jié)閥控制流量,壓力調(diào)節(jié)閥控制壓力,溫度調(diào)節(jié)閥控制溫度,這些均為常規(guī)裝置,可全部外購(gòu)獲得)。由于各采樣口采集的樣品均連通到檢測(cè)氣室的進(jìn)氣口,因此選擇檢測(cè)哪個(gè)樣品可以根據(jù)需要決定。圖2中顯示四個(gè)采樣口分別設(shè)在脫水塔、脫硫塔(脫硫化氫)、脫碳塔(脫二氧化碳)和甲烷儲(chǔ)氣罐的管道進(jìn)氣口處,分別為第一采樣口 21、第二采樣口 17、第三采樣口 14和第四采樣口 9。每個(gè)采樣口連通的管道上都設(shè)有流量計(jì)、單向閥以及預(yù)處理裝置,采樣口采集的樣品再輸送至檢測(cè)氣室進(jìn)行檢測(cè)。由于四個(gè)采樣口采集的樣品氣體全部連通到檢測(cè)氣室的進(jìn)氣口,所以可根據(jù)檢測(cè)需要進(jìn)行不同組合的連通方法。例如開通第一采樣口 21、第四采樣口 9的進(jìn)氣閥,通過紅外差分吸收光譜法檢測(cè)可以得到整個(gè)凈化提純系統(tǒng)的凈化效率;開通第一采樣口 21、第二采樣口 17的進(jìn)氣閥則可以得到脫水設(shè)備的凈化效率;開通第二采樣口 17、第三采樣口 14的進(jìn)氣閥則可以得到脫硫設(shè)備的凈化效率;開通第三采樣口14、第四采樣口 9的進(jìn)氣閥則可以得到變壓吸附分離二氧化碳的效果。通過紅外光檢測(cè)不同采樣口采集的樣品,既可以得到整個(gè)凈化提純系統(tǒng)的凈化效率,也可以得到每個(gè)凈化設(shè)備的效率,便于整體系統(tǒng)的控制與單個(gè)凈化設(shè)備的控制相結(jié)合。檢測(cè)光路結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示,所述紅外光源是近紅外光源3-1,發(fā)出的光束經(jīng)過分光鏡3-2、反光鏡3-3后分成兩束,還需經(jīng)過濾光片進(jìn)行濾光,選出檢測(cè)所需要的波長(zhǎng)的紅外光。其中,濾光片轉(zhuǎn)盤3-4 (圖4所示)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心位于兩束光的對(duì)稱中心,并且濾光片轉(zhuǎn)盤中對(duì)稱安裝著若干對(duì)濾光片,其中對(duì)稱布置在濾光片轉(zhuǎn)盤同一直徑上的兩個(gè)濾光片(一對(duì)濾光片)完全相同,這樣兩束光就能進(jìn)行相同的濾光處理;第一濾光片2-1是白光片(空白的濾光片),不具有濾光效果;選定該濾光片時(shí),用來空白對(duì)照或不濾光直接檢驗(yàn)沼氣中全部組分;第二濾光片2-2可濾出波長(zhǎng)為I. 39 μ m紅外光,選定該濾光片時(shí)是用來檢測(cè)沼氣中的水蒸氣;第三濾光片2-3可濾出波長(zhǎng)為3. 31 μ m的紅外光,選定該濾光片是用來檢測(cè)CH4濃度;第四濾光片2-4可濾出波長(zhǎng)4. 28 μ m紅外光的濾光片,用來測(cè)定C02的濃度;第五濾光片2-5可濾出7. 46 μ m紅外光的濾光片,用來測(cè)定H2S的濃度。經(jīng)過優(yōu)選的紅外光同時(shí)進(jìn)入兩個(gè)氣室,兩氣室的進(jìn)氣口可以根據(jù)檢測(cè)要求選擇連通不同的采樣口以及標(biāo)樣口(分別配有高純樣品H2S、C02、CH4和N2,可以用來和四個(gè)采樣口采集的氣體作對(duì)比;并且可以稀釋標(biāo)樣作不同氣體,不同濃度的對(duì)照),通過濾光片的選擇(控制中心通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)3-5可選擇所需要的濾光片)以及氣路的切換可以得到沼氣各組分的凈化效率。例如,在檢測(cè)脫硫設(shè)備的運(yùn)行情況時(shí),可以使檢測(cè)氣室3-6的進(jìn)氣口 3-9接通第一采樣口(檢測(cè)氣室還設(shè)有出氣口 3-10),對(duì)比氣室3-7的進(jìn)氣口 3-11接通第二采樣口(對(duì)比氣室還設(shè)有出氣口 3-12),并且啟動(dòng)電機(jī)3-5轉(zhuǎn)動(dòng)濾光片轉(zhuǎn)盤,使第五濾光片2-5對(duì)準(zhǔn)兩束光,這兩束光經(jīng)過濾光片過濾后的波長(zhǎng)是7. 46 μ m ;過濾后的兩束光分別穿越過兩個(gè)氣室后,由兩個(gè)紅外探測(cè)器3-8接收,再經(jīng)過處理單元3-17的信號(hào)處理及計(jì)算可以得出H2S的脫除效果。檢測(cè)結(jié)果還可以與設(shè)定值進(jìn)行對(duì)比,控制中心根據(jù)差值,對(duì)凈化設(shè)備的進(jìn)出料、PH值、噴淋強(qiáng)度等進(jìn)行調(diào)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)檢測(cè)與控制的一體化(圖3中還設(shè)有4個(gè)準(zhǔn)直透鏡
3-13)。以甲烷的檢測(cè)作為實(shí)例;首先調(diào)整紅外光源,使氣室、紅外光探測(cè)器在同一光軸上;由于甲烷在波長(zhǎng)3. 31 μ m處吸收最強(qiáng),所以通常選擇波長(zhǎng)為3. 31 μ m的中紅外吸收譜線來檢測(cè)甲烷氣體的體積分?jǐn)?shù)。轉(zhuǎn)動(dòng)濾光片轉(zhuǎn)盤,選定濾光波長(zhǎng)為3. 31 μ m的濾光片,經(jīng)過分光鏡分光作用的兩束紅外光分別經(jīng)過相同的濾光片(同一直徑上設(shè)置的兩個(gè)相同的濾光片)濾光后分別進(jìn)入檢測(cè)氣室和對(duì)比氣室,然后從兩個(gè)氣室出來后由紅外探測(cè)器接收;信號(hào)依次經(jīng)過處理單元、計(jì)算機(jī)軟件處理后,最后輸出氣體濃度的測(cè)量數(shù)值;測(cè)量數(shù)值還可用于聯(lián)動(dòng)控制。由于沼氣中各組分含量不同,有的濃度含量高,比如甲烷;有的含量低,比如硫化 氫;為了使沼氣中各組分的檢查精度不因濃度含量高低而不同,本發(fā)明在光路中設(shè)計(jì)了延長(zhǎng)光程的氣室(如圖5所示),還添加了稀釋系統(tǒng)。圖5中,氣室由不同的細(xì)小擋板5-3間隔開,氣體從氣室下方進(jìn)口 5-5進(jìn)入,沿著擋板自下而上從出氣口 5-2流出。同時(shí)紅外光從氣室上方進(jìn)入,氣室里的反射鏡5-4將紅外光來回反射增加了光程,進(jìn)而增加了光與氣體的接觸。由于增加了光程,增加了光與氣體的接觸時(shí)間,所以能夠提高低濃度氣體的檢查精度。當(dāng)沼氣中某組分濃度過高時(shí),引起檢測(cè)器中毒,為了準(zhǔn)確地檢查濃度,也可按比例充入氮?dú)鈱怏w稀釋,達(dá)到最佳的檢查濃度范圍(以實(shí)現(xiàn)低濃度延長(zhǎng)光路,高濃度稀釋)。沼氣中組分多,對(duì)紅外光有選擇性吸收的主要是CH4、C02、H2S和H20 ;為了能單獨(dú)得到這些有選擇性吸收組分的濃度變化,可通過光路和氣路的切換,一一得到各組分的濃度及其變化。按照設(shè)計(jì)需要,所述的氣室采用雙氣室(圖7所示)。圖7所示的雙氣室氣路中配置有兩個(gè)檢測(cè)氣室;通過分光鏡分光作用,可將一束紅外光均分為兩束相同的檢測(cè)光同時(shí)對(duì)兩個(gè)檢測(cè)氣室進(jìn)行檢測(cè)。雙檢測(cè)氣室的設(shè)計(jì),增加了對(duì)比性,可以快速、同時(shí)檢測(cè)出不同樣品的吸收譜圖,再經(jīng)紅外差分吸收光譜法計(jì)算可以得到氣體濃度數(shù)值以及凈化效率數(shù)值;還能根據(jù)獲得的檢測(cè)值對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制,有目的地改變氣路之間的連通與關(guān)閉(各氣路可通過不同的連接配合紅外光的檢測(cè)),可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同沼氣組分的檢測(cè)。例如,通過對(duì)第四采樣口以及配制的純甲烷的樣品的同時(shí)紅外檢測(cè),可以得出整個(gè)系統(tǒng)對(duì)沼氣的凈化效率。首先打開單向閥vl、v2、v3、v4、vll、vl2、vl3和vl4,然后流量計(jì)P9打開,氮?dú)膺M(jìn)入檢測(cè)氣室及管路中,一段時(shí)間后,真空泵tl和t2將各自氣室及相關(guān)氣路中的氮?dú)獬槌烧婵?。測(cè)量出背景光譜后,關(guān)閉所有氣閥,先打開單向閥v2、v3和v7,通過流量計(jì)p5將第四采樣口中的氣體充入檢測(cè)氣室,關(guān)閉v2、v3和v7。再打開v5,通過流量計(jì)p4甲烷樣品充入對(duì)比氣室。經(jīng)過紅外差分吸收光譜法得出檢測(cè)效率。純甲烷不同濃度的紅外吸收輪廓代表甲烷濃度值,通過輪廓面積的計(jì)算來代表甲烷的濃度,配置好不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)甲烷,得到這些標(biāo)準(zhǔn)甲烷的吸收輪廓,與第四采樣口的氣體紅外吸收輪廓比較,并根據(jù)偏最小二乘法可以得出第四采樣口處甲烷的濃度,進(jìn)而得到沼氣凈化后的純度,進(jìn)而得到凈化效率并控制相應(yīng)設(shè)備。同理,其他氣體的濃度計(jì)算也可以采用同樣的方法,通過光路、氣路的切換得到各自的濃度以及凈化效率并對(duì)相應(yīng)設(shè)備的控制。圖7中還有單向閥 v6、v8、v9、vlO,流量計(jì) p2、p3、p6、p7、p8、p9、)。光路與氣路配合方式是采用圖3所示的檢測(cè)光路,選用圖7所示的雙氣室檢測(cè)氣路(分別為檢測(cè)氣室和對(duì)比氣室),首先全波段掃描,定性定量的得出沼氣的組分和各組分的濃度。首先調(diào)整紅外光源,使氣室中心、紅外光探測(cè)器在同一光軸上。紅外光源經(jīng)過分光鏡3-3分光后一分為二,濾光片轉(zhuǎn)盤3-4旋轉(zhuǎn)到白光片,沒有濾光效果,沒有經(jīng)過濾光的全波段紅外光進(jìn)入氣室。如圖7,此時(shí)調(diào)節(jié)相應(yīng)的氣路,使檢測(cè)氣體進(jìn)入檢測(cè)氣室。打開所有單向閥,向兩個(gè)氣室和管路中充氮?dú)?,一段時(shí)間(至少10分鐘)后,關(guān)閉單向閥vl、vl2和vl4,真空泵tl、t2將氣室和管路中的氣體抽空,由紅外檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)背景光譜;接著關(guān)閉所有單向閥,打開v9、v2、v3和v4,控制好流量計(jì)的流量,將第二采樣口的氣體充滿檢測(cè)氣室和對(duì)比氣室,紅外檢測(cè)系統(tǒng)18得到一組數(shù)據(jù)。改變流量計(jì)的流量,用同樣的方法測(cè)量20不同濃度的第二采樣口的氣體濃度。通過20組數(shù)據(jù)的預(yù)處理以及多組分PLS建模定性定量的分析第二采樣口沼氣組分。通過分析可以得到各組分的濃度,進(jìn)而判斷凈化效率。另夕卜,以二氧化碳的脫除為例;首先調(diào)整紅外光源,使氣室中心、紅外光探測(cè)器在同一光軸上。選擇4. 28 μ m紅外光(一方面二氧化碳在此處吸收最強(qiáng),可以很好地反應(yīng)二氧化碳在沼氣中的濃度;另一方面,沼氣中其他氣體組分在4. 28 μ m處吸收不強(qiáng),所以可減少干擾;而且 在一定濃度范圍內(nèi)沼氣中各氣體組分對(duì)紅外光的吸收是獨(dú)立的,不會(huì)相互影響。沼氣的吸收峰是可以由沼氣中各組分單獨(dú)的吸收峰線性疊加的。所以通常選擇波長(zhǎng)為4. 28 μ m的紅外波段來檢測(cè)二氧化碳?xì)怏w的濃度);轉(zhuǎn)動(dòng)濾光片轉(zhuǎn)盤,選定濾光波長(zhǎng)為4. 28 μ m的濾光片,經(jīng)過分光鏡分光作用的兩束紅外光都經(jīng)過相同的濾光后分別進(jìn)入檢測(cè)氣室和對(duì)比氣室。此時(shí)調(diào)節(jié)相應(yīng)的氣路,使檢測(cè)氣體進(jìn)入檢測(cè)氣室。打開所有單向閥,向兩個(gè)氣室和管路中充氮?dú)?,一段時(shí)間(至少10分鐘)后,關(guān)閉單向閥vl、vl2和vl4,真空泵tl、t2將氣室和管路中的氣體抽空,由紅外檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)背景光譜;接著關(guān)閉所有單向閥,打開單向閥v2、v3和v8,經(jīng)過流量計(jì)p6,第三采樣口的氣體充入檢測(cè)氣室,一段時(shí)間后關(guān)閉單向閥v2、v3和v8。打開v6,流量計(jì)p5將第四采樣口的氣體充入對(duì)比氣室,一段時(shí)間后關(guān)閉v6。光路和氣路都調(diào)整好后,紅外探測(cè)器將測(cè)得的信號(hào)送入處理單元3-17處理(經(jīng)過數(shù)字濾波,線性插值及溫度補(bǔ)償?shù)刃盘?hào)處理;處理單元可直接外購(gòu)),最后輸出氣體濃度的測(cè)量數(shù)值;該測(cè)量數(shù)值可用于產(chǎn)品的品質(zhì)控制。兩個(gè)氣室可以反復(fù)利用,每次使用前需通入氮?dú)庖耘懦渌麣怏w對(duì)檢測(cè)結(jié)果的干擾;并在一定時(shí)間后,用紅外光檢查氣室,直至紅外光沒有吸收才可,所以理論上沒有吸收峰值,檢測(cè)值為一條直線可以確認(rèn)氣室中原先的氣體成分已經(jīng)排盡,可以開始進(jìn)行氣體的檢測(cè)分析。而且檢測(cè)光路可以用來檢測(cè)每個(gè)采用口的樣品,只要?dú)馐疫x擇連通不同的采樣口便可。兩個(gè)氣室可以用來連接不同的采樣口,也可以用來將某一采樣口的氣體樣品與特定配制的氣樣進(jìn)行對(duì)比。光路的設(shè)計(jì)與氣路、采樣的設(shè)計(jì)結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)不同的檢測(cè)效果,實(shí)現(xiàn)單個(gè)裝置的多功能化。氣室在檢測(cè)氣體前需要用N2置換成相對(duì)真空狀態(tài)(紅外光進(jìn)行檢測(cè)時(shí)無峰值出現(xiàn)),此時(shí)的檢測(cè)值作為基準(zhǔn)值,每次抽成真空后的檢測(cè)值都需要與基準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比比較;如果有偏差則需要繼續(xù)對(duì)氣室進(jìn)行處理,直到和初始數(shù)值一致。這是氣室的調(diào)零過程,對(duì)于消除誤差非常重要;或者每次測(cè)量出背景光譜,測(cè)量其他氣體時(shí)扣除背景光譜便可。由圖I可知,本發(fā)明在系統(tǒng)中還配置了包括甲烷探頭、氧氣探頭以及檢測(cè)各管道的壓力傳感器的報(bào)警系統(tǒng)。甲烷探頭2用來檢測(cè)車間內(nèi)的甲烷的濃度,一般甲烷在空氣中含量5%_15%時(shí)極易發(fā)生爆炸,9. 5%時(shí)最為強(qiáng)烈,所以要在車間安裝甲烷探頭以及超標(biāo)報(bào)警器。傳感器設(shè)定的警告報(bào)警濃度應(yīng)該為爆炸下限的10%,危險(xiǎn)報(bào)警濃度應(yīng)該為爆炸下限的20%,而某特定氣敏傳感器的爆炸極限是5% (空氣中的百分比),故報(bào)警濃度應(yīng)為0.5%。當(dāng)甲烷探頭2檢測(cè)到車間的甲烷濃度超過O. 5%時(shí),甲烷報(bào)警器3即報(bào)警,并且通過控制中心4關(guān)閉設(shè)備上所有的自動(dòng)調(diào)節(jié)閥同時(shí)車間排氣系統(tǒng)增加功率排除甲烷,再檢查設(shè)備中何處漏氣進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)甲烷罐中的氧氣含量超過1%時(shí)會(huì)帶來安全危險(xiǎn),所以氧氣探頭7安裝在甲烷罐中;當(dāng)氧氣探頭檢查獲得甲烷罐中的氧氣濃度達(dá)到總含量的1%時(shí),氧氣報(bào)警器5即報(bào)警,并且通過控制中心4調(diào)解沼氣的進(jìn)氣速率,直至氧氣濃度降低到1%以下,氧氣報(bào)警器才停止報(bào)警。安裝在各管道上的各壓力傳感器8可以測(cè)得各管道的壓力值;設(shè)定一個(gè)設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)的壓力值,當(dāng)壓力傳感器所測(cè)得的壓力值與設(shè)定值超過一定范圍內(nèi)的偏差時(shí),通過 控制中心4關(guān)閉自動(dòng)調(diào)節(jié)閥,并且通過分析每個(gè)傳感器的數(shù)值確定哪個(gè)設(shè)備發(fā)生泄漏以進(jìn)行相應(yīng)的措施。也可將壓力傳感器安裝在紅外檢測(cè)儀旁,根據(jù)不同級(jí)別的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)不同的聲光報(bào)警顯然,上述報(bào)警系統(tǒng)采用的是成熟的常規(guī)報(bào)警系統(tǒng)。本發(fā)明還可根據(jù)檢測(cè)結(jié)果,對(duì)沼氣凈化提純系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制,其執(zhí)行部件是自動(dòng)調(diào)節(jié)閥和耐腐蝕泵;具體通過自動(dòng)調(diào)節(jié)閥10調(diào)節(jié)沼氣的進(jìn)氣量,通過耐腐蝕泵20調(diào)節(jié)輸入脫水塔的物料和氣體流速,通過耐腐蝕泵15調(diào)節(jié)輸入脫硫塔的物料和噴淋強(qiáng)度,通過耐腐蝕泵12控制脫碳塔壓力的變化,實(shí)現(xiàn)不同的變壓吸附分離出產(chǎn)品。紅外檢測(cè)中心18負(fù)責(zé)檢測(cè)分析由第一采樣口 21、第二采樣口 17、第三采樣口 14、第四采樣口 9的樣品,并將檢測(cè)結(jié)果送至控制中心4;控制中心通過與設(shè)定值的對(duì)比,確定凈化效果。控制中心通過調(diào)節(jié)各自動(dòng)調(diào)節(jié)閥10和各耐腐蝕泵12、15、20,調(diào)節(jié)設(shè)備實(shí)現(xiàn)凈化目標(biāo)。PH值儀19用來檢測(cè)廢液的pH值,進(jìn)而通過控制中心來調(diào)節(jié)耐腐蝕泵的進(jìn)出物料??刂浦行?中的控制電路(控制電路外購(gòu)獲得)包括數(shù)字量輸入、輸出模塊,模擬量輸入、輸出模塊,開光量輸入、輸出模塊。各甲烷報(bào)警器、各氧氣報(bào)警器以及PH值儀將模擬信號(hào)輸入到控制中心,各壓力傳感器也是輸入模擬信號(hào)至控制中心,各自動(dòng)調(diào)節(jié)閥則是輸入開關(guān)量;控制中心則通過輸出數(shù)字量對(duì)各自動(dòng)調(diào)節(jié)閥、各耐腐蝕泵以及各凈化設(shè)備實(shí)現(xiàn)控制。具體的檢測(cè)控制方法是通過甲烷探頭2實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)沼氣凈化提純區(qū)域內(nèi)的沼氣含量,并根據(jù)控制中心設(shè)定的沼氣含量下限對(duì)比;如果沼氣含量偏高則通過甲烷報(bào)警器3報(bào)警,同時(shí)通過控制中心自動(dòng)控制排風(fēng)設(shè)備及調(diào)節(jié)沼氣進(jìn)氣;當(dāng)凈化提純區(qū)域內(nèi)沼氣的濃度低于O. 5%時(shí)甲烷報(bào)警器停止報(bào)警。通過氧氣探頭7實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)甲烷罐中氧氣的含量,使甲烷罐中氧氣體積百分比含量低于1% ;如果甲烷罐中氧氣體積百分比含量高于1%時(shí),氧氣報(bào)警器即報(bào)警,同時(shí)由控制中心調(diào)節(jié)沼氣的進(jìn)氣量并且監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的氣密性,使得沼氣罐中的氧氣含量低于1%。在沼氣凈化提純系統(tǒng)中,以天然氣的技術(shù)指標(biāo)作為沼氣凈化的凈化參數(shù)。沼氣中硫化氫含量一般在l_12g/m3需要凈化提純,凈化后的沼氣作為一級(jí)天然氣時(shí)硫化氫含量應(yīng)6mg/m3,作為二級(jí)天然氣時(shí)硫化氫含量應(yīng)20mg/m3,作為三級(jí)天然氣時(shí)硫化氫含量應(yīng)460mg/m3。紅外檢測(cè)中心22通過檢測(cè)第一采樣口 21、第二采樣口 17處氣體,得到沼氣脫除硫化氫后的紅外吸收譜;再處理單元經(jīng)過圖譜處理及偏最小二乘方得到沼氣組分的濃度,將圖譜信息轉(zhuǎn)化為沼氣組分的濃度信息。凈化后的沼氣產(chǎn)品分為一類、二類、三類,各類產(chǎn)品硫化氫含量不一樣;一類產(chǎn)品硫化氫設(shè)定值是6mg/m3, 二類產(chǎn)品硫化氫的設(shè)定值是20mg/m3,三類產(chǎn)品硫化氫的設(shè)定值是460mg/m3。中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB17820-1999規(guī)定如表I。表I天然氣的技術(shù)指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種基于紅外差分吸收光譜法的沼氣檢測(cè)與提純控制系統(tǒng),包括一控制中心(4)及處理單元(3-17),其特征在于該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)還包括 A、沼氣罐(I)通過裝有自動(dòng)調(diào)節(jié)閥(10)以及耐腐蝕泵的管道依序連通脫水塔(16)、脫硫塔(13)、脫碳塔(11)以及儲(chǔ)氣罐(6); B、分別在脫水塔、脫硫塔、脫碳塔和甲烷儲(chǔ)氣罐的管道進(jìn)口設(shè)置采樣口,每個(gè)采樣口都通過配置流量計(jì)和單向閥的氣管依序連通預(yù)處理裝置以及紅外檢測(cè)中心的氣室; C、全波段紅外光源(3-1)對(duì)所述氣室發(fā)射對(duì)氣體進(jìn)行檢測(cè)的紅外光,然后由紅外探測(cè)器(3-8)接收并探測(cè)檢測(cè)后的紅外光,隨后將獲得的信息輸送至所屬處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,最后輸往控制中心。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于紅外差分吸收光譜法的沼氣檢測(cè)與提純控制系統(tǒng),其特征在于上述沼氣凈化提純系統(tǒng)還配置一報(bào)警系統(tǒng);該報(bào)警系統(tǒng)包括安裝在車間內(nèi)的甲烷探頭(2)、安裝在甲烷罐內(nèi)的氧氣探頭(7)以及安裝在各管道上的壓力傳感器(8);這些甲烷探頭、氧氣探頭以及壓力傳感器均通過數(shù)據(jù)線連通控制中心。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于紅外差分吸收光譜法的沼氣檢測(cè)與提純控制系統(tǒng),其特征在于所述紅外光從近紅外光源發(fā)出,依次通過分光鏡(3-2)、反光鏡(3-3)、濾光片轉(zhuǎn)盤(3-4)后射入所述的氣室。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種基于紅外差分吸收光譜法的沼氣檢測(cè)與提純控制系統(tǒng),其特征在于所述檢測(cè)氣室內(nèi)安裝著用于延長(zhǎng)紅外光射程的多個(gè)反射鏡(5-4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于紅外差分吸收光譜法的沼氣檢測(cè)與提純控制系統(tǒng),其特征在于所述氣室包括檢測(cè)氣室和對(duì)比氣室。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于紅外差分吸收光譜法的沼氣檢測(cè)與提純控制系統(tǒng),其特征在于所述紅外光的波段中,檢測(cè)甲烷選擇特征吸收波段3. 31 μ m,檢測(cè)二氧化碳選擇特征吸收波段4. 28 μ m,檢測(cè)硫化氫選擇特征吸收波段7. 46 μ m,檢測(cè)水蒸氣選擇特征吸收波段I. 39 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于紅外差分吸收光譜法的沼氣檢測(cè)與提純控制系統(tǒng),其特征在于所述濾光片轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速由控制中心控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于紅外差分光譜法沼氣檢測(cè)與提純控制系統(tǒng)。目的是提供的系統(tǒng)具有檢測(cè)精度高、成本低以及使用壽命長(zhǎng)的效果。技術(shù)方案是一種基于紅外差分吸收光譜法的沼氣檢測(cè)與提純控制系統(tǒng),包括一控制中心及處理單元,其特征在于該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)還包括A、沼氣罐通過管道依序連通脫水塔、脫硫塔、脫碳塔及儲(chǔ)氣罐;B、分別在脫水塔、脫硫塔、脫碳塔和甲烷儲(chǔ)氣罐的管道進(jìn)口設(shè)置采樣口,每個(gè)采樣口都通過氣管依序連通預(yù)處理裝置以及紅外檢測(cè)中心的氣室;C、全波段紅外光源對(duì)所述氣室發(fā)射對(duì)氣體進(jìn)行檢測(cè)的紅外光,然后由紅外探測(cè)器接收并探測(cè)檢測(cè)后的紅外光,隨后將獲得的信息輸送至所屬處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,最后輸往控制中心。
文檔編號(hào)B01D53/30GK102872689SQ20121036160
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月20日
發(fā)明者夏鳳毅, 盛成龍, 武小鷹, 李金頁(yè) 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量學(xué)院