一种粉尘仪的电荷数量检测装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115655997A(43)申请公布日2023.01.31(21)申请号202211429984.6(22)申请日2022.11.16(71)申请人青岛环瑞自动化科技有限公司地址266100山东省青岛市崂山区科苑纬三路19号电商科技产业园6层(72)发明人宋杰(74)专利代理机构北京萤火虫知识产权代理事务所(普通合伙)16158专利代理师田亚飞(51)Int.Cl.G01N15/06(2006.01)G01R29/24(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图6页(54)发明名称一种粉尘仪的电荷数量检测装置(57)摘要本发明公开了一种粉尘仪的电荷数量检测装置，包括检测传感器和电源；本发明采用静电感应原理，管道内的粉尘在运动的同时会撞击探针从而产生正负电荷，经过放大运算处理，最终装换成于粉尘浓度正相关的信号输出；可应用于炼铁高炉煤气布袋除尘、高炉煤气回收系统、水泥运输管道、煤粉锅炉烟尘排放浓度的连续检测，并通过连接一个小巧的手持器实现实时监测，保证测量的精确性。CN115655997ACN115655997A权利要求书1/2页1.一种粉尘仪的电荷数量检测装置，其特征在于，包括检测传感器和电源；所述检测传感器包括依次连接的棒状电极、电荷放大器、信号放大器和单片机系统；所述棒状电极用于插入检测孔，测得检测管道内的粉尘中的电荷量，传输到电荷放大器中；所述电荷放大器用于将棒状电极所测得的电荷量放大，将输入的电荷量转换放大为电压信号，并传输到信号放大器中；所述信号放大器用于将电荷放大器的电压信号进行放大整流，将交流电压转换为直流电压，并传输到单片机系统中；所述单片机系统用于控制程序逻辑，采集放大的电信号，通过RS485与手持器通讯；所述电源用于给检测传感器供电。2.根据权利要求1所述的一种粉尘仪的电荷数量检测装置，其特征在于，所述检测传感器还包括绝缘套管、传感器上外壳、传感器下外壳和散热外壳，所述绝缘套管设置于传感器上外壳、传感器下外壳和散热外壳内壁，所述传感器上外壳和散热外壳用于将里面的绝缘套管与棒状电极通过过盈配合固定，所述传感器下外壳用于连接检测管道与检测传感器。3.根据权利要求2所述的一种粉尘仪的电荷数量检测装置，其特征在于，所述散热外壳包括多圈圆形凸起结构，用于散热，保护装置。4.根据权利要求1所述的一种粉尘仪的电荷数量检测装置，其特征在于，所述手持器包括依次连接的手持器本体、四芯通信线、转换板和通讯排线，所述手持器用于读出检测装置的信息参数，或通过手持器实时监控和操作，所述通讯排线与单片机系统连接。5.根据权利要求4所述的一种粉尘仪的电荷数量检测装置，其特征在于，所述信息参数包括量程、粉尘浓度Y、电流大小、检测装置的温度、检测管道的量程、粗调配置参数K、细调配置参数B和滤波系数F，F的有效范围为1~20。6.根据权利要求5所述的一种粉尘仪的电荷数量检测装置，其特征在于，所述粉尘浓度Y通过以下公式获得：其中X是系统计算出的信号数值，K的有效范围为1~9999，B的有效范围为‑99.99~99.99。7.根据权利要求1所述的一种粉尘仪的电荷数量检测装置，其特征在于，所述检测传感器通过以下公式测量电荷流量：其中表示电荷流量，表示电荷流速，表示电荷浓度，表示棒状电极在检测管道内横截部分的面积。8.根据权利要求1所述的一种粉尘仪的电荷数量检测装置，其特征在于，所述电荷放大器包括放大电路，所述放大电路包括端电源Q、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4和放大器A。9.根据权利要求8所述的一种粉尘仪的电荷数量检测装置，其特征在于，所述第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一电阻R1、第二电阻R2分别与端电源Q并联，所述放大器A与端电源Q串联，所述第三电阻R3和第四电容C4分别于放大器A并联。2CN115655997A权利要求书2/2页10.根据权利要求8所述的一种粉尘仪的电荷数量检测装置，其特征在于，所述放大电路的输出电压通过以下公式确定：其中，当A大于1且频率大于预设值时，有当A大于1且频率大于预设值时，有。3CN115655997A说明书1/5页一种粉尘仪的电荷数量检测装置技术领域[0001]本发明属于粉尘监测领域，具体涉及一种粉尘仪的电荷数量检测装置。背景技术[0002]粉尘对人的健康、生命和财产安全有极大的危害性，因此，必须对粉尘浓度较高行业提高粉尘危害性认知、严格做好人员行为管控、按照标准要求做好防护；现如今许多粉尘实时在线检测装置体积较大且安装在中控实时监控，现场管道密封，但由于许多工厂环境较为恶劣，特别是水泥厂中，远距离传输经常受到其他电子元器件的干扰导致数据不准造成较大的后果将不堪设想，部分管道