[发明专利]粉尘探测系统及粉尘探测电路

说明书

技术领域

本发明是有关于一种粉尘探测系统，且特别是有关于一种精确度和稳定性较高的粉尘探测系统和粉尘探测电路。

背景技术

目前工业污染的一个重要内容就是工厂排出大量不同粒径烟道粉尘的污染，为此国家通过多种措施去控制和检测污染源。随着工业自动化水平的提高和环保意识的日益加强，企业对工业粉尘的监控也日趋严格。传统的粉尘浓度测量装置是采用取样法测量，即取一定量的粉尘气体在一定压力下通过滤膜，通过天平精确测量滤膜前后质量差即可得到粉尘的质量，然后去除取样的体积，即可得到粉尘浓度。这种测量方式十分麻烦，同时由于粉尘的质量很小，难以精确测量，所以测量的粉尘浓度精度有限，而且工作时间长，不能连续测量，即无法实现对粉尘浓度的现场、实时、连续的监测，无法为一些工业生产决策提供精确的依据，因而应用有限。

相对于上述采用取样法测量粉尘浓度的测量装置，应用激光技术可以提高探测灵敏度。传统技术中，利用直流放大电路对激光探测器发出的微弱信号进行放大，但一般情况下，由于直流放大电路需要的电路放大级数较多，易使信号发生零点漂移现象，会影响测量的精确度和稳定性。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种粉尘探测系统，其具有较高的精确度和稳定性。

另外，本发明的目的还在于提供一种粉尘探测电路，其具有较高的精确度和稳定性。

本发明提出一种粉尘探测系统，其包括依次电性连接的信号接收电路、微分放大电路、信号检出电路、积分与输出电路及处理器。信号接收电路检测到一粉尘光信号并将其转换为电信号。信号接收电路将由粉尘光信号转换的电信号传输至微分放大电路，微分放大电路并对该电信号进行微分、放大。该信号检出电路对经微分放大电路微分、放大后的电信号进行取样检出。该积分与输出电路从信号检出电路接收取样检出的结果，并对该结果进行积分，并转换为随粉尘浓度大小变化的直流信号。该处理器从积分输出电路接收该直流信号。

优选地，该信号接收电路一光探测器，该光探测器将检测到的粉尘光信号转换成电信号，再传输至微分放大电路。

优选地，该光探测器包括一激光光电二极管。

优选地，该微分放大电路包括运算放大器、电容及电阻，该微分放大电路对从信号接收电路接收的由粉尘光信号转换而来的电信号进行微分、放大，将该粉尘光信号按大小和形状的不同转换为幅度、宽度不同的电信号。

优选地，该信号检出电路包括一高频二极管。

优选地，该积分与输出电路包括放大器、电阻、电容，其中，该电阻及电容构成一时间常数电路。

优选地，该处理器包括中央处理器或计算机。

本发明还提供一种粉尘探测电路，其一端检测具有粉尘的被测区域，另一端连接至一处理器。该粉尘探测电路包括依次电性连接的信号接收电路、微分放大电路、信号检出电路及积分与输出电路。信号接收电路检测到一粉尘光信号并将其转换为电信号。信号接收电路将由粉尘光信号转换的电信号传输至微分放大电路，微分放大电路并对该电信号进行微分、放大。该信号检出电路对经微分放大电路微分、放大后的电信号进行取样检出。该积分与输出电路从信号检出电路接收取样检出的结果，并对该结果进行积分，并转换为随粉尘浓度大小变化的直流信号，再将该直流信号传输至该处理器。

本发明的粉尘探测系统在电路设计上，采用了稳定性高的微分放大电路，该微分放大电路能做到把信号放大数十万倍，而不会自激，减少了电路放大级数，从而克服了直流放大器的零点漂移问题，提高了设备的稳定性。同时，可方便地采集到微小的粉尘信号，大大提高了探测的精确度和灵敏度。根据微分放大的原理，该粉尘探测系统能把检测到的粉尘光信号按大小和形状的不同转变为幅度、宽度不同的电信号，经过检出电路、积分电路，直接转为随粉尘浓度大小变化的直流信号，以供处理器统计使用。本发明稳定性强、测量精度高，可广泛应用于水泥厂、煤厂等含有粉尘的工业部门。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的粉尘探测系统的功能方框图。

具体实施方式

本发明针对以上所述传统技术中存在的问题，提出一种精确度和稳定性较高的粉尘探测系统。该粉尘探测系统将对空气中粉尘探测的数据输出数据处理器或计算机进行处理，最终获得粉尘浓度的结果。