[实用新型]一种基于静电压电一体化传感器的火焰碳烟监测装置

权利要求书

1.一种基于静电压电一体化传感器的火焰碳烟监测装置，其特征在于，所述火焰碳烟监测装置为在燃烧室内安装静电压电一体化传感器阵列，静电压电一体化传感器由单丝静电传感器和压电传感器组成；静电压电一体化传感器阵列的输出与信号调理单元连接，信号调理单元通过采样装置与数据分析单元连接；其中，数据分析单元由时域分析、统计分析、互相关计算和功率谱密度分析组成。

2.根据权利要求1所述基于静电压电一体化传感器的火焰碳烟监测装置，其特征在于，所述静电压电一体化传感器阵列由多个静电压电一体化传感器组成，垂直方向上从火焰根部到外焰进行布置，间距根据火焰内部碳烟颗粒监测的空间分辨率调节，以2至5mm为宜，水平方向上穿过火焰，两端贯穿燃烧室两壁，传感器横向长度以大于燃烧室长度为宜。

3.根据权利要求1所述基于静电压电一体化传感器的火焰碳烟监测装置，其特征在于，所述单丝静电传感器具有局部敏感区域和非敏感区域，其中敏感区域为两层结构；非敏感区域为三层结构：单丝电极为第一层，单丝电极表面镀绝缘层为第二层，以避免带电粒子及带电碳烟颗粒和电极碰撞导致电荷的直接传递，非敏感区域最外层镀金属屏蔽层为第三层，以屏蔽带电粒子和碳烟颗粒的干扰。

4.根据权利要求3所述基于静电压电一体化传感器的火焰碳烟监测装置，其特征在于，所述单丝电极由耐高温材料钨或钨铜加工制成，绝缘层由耐高温材料的刚玉或石英加工制成；金属屏蔽层由耐高温材料不锈钢加工制成；所述单丝电极直径以小于1mm为宜，以降低电极对火焰的影响。

5.根据权利要求1所述基于静电压电一体化传感器的火焰碳烟监测装置，其特征在于，所述压电传感器由压电薄膜直接缠绕在单丝电极裸露在燃烧室外侧的一端，压电薄膜选用偏聚氟乙烯压电薄膜PVDF材料，偏聚氟乙烯压电薄膜和单丝电极之间用工业高温胶粘结。