[发明专利]自适应流速变化的电荷感应在线粉尘检测装置及其方法有效

专利信息
申请号: 201410554292.3 申请日: 2014-10-17
公开(公告)号: CN104316720B 公开(公告)日: 2017-03-22
发明(设计)人: 杜豫生 申请(专利权)人: 杜豫生
主分类号: G01P5/22 分类号: G01P5/22;G01F1/86;G01N15/06
代理公司: 北京汇泽知识产权代理有限公司11228 代理人: 刘淑敏
地址: 101300 北京市*** 国省代码: 北京;11
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摘要: 发明公开了一种自适应流速变化的电荷感应在线粉尘检测装置及其方法,包括信号测量模块和计算模块;所述信号测量模块包括若干金属探头及与所述金属探头相连的直流信号测量电路和交流信号测量电路,用于采集粉尘流动时产生的直流信号和交流信号,并将所述直流信号和交流信号传送至所述计算模块;所述计算模块,用于对所述直流信号和交流信号进行选择,以及对多路交流信号进行交相关运算,并根据选择结果与交相关运算的结果对信号进行补偿,再经校准后输出。采用本发明,能够充分利用原始信号包含的所有信息,使颗粒物流量、浓度的测量免受流速变化的影响,从而扩大颗粒物静电感测量技术的应用范围。
搜索关键词: 自适应 流速 变化 电荷 感应 在线 粉尘 检测 装置 及其 方法
【主权项】:
一种自适应流速变化的电荷感应在线粉尘检测装置,其特征在于,包括信号测量模块和计算模块;其中:所述信号测量模块包括若干金属探头及与所述金属探头相连的直流信号测量电路和交流信号测量电路,用于采集粉尘流动时产生的直流信号和交流信号,并将所述直流信号和交流信号传送至所述计算模块;所述计算模块,用于对所述直流信号和交流信号进行选择,以及对多路交流信号进行交相关运算,并根据选择结果与交相关运算的结果对信号进行补偿,再经校准后输出;所述金属探头包括第一探头、第二探头和第三探头;所述第一探头与直流信号测量电路相连,所述第二探头和第三探头则分别与所述第一交流信号测量电路和第二交流信号测量电路相连;所述第一探头为圆柱体,其直径为D,置于被测气流上游用于产生卡门涡街效应;第二探头和第三探头为几何尺寸相同的薄片形,置于第一探头的下游;所述第二探头、第三探头的前端与所述第一探头平齐,其有效长度为10D~15D;第一探头与第二探头之间的距离为7.5D~15D,第二探头与第三探头之间的距离为1.5D~4D;所述信号测量模块的直流信号测量电路与第一探头相连,该直流信号测量电路包括模拟信号预处理部分和模数转换部分;所述模拟信号预处理部分用于滤除4~16Hz以上的噪音,并利用仪器放大器和斩波消除偏差/漂移,使直流信号的精度达到1pA;所述模数转换部分的采样频率为1~16Hz;以及,所述信号测量模块的交流信号测量电路,包括:与第二探头相连的第一交流信号测量电路,与第三探头相连的第二交流信号测量电路;所述第一、第二交流信号测量电路,均包括模拟信号预处理部分和模数转换部分;所述模拟信号预处理部分用于对信号进行4~8个数量级的放大,并滤除1~16Hz以上的噪音;所述模数转换部分的采样频率为4~64KHz;所述计算模块包括选择电路、交相关处理子模块、信号补偿子模块以及校准子模块;其中:选择电路,用于根据需要在直流信号和对交流信号的采集电路之间进行选择;交相关处理子模块,用于对第二探头、第三探头所采集到的第一交流信号和第二交流信号进行交相关运算;信号补偿子模块,用于根据选择电路的选择结果以及交相关运算的结果对信号进行补偿;以及,校准子模块,用于对计算模块的输出结果进行修正。
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