一种粉尘浓度仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种粉尘浓度仪，包括金属感应棒、感应套管、电荷放大器、滤波器、信号跟随器和电流环路变换器；所述感应套管套设在金属感应棒的一端；所述金属感应棒的另一端与电荷放大器连接；所述感应套管感应金属感应棒形成交流电信号，并传送到所述电荷放大器；所述电荷放大器放大该交流电信号并转换成电压信号后，通过滤波器滤波传送到信号跟随器；所述信号跟随器稳定电压信号，并传送到所述电流环路变换器；所述电流环路变换器与外界电源电连接。相比于现有技术，本实用新型专利技术通过在金属感应棒上套设感应套管，进而感应所述金属感应棒上的电荷，使金属感应棒上的电荷发生扰动，进而产生代表电荷扰动的交流电信号，可使测量值更加准确。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及粉尘浓度测量
，尤其涉及一种粉尘浓度仪。
技术介绍
粉尘浓度仪作为一种测量空间内粉尘或颗粒物浓度的仪器，广泛应用于工矿企业生产现场中粉尘浓度的测定以及排气口粉尘浓度监测等领域。请参阅图1，其是现有粉尘浓度仪的工作框图。现有的粉尘浓度仪包括壳体(图中未示)、金属感应棒11、设置在壳体内的电荷放大器12、滤波器13、调节器14、信号跟随器15和电流环路变换器16。所述电荷放大器12、滤波器13、调节器14、信号跟随器15和电流环路变换器16串接。所述金属感应棒11设置在所述壳体内，且其一端与所述电荷放大器12连接，另一端外露于所述壳体。所述金属感应棒11即为测量粉尘的传感器，其外露部分设置在通风管道内。当通风管道内有粉尘流过时，粉尘颗粒便会撞击和摩擦所述金属感应棒11，所述金属感应棒11吸附粉尘的电荷，从而使金属感应棒11的电荷发生变化，进而产生一个微弱的直流信号；所述直流信号传送到所述电荷放大器12，经所述电荷放大器12放大并转换成电压信号；再通过滤波器13滤除杂波，输出相对平稳的电压信号；接着通过所述调节器14调节，消除偏差；再通过所述信号跟随器15确保输出稳定的电压信号，最后通过所述电流环路变换器16输出电流；同时，在该电流环路变换器16的输出端串联一电流表，通过该电流表即可获得输出电流。由于管道内的粉尘浓度与电流环路变换器16输出的电流是呈一定的线性关系的，而所述金属感应棒11作为一种传感器，其对浓度的测量范围是0-100mg/m3，因此，通过电路器件的调节以及相关参数的设定，可使电流环路变换器16输出与此浓度范围所对应的在4-20mA范围内的稳定电流，通过对该输出电流进行一定的计算，即可获得管道内的粉尘浓度。但是，现有的粉尘浓度仪需要粉尘直接碰撞和摩擦金属感应棒，使金属感应棒上的电荷吸附粉尘的电荷而发生变化，并且是以直流电导的方式传进金属感应棒上的，也就是说所述金属感应棒测量的是正负电荷的均值，而由于正负电荷是可以相互抵消的，因此，以正负电荷的均值来检测浓度，会导致测量精度偏低。并且现有的粉尘浓度仪很难抗击现场的干扰，如果粉尘浓度仪处于灰尘较多的工厂区，所述金属感应棒的部分表面被粉尘覆盖，或粉尘颗粒性质与金属感应棒的材质接近时，将会使金属感应棒上的正负电荷相互抵消，进而导致粉尘浓度仪完全失效。此外，新产的每台粉尘浓度仪在出厂前都需要进行标定，现有的粉尘浓度仪在标定时，需要在电路中增加可调电阻，而且需要不断进行计算检测，这无疑会增加生产的周期。另外，现有的粉尘浓度仪中并未涉及数字通信，后期需要对粉尘浓度仪的参数进行修改以及维修时，需要增加其他设备对数字信号和模拟信号进行转换，操作麻烦。
技术实现思路
本技术在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种测量精度高、抗干扰能力强、易于标定、便于后期参数修改和维修的粉尘浓度仪。本技术是通过以下技术方案实现的:一种粉尘浓度仪，包括金属感应棒、感应套管、电荷放大器、滤波器、信号跟随器和电流环路变换器；所述感应套管套设在所述金属感应棒的一端；所述金属感应棒的另一端与所述电荷放大器连接；所述感应套管吸附落在其上的粉尘的电荷，以感应所述金属感应棒形成交流电信号，并传送到所述电荷放大器；所述电荷放大器放大该交流电信号并转换成电压信号后，通过所述滤波器滤波传送到所述信号跟随器；所述信号跟随器稳定该电压信号，并传送到所述电流环路变换器，所述电流环路变换器输出与粉尘浓度对应的电流；且所述电流环路变换器与外界电源电连接。相比于现有技术，本技术通过在所述金属感应棒上套设所述感应套管，并吸附落在所述感应套管上的粉尘的电荷，进而间接感应所述金属感应棒上的电荷，使金属感应棒上的电荷发生扰动，并产生交流电信号，相比于现有技术用直流信号测量的方式，代表电荷扰动的交流电信号，可使测量值更加准确。进一步地，还包括串接在信号跟随器和电流环路变换器之间的模数转换器、微处理器和数模转换器；所述信号跟随器稳定电压信号，并通过所述模数转换器转换成数字信号后传送到所述微处理器；所述微处理器通过所述数模转换器转换成模拟信号后传送到所述电流环路变换器。通过微处理器对信号进行调节，使输出的电流信号更加准确。进一步地，还包括HART调制解调器；所述HART调制解调器一端与所述微处理器信号连接，另一端与所述电流环路变换器的电源输入端连接。通过HART调制解调器实现了数字通信，可以很方便的对仪表进行线性化标定和维护，缩短了生产的时间，使得在现场仪表的数量很多时，可方便的通过HART通信抄表。进一步地，还包括隔离单元；所述隔离单元包括用于隔离电源的隔离变压器和用于隔离数字信号的隔离芯片；外界电源供给的电源通过隔离变压器传送到所述模数转换器、滤波器和电荷放大器；所述模数转换器产生的数字信号通过隔离芯片传送到所述微处理器。通过隔离单元，将金属感应棒端与电源输入端隔开，使仪表可承受现场的高强度的干扰。进一步地，还包括液晶显示屏；所述液晶显示屏与所述微处理器连接。通过液晶显示屏可直接读出粉尘浓度，不需要通过电流来计算粉尘浓度。进一步地，还包括按键模块，所述按键模块与所述微处理器连接。通过按键模块，可方便对仪表进行参数设置，使得无需与上位机连接即可设置仪表参数。进一步地，还包括壳体和保护盖；所述液晶显示屏和按键模块嵌设在壳体上，所述保护盖盖设在所述液晶显示屏和按键模块上。所述保护盖对液晶显示屏和按键模块起到保护作用。进一步地，所述感应套管为聚四氟乙烯套管。聚四氟乙烯套管能耐高温，阻抗大，可适用于各种环境。进一步地，所述滤波器为积分滤波器。通过积分滤波器过滤获得一定时间内累积的交流信号，也就是金属感应棒的干扰量。进一步地，还包括电流采样电阻；所述电流环路变换器通过所述电流采样电阻与外界电源连接。通过电流采样电阻，使所述电流环路变换器输出稳定的电流信号；并且在电流采样电阻上并联一 HART转接端子，可实现与PC上位机进行通信。为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本技术。【附图说明】图1是现有粉尘浓度仪的工作框图；图2是本技术粉尘浓度仪的工作框图；图3是本技术粉尘浓度仪标定时的结构示意图。【具体实施方式】请同时参阅图2和图3，图2是本技术粉尘浓度仪的工作框图；图3是本技术粉尘浓度仪标定时的结构示意图。该粉尘浓度仪包括壳体21、金属感应棒22、感应套管23、设置在壳体21内的电荷放大器24、滤波器25、信号跟随器26、模数转换器27、隔离单元28、微处理器29、数模转换器30、电流环路变换器31、HART调制解调器32和电流采样电阻33。所述金属感应棒22设置在所述壳体21内，且其一端与所述电荷放大器24连接，另一端外露于所述壳体21。所述感应套管23套设在所述金属感应棒22外露的部分，并放置在需要检测粉尘浓度的环境中。所述感应套管23通过吸附碰撞在其上的粉尘的电荷，使所述感应套管23上的电荷发生移动，这种移动间接地感应所述金属感应棒22上的电荷发生扰动，从而产生交流电信号；所述金属感应棒22向所述电荷放大器24传送交流电信号；所述电荷放大器24放大该交流电信号并转换成电压信号后，通过所述滤波器25滤波传送到所述信号跟随器26 ;所述信号跟随器26稳定滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉尘浓度仪，其特征在于：包括金属感应棒、感应套管、电荷放大器、滤波器、信号跟随器和电流环路变换器；所述感应套管套设在所述金属感应棒的一端；所述金属感应棒的另一端与所述电荷放大器连接；所述感应套管吸附落在其上的粉尘的电荷，以感应所述金属感应棒形成交流电信号，并传送到所述电荷放大器；所述电荷放大器放大该交流电信号并转换成电压信号后，通过所述滤波器滤波传送到所述信号跟随器；所述信号跟随器稳定该电压信号，并传送到所述电流环路变换器，所述电流环路变换器输出与粉尘浓度对应的电流；且所述电流环路变换器与外界电源电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：焦爽民，周光兵，方俊，罗军，邢成，张小军，
申请(专利权)人：上海艾络格电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31