粉尘颗粒群的静电特性参数及荷质比在线检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种粉尘颗粒群的静电特性参数及荷质比在线检测装置及方法，属于粉尘检测技术领域。该装置包括粉尘采集筛分区、粉尘颗粒静电特性测试区、气体流量测试区、粉尘颗粒浓度及粒度测试区和数据处理装置；粉尘采集筛分区包括粉尘筛分装置和静电电源；粉尘颗粒静电特性测试区，包括三个改进的法拉第筒和静电计；气体流量测试区采用流量传感器测得的各个通道含尘气流的流量；粉尘颗粒浓度及粒度测试区用于测试各个通道的粉尘颗粒浓度及粒度；数据处理装置根据各个通道粉尘的粒度、浓度、电荷量和气流流量，计算各个通道粉尘的电荷量与荷质比信息。本发明专利技术能实现对粉尘颗粒的静电特性参数及荷质比的准确在线监测。性参数及荷质比的准确在线监测。性参数及荷质比的准确在线监测。

【技术实现步骤摘要】
粉尘颗粒群的静电特性参数及荷质比在线检测装置及方法


[0001]本专利技术属于粉尘检测
，涉及一种粉尘颗粒群的静电特性参数及荷质比在线检测装置及方法。

技术介绍

[0002]粉尘群的静电特性参数测定是一个世界性难题，目前常用的检测方法是将粉尘采样收集，放入法拉第筒内，采用静电计实现检测。西安交通大学研发的将空气中PM10颗粒物的正负极性粉尘的分离，采用光散射法测得颗粒的质量，进而得到颗粒物的荷质比及静电特性参数。根据目前的研究成果都没有实现将颗粒的静电分离、电荷量检测、质量检测统一起来，实现粉尘颗粒静电特性及荷质比的在线监测。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种粉尘颗粒群的静电特性参数及荷质比在线检测装置及方法，解决目前粉尘颗粒静电特性参数无法在线监测的技术难题，将粉尘的分离、电荷测量、质量测量、流量测量统一起来，实现对粉尘颗粒的静电特性参数及荷质比的准确在线监测。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种粉尘颗粒群的静电特性参数及荷质比在线检测装置，包括粉尘采集筛分区、粉尘颗粒静电特性测试区、气体流量测试区、粉尘颗粒浓度及粒度测试区和数据处理装置；
[0006]所述粉尘采集筛分区，包括粉尘筛分装置和高压静电电源；所述静电电源加载在粉尘筛分装置上，使得通过粉尘筛分装置的粉尘颗粒被分为带负电荷的粉尘颗粒、不带电荷的粉尘颗粒和带正电荷的粉尘颗粒，分别对应A、B、C三个通道输出；
[0007]所述粉尘颗粒静电特性测试区，包括三个改进的法拉第筒和静电计；三个改进的法拉第筒分别连接A、B、C通道出口；所述静电计安装在改进的法拉第筒上，实时监测粉尘颗粒所带电荷极性、电荷量；
[0008]所述气体流量测试区，采用流量传感器测得的各个通道含尘气流的流量；
[0009]所述粉尘颗粒浓度及粒度测试区，用于测试各个通道的粉尘颗粒浓度及粒度；
[0010]所述数据处理装置，根据各个通道粉尘的粒度、浓度、电荷量和气流流量，计算各个通道粉尘的电荷量与荷质比信息。
[0011]进一步，所述改进的法拉第筒呈圆筒状，包括感应内筒、绝缘层、屏蔽外筒、屏蔽网和接线端子；
[0012]所述绝缘层设置在感应内筒和屏蔽外筒中间；所述屏蔽网设置在屏蔽外筒的两端，即安装在进风口和出风口；所述接线端子设置在屏蔽外筒上；所述屏蔽外筒需要接地。
[0013]进一步，所述数据处理装置的计算方法具体为：A通道计算负电荷粉尘信息，B通道计算不带电粉尘信息，C通道计算正电荷粉尘信息，进而统计含尘气流中不同极性粉尘电荷的分布比例。
[0014]进一步，该装置的在线检测方法具体包括以下步骤：
[0015]S1：将高压静电电源加载在粉尘筛分装置上，将粉尘送入粉尘筛分装置中；
[0016]S2：将三个静电计分别接在三个改进的法拉第筒的接线端子上，实时监测A、B、C三个通道中粉尘颗粒所带电荷极性和电荷量；
[0017]S3：将三个流量传感器分别接在三个改进的法拉第筒出口端，测量A、B、C三个通道的含尘气流的流量；
[0018]S4：分别从三个改进的法拉第筒出口端连接抽气管路，每个管路上设置对应流量调节阀和粉尘颗粒浓度及粒度分析仪，测量A、B、C三个通道的粉尘颗粒浓度及粒度；
[0019]S5：将各个通道的静电计、流量传感器和粉尘颗粒浓度及粒度分析仪获取的数据传输给数据处理装置，计算得到各个通道粉尘的电荷量与荷质比信息。
[0020]本专利技术的有益效果在于：本专利技术设计了根据粉尘静电荷极性差异的分离装置、粉尘质量测试装置、气体流量测试装置等，依据多路数据源的分析，计算得到粉尘云颗粒的电荷极性分布比例、粉尘颗粒的荷质比参数，随着外部环境参数(湿度、温度、压力、颗粒物流速、含水量等)的改变，可以得到粉尘颗粒的静电特性参数及荷质比的时空演化规律，具有极大的创新性，为电荷感应法粉尘浓度检测精度的提高、现场实用性的增强，打下坚实的基础。
[0021]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0022]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0023]图1为本专利技术粉尘颗粒群的静电特性参数及荷质比在线检测装置的结构示意图。
[0024]附图标记：1改进的法拉第筒，101
‑
感应内筒，102
‑
绝缘层，103
‑
接线端子，104
‑
屏蔽网，105
‑
屏蔽外筒，2
‑
高压静电电源，3
‑
粉尘筛分装置，4
‑
静电计，5
‑
流量传感器，6
‑
流量调节阀，7
‑
颗粒物浓度粒度分析仪，8
‑
抽气管路，9
‑
数据处理装置。
具体实施方式
[0025]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026]其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利技术的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是
可以理解的。
[0027]本专利技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利技术的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0028]请参阅图1，本实施了提供一种粉尘颗粒群的静电特性参数及荷质比在线检测装置，包括粉尘采集筛分区、粉尘颗粒静电特性测试区、气体流量测试区、粉尘颗粒浓度及粒度测试区和数据处理装置。
[0029]粉尘采筛分离区设计要求比较高，分离性能决定的测试的准确度，首先建立粉尘采集分离设备的三维物理模型，参照粉尘粒度分析仪抽气流量、气体流速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粉尘颗粒群的静电特性参数及荷质比在线检测装置，其特征在于，该装置包括粉尘采集筛分区、粉尘颗粒静电特性测试区、气体流量测试区、粉尘颗粒浓度及粒度测试区和数据处理装置；所述粉尘采集筛分区，包括粉尘筛分装置和静电电源；所述静电电源加载在粉尘筛分装置上，使得通过粉尘筛分装置的粉尘颗粒被分为带负电荷的粉尘颗粒、不带电荷的粉尘颗粒和带正电荷的粉尘颗粒，分别对应A、B、C三个通道输出；所述粉尘颗粒静电特性测试区，包括三个改进的法拉第筒和静电计；三个改进的法拉第筒分别连接A、B、C通道出口；所述静电计安装在改进的法拉第筒上，实时监测粉尘颗粒所带电荷极性、电荷量；所述气体流量测试区，采用流量传感器测得的各个通道含尘气流的流量；所述粉尘颗粒浓度及粒度测试区，用于测试各个通道的粉尘颗粒浓度及粒度；所述数据处理装置，根据各个通道粉尘的粒度、浓度、电荷量和气流流量，计算各个通道粉尘的电荷量与荷质比信息。2.根据权利要求1所述的静电特性参数及荷质比在线检测装置，其特征在于，所述改进的法拉第筒呈圆筒状，包括感应内筒、绝缘层、屏蔽外筒、屏蔽网和接线端子；所述绝缘层设置在感应内筒和屏蔽外筒中间；所述屏蔽网设置在屏蔽外筒的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建阁，李德文，刘国庆，吴付祥，王杰，胥奎，廖文恺，张安然，刘靖琪，李征真，汪川，舒海，赵政，张强，焦敏，惠立锋，巫亮，邓勤，罗小博，颜鸽来，寻增霞，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：