CN101504327B - 粉尘传感器的测试风洞系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种粉尘传感器的测试风洞系统，包括：粉尘烘干装置、与粉尘烘干装置的粉尘输出口相连的可调速粉尘给尘装置、以及粉尘风洞；粉尘风洞包括：进风口、测试段和出风口；可调速粉尘给尘装置的粉尘输出端设于粉尘风洞的进风口，粉尘风洞的测试段中设有平行放置的粉尘传感器和粉尘采样器；粉尘风洞的出风口依次连接有除尘装置和余尘排放装置；粉尘传感器连接有显示粉尘浓度值的粉尘浓度显示装置，粉尘采样器所采样得的粉尘通过粉尘称重装置称重得出单位时间内所获得的粉尘重量，然后计算出相应的粉尘浓度值，在与粉尘浓度显示装置显示的粉尘浓度值比较，最后得出粉尘传感器的测量误差，从而为粉尘传感器的试制、生产和维修提供依据。

Description

粉尘传感器的测试风洞系统

技术领域

本发明涉及一种粉尘传感器的测试风洞系统。

背景技术

粉尘风洞系统是专为新生产的粉尘传感器进行实际测试、标定和性能考核所专用，是粉尘传感器试制、生产和维修时必备的测试设备。现有技术中不存在这样的测试设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、自动化程度较高的粉尘传感器的测试风洞系统。

为了实现上述目的，本发明设计了一种粉尘传感器的测试风洞系统，包括：粉尘烘干装置、与粉尘烘干装置的粉尘输出口相连的可调速粉尘给尘装置、以及粉尘风洞；粉尘风洞包括：进风口、测试段和出风口；可调速粉尘给尘装置的粉尘输出端设于粉尘风洞的进风口，粉尘风洞的测试段中设有平行放置的粉尘传感器和粉尘采样器；粉尘风洞的出风口依次连接有除尘装置和余尘排放装置；粉尘传感器连接有显示粉尘浓度值的粉尘浓度显示装置，粉尘采样器所采样得的粉尘通过粉尘称重装置称重得出单位时间内所获得的粉尘重量，然后计算出相应的粉尘浓度值，在与粉尘浓度显示装置显示的粉尘浓度值比较，最后得出粉尘传感器的测量误差，从而为粉尘传感器的试制、生产和维修提供依据。所述粉尘称重装置为高精度分析天平，精度为0.1毫克。

所述粉尘风洞的测试段中在粉尘传感器和粉尘采样器的前方设有整流栅，用于使气流在所述测试段均匀流动。

所述粉尘风洞的出风口设有用于将粉尘风洞的风速控制在恒定值(2m/s)的由变频器控制的轴流式风机。

所述除尘装置中依次设有重力除尘装置和布袋除尘装置。

所述可调速粉尘给尘装置包括：给尘器和送尘动力源，其间通过气管连接；所述给尘器包括：电机、齿轮、给尘盘、漏斗、刮尘器、引射器；电机用于经齿轮驱动给尘盘转动，给尘盘的上端面上设有粉尘槽，用于盛放粉尘的漏斗设于给尘盘的粉尘槽上方，用于将所述粉尘槽外侧的多余粉尘刮下的刮尘器设于给尘盘的上方一侧；所述送尘动力源包括：空气压缩机和与空气压缩机相连的储气瓶；储气瓶与用于吸入所述粉尘槽中的粉尘的引射器相连，引射器上连接有用于将粉尘送入粉尘风洞的气管。

电机与用于调节电机转速的电机控制器相连，以在粉尘风洞产生测试所需的粉尘浓度。

进一步，为保证粉尘始终保持干燥，所述给尘盘的上方设有用于干燥粉尘的红外灯，对粉尘进行不间断加热干燥。为使储气瓶的出气口压力保持在一固定值，所述储气瓶上设有减压阀。

所述粉尘采样装置包括：真空泵和通过气管与真空泵相连的流量计，真空泵与流量计之间的气管上设有用于稳定采样气流的缓冲气室。

所述缓冲气室与流量计之间的气管上设有用于调节气流量的调节阀；所述流量计上设有采样头，采样头内设有用于夹持滤膜的滤膜夹。

与现有技术相比，本发明具有以下积极效果：(1)本发明的粉尘传感器的测试风洞系统中，烘干的粉尘装入可调速粉尘给尘装置的尘筒中，从尘筒送出的粉尘落在可调速粉尘给尘装置的给尘盘的沟槽中，步进电机驱动给尘盘，当压缩空气通过引射器后，所述沟槽中的粉尘被引射器的引嘴吸入风洞的进风口，粉尘进入风洞，经气流运送后送至测试段，粉尘传感器和粉尘采样器分别进行粉尘浓度检测和粉尘采样。最后其余的粉尘被送至除尘装置，以滤除大部分粉尘，最后的余尘由余尘排放装置排放至室外，此时排出的气流所含粉尘浓度达到环保要求的浓度。(2)本发明的可调速粉尘给尘装置中，刮尘器在给尘盘转动时将给尘盘槽内高于盘面的粉尘刮除，从而保持给尘量的稳定。引射器利用储气瓶中的高压气体经过引射器时所产生的负压将给尘盘槽中粉尘吸入，进而粉尘随气流进入风洞。(3)可调速粉尘给尘装置工作时，电机驱动齿轮，齿轮带动给尘盘一起转动。步进电机匀速转动过程中，漏斗中粉尘落到盘上，调节步进电机转速，可改变给尘量。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明的粉尘传感器的测试风洞系统的结构示意图；

图2为上述测试风洞系统中的粉尘采样器的结构示意图；

图3为上述测试风洞系统中的可调速粉尘给尘装置的结构示意图。

附图中标号如下：1--粉尘烘干装置，2--可调速粉尘给尘装置，21--刮尘器，22--红外灯，23--漏斗，24--给尘盘，25--齿轮，26--引射器，27--电机，28--储气瓶，29--空压机，30--气管，3--粉尘风洞，5--除尘装置，6--余尘排放装置，7--粉尘传感器，8--粉尘采样器，9--粉尘浓度显示装置，10--粉尘称重装置，11--计算装置，81--真空泵，82--流量计，83--调节阀，84--缓冲气室，85--采样头。

具体实施方式

实施例1

见图1-3，本实施例的粉尘传感器的测试风洞系统，包括：粉尘烘干装置1、与粉尘烘干装置1的粉尘输出口相连的可调速粉尘给尘装置2、以及粉尘风洞3；粉尘风洞3包括：进风口、测试段和出风口。

可调速粉尘给尘装置2的粉尘输出端设于粉尘风洞3的进风口，粉尘风洞3的测试段中设有平行放置的粉尘传感器7和粉尘采样器8；粉尘风洞3的出风口依次连接有除尘装置5和余尘排放装置6。

粉尘传感器7连接有显示粉尘浓度值的粉尘浓度显示装置9，粉尘采样器8所采样得的粉尘通过粉尘称重装置10称重得出单位时间内所获得的粉尘重量，然后通过计算装置11计算出相应的粉尘浓度值，在与粉尘浓度显示装置9显示的粉尘浓度值比较，最后得出粉尘传感器7的测量误差。

所述粉尘风洞3的测试段中在粉尘传感器7和粉尘采样器8的前方设有用于使气流均匀流动的整流栅。

所述粉尘风洞3的出风口设有用于将粉尘风洞3的风速控制在恒定值的由变频器控制的轴流式风机。

所述除尘装置5中依次设有重力除尘装置和布袋除尘装置。

所述可调速粉尘给尘装置2包括：给尘器和送尘动力源，其间通过气管连接；所述给尘器包括：步进电机27、齿轮25、给尘盘24、漏斗23、刮尘器21、引射器26；步进电机27用于经齿轮25驱动给尘盘24转动，给尘盘24的上端面上设有粉尘槽，用于盛放粉尘的漏斗23设于给尘盘24的粉尘槽上方，用于将所述粉尘槽外侧的多余粉尘刮下的刮尘器21设于给尘盘24的上方一侧；所述送尘动力源包括：空气压缩机29和与空气压缩机29相连的储气瓶28；储气瓶28与用于吸入所述粉尘槽中的粉尘的引射器26相连，引射器26上连接有用于将粉尘送入粉尘风洞3的气管30。

所述可调速粉尘给尘装置2工作时，首先空压机29启动，往储气瓶2充气。当储气瓶28中压力达到一定值时，打开储气瓶28，调节减压阀，使储气瓶28的出气口压力保持在一固定值(0.2MPa)。压缩气体从气管30送入风洞，气流经过引射器26时，产生的负压将给尘盘的粉尘槽中的粉尘吸入，粉尘随气流一起进入粉尘风洞3。空压机工作设置为0.6MPa启动，0.8MPa停止。这样确保储气瓶中气体压力远大于0.2MPa，从而使出气口压力恒定。

步进电机27与用于调节电机转速的电机控制器相连，以在粉尘风洞3产生测试所需的粉尘浓度。所述给尘盘24的上方设有用于干燥粉尘的红外灯22。

所述粉尘采样装置8包括：真空泵81和通过气管与真空泵81相连的流量计82，真空泵81与流量计82之间的气管上设有用于稳定采样气流的缓冲气室84，以防止在刚打开和关闭真空泵81时使采样流量存在突变。

为了使气流量保持在固定值，所述缓冲气室84与流量计82之间的气管上设有用于调节气流量的调节阀83；所述流量计82上设有采样头85，采样头85内设有用于夹持滤膜的滤膜夹。

采样前，先把滤膜用滤膜夹固定好，放恒温干燥箱烘干，置粉尘称重装置10称重，记录数据m0，然后将其装进采样头85。采样头85连上流量计82后安放在粉尘风洞3的测试段。

打开真空泵81，同时按下秒表计时，采样开始。采样过程中根据流量计82显示的流量情况，及时调节调节阀83，使其流量保持在固定值20L/min不变。采样结束时，关闭真空81泵，停止秒表，取出采样头85。

取出采样头85，将其中滤膜夹取出，经干燥箱干燥后再次称重，记录

数据m1，然后按下面公式计算采样浓度： $\mathrm{\ρ}=\frac{m_1-m_0}{q*t}*100\%.$

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种粉尘传感器的测试风洞系统，其特征在于包括：粉尘烘干装置(1)、与粉尘烘干装置(1)的粉尘输出口相连的可调速粉尘给尘装置(2)、以及粉尘风洞(3)；粉尘风洞(3)包括：进风口、测试段和出风口； 

可调速粉尘给尘装置(2)的粉尘输出端设于粉尘风洞(3)的进风口，粉尘风洞(3)的测试段中设有平行放置的粉尘传感器(7)和粉尘采样器(8)；粉尘风洞(3)的出风口依次连接有除尘装置(5)和余尘排放装置(6)； 

粉尘传感器(7)连接有显示粉尘浓度值的粉尘浓度显示装置(9)，粉尘采样器(8)所采样得的粉尘通过粉尘称重装置(10)称重得出单位时间内所获得的粉尘重量，然后计算出相应的粉尘浓度值，再与粉尘浓度显示装置(9)显示的粉尘浓度值比较，最后得出粉尘传感器(7)的测量误差； 

所述可调速粉尘给尘装置(2)包括：给尘器和送尘动力源，其间通过气管连接；所述给尘器包括：步进电机(27)、齿轮(25)、给尘盘(24)、漏斗(23)、刮尘器(21)、引射器(26)；步进电机(27)用于经齿轮(25)驱动给尘盘(24)转动，给尘盘(24)的上端面上设有粉尘槽，用于盛放粉尘的漏斗(23)设于给尘盘(24)的粉尘槽上方，用于将所述粉尘槽外侧的多余粉尘刮下的刮尘器(21)设于给尘盘(24)的上方一侧；所述送尘动力源包括：空气压缩机(29)和与空气压缩机(29)相连的储气瓶(28)；储气瓶(28)与用于吸入所述粉尘槽中的粉尘的引射器(26)相连，引射器(26)上连接有用于将粉尘送入粉尘风洞(3)的气管(30)； 

步进电机(27)与用于调节电机转速的电机控制器相连，以在粉尘风洞(3)产生测试所需的粉尘浓度。

2.根据权利要求1所述的粉尘传感器的测试风洞系统，其特征在于：所述粉尘风洞(3)的测试段中在粉尘传感器(7)和粉尘采样器(8)的前方设有用于使气流均匀流动的整流栅。 

3.根据权利要求2所述的粉尘传感器的测试风洞系统，其特征在于：所述粉尘风洞(3)的出风口设有用于将粉尘风洞(3)的风速控制在恒定值的由变频器控制的轴流式风机。 

4.根据权利要求3所述的粉尘传感器的测试风洞系统，其特征在于：所述除尘装置(5) 中依次设有重力除尘装置和布袋除尘装置。 

5.根据权利要求1-4之一所述的粉尘传感器的测试风洞系统，其特征在于：所述给尘盘(24)的上方设有用于干燥粉尘的红外灯(22)。 

6.根据权利要求1-4之一所述的粉尘传感器的测试风洞系统，其特征在于：所述粉尘采样器(8)包括：真空泵(81)和通过气管与真空泵(81)相连的流量计(82)，真空泵(81)与流量计(82)之间的气管上设有用于稳定采样气流的缓冲气室(84)。 

7.根据权利要求6所述的粉尘传感器的测试风洞系统，其特征在于：所述缓冲气室(84)与流量计(82)之间的气管上设有用于调节气流量的调节阀(83)；所述流量计(82)上设有采样头(85)，采样头(85)内设有用于夹持滤膜的滤膜夹。 

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