CN114459972A - 一种高可靠性粉尘检测系统及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉尘检测方法,包括以下检测步骤:S1、安装粉尘检测仪及相关传感器;S2、启动粉尘检测仪,通过粉尘检测仪实时检测煤气管道中的粉尘含量;S3、辅正计算;本发明还公开了一种高可靠性粉尘检测系统,包括设置在煤气输送管道上的两个粉尘检测传感器,所述粉尘检测传感器下连接有四氟乙烯棒,所述煤气输送管道上还安装有温度传感器、压力传感器及流量传感器。本发明通过设置两个粉尘检测传感器,并在四氟乙烯棒外设置外管,当一个粉尘检测传感器的四氟乙烯棒上吸附一定粉尘后,则利用驱动装置使回转管转动,如此可使另一个粉尘检测传感器进行检测,可长时间不间断对煤气管道内粉尘含量进行高精度检测。
Description
技术领域
本发明涉及粉尘检测技术领域,尤其涉及一种高可靠性粉尘检测系统及检测方法。
背景技术
由于高炉煤气中含有粉尘,粉尘需要定期清理,否则会堵塞阀门等设备,造成安全事故,因此高炉煤气的运输管道中都加装了粉尘传感器,检测煤气中的粉尘含量。
目前在检测煤气管道中粉尘含量时一般依赖粉尘传感器进行检测,其原理是通过粉尘摩擦四氟乙烯棒产生静电,靠检测静电量的方式来判断粉尘含量高低。然而在粉尘摩擦过程中,四氟乙烯棒产生静电后也会吸附大量的细小粉尘,这将导致后续粉尘难以与四氟乙烯棒接触,在长期检测过程中难免会导致检测精度下降。鉴于此,本申请文件提出一种高可靠性粉尘检测系统及检测方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种高可靠性粉尘检测系统及检测方法。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种粉尘检测方法,包括以下检测步骤:
S1、安装粉尘检测仪及相关传感器,将粉尘检测仪及温度、压力、流量传感器安装在待检测的煤气管道上;
S2、启动粉尘检测仪,通过粉尘检测仪实时检测煤气管道中的粉尘含量,并在线传输粉尘检测值以及相关传感器的测量值;
S3、辅正计算,将检测值及测量值输送至本地控制器进行运输,得出粉尘信号后输送至显示终端。
一种高可靠性粉尘检测系统,包括设置在煤气输送管道上的两个粉尘检测传感器,所述粉尘检测传感器下连接有四氟乙烯棒,所述煤气输送管道上还安装有温度传感器、压力传感器及流量传感器,且所述温度传感器、压力传感器及流量传感器共同连接有本地控制器,且本地控制器通过远程信号传输系统与远程控制平台连接;
所述四氟乙烯棒外套设有外管,所述外管的侧壁开设有多个透气孔,所述外管内转动设有回转管,所述回转管的侧壁开设有两个通槽,且两个所述通槽沿回转管的轴线对称分布,所述外管上安装有驱动回转管转动的驱动装置,所述外管下端连通有吸气管,所述吸气管下端连通有负压筒,所述负压筒下端连通有出气管,所述吸气管与出气管内均设有单向阀,所述负压筒的侧壁开设有环形槽,所述外管上安装有向环形槽内输气的输气装置。
优选地,所述驱动装置包括两个嵌设在外管内壁上的电磁铁,且两个所述电磁铁呈90°夹角设置,所述回转管侧壁上嵌设有铁片。
优选地,所述输气装置包括固定连接在外管的侧壁的簧片,且所述簧片采用压电陶瓷材料制成,所述簧片通过控制电路与电磁铁电性连接,所述簧片的下端固定连接有伸缩气囊,且所述伸缩气囊通过导气管与环形槽内部相通。
优选地,所述四氟乙烯棒上套设有刮环,所述刮环通过弹簧连接在外管内顶部,且所述簧片耦合一供电电路并与弹簧电性连接,所述环形槽内壁上开设有出气口,所述出气口内安装有与供电电路电性连接的电磁阀。
优选地,所述弹簧的一端与刮环固定连接,所述弹簧的另一端固定连接在外管内顶部。
本发明具有以下有益效果:
1、通过设置两个粉尘检测传感器,并在四氟乙烯棒外设置外管,当一个粉尘检测传感器的四氟乙烯棒上吸附一定粉尘后,则利用驱动装置使回转管转动,如此可使另一个粉尘检测传感器进行检测,如此可长时间不间断对煤气管道内粉尘含量进行高精度检测。
2、通过设置刮环、吸气管、负压筒及出气管,可持续将四氟乙烯棒上吸附的粉尘刮离并通过气流排出,如此可使粉尘检测传感器能够持续检测。
附图说明
图1为本发明提出的一种高可靠性粉尘检测系统的结构示意图;
图2为图1中的A处结构放大示意图;
图3为图1中的B处结构放大示意图;
图4为图2中的C-C处剖视结构示意图;
图5为本发明中实施例二压力传感器、流量传感器及温度传感器的安装示意图。
图中:1煤气输送管道、2外管、3粉尘检测传感器、4温度传感器、5压力传感器、6流量传感器、7本地控制器、8弹簧、9透气孔、10四氟乙烯棒、11回转管、12吸气管、13铁片、14电磁铁、15簧片、16伸缩气囊、17导气管、18负压筒、19出气管、20吸气管、21环形槽、22通槽、23全压测量管、24静压测量管、25测量块、26刮环、27出气口、28远程控制平台。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述,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,因此不能理解为对本发明的限制。
实施例一:
参照图1-4,一种高可靠性粉尘检测系统,包括设置在煤气输送管道1上的两个粉尘检测传感器3,所述粉尘检测传感器3下连接有四氟乙烯棒10,所述煤气输送管道1上还安装有温度传感器4、压力传感器5及流量传感器6,且所述温度传感器4、压力传感器5及流量传感器6共同连接有本地控制器7,且本地控制器7通过远程信号传输系统与远程控制平台28连接;温度传感器4、压力传感器5及流量传感器6分别检测煤气输送管道1内高炉煤气温度值、压力值、流量值。
具体的,最终的粉尘浓度信号加入了高炉煤气温度值、压力值、流量值的修正,修正的公式为并设置了本地控制器,本地控制器上对以上信号进行运算后,得出最终粉尘信号,传递给终端测试台,同时在本地显示。其中,λ标示最终粉尘量,λ0标示最终粉尘量,P代表当前测量压力,P0代表预设压力,T代表当前测量温度,T0代表预设温度,Q代表当前测量流量,Q0代表预设流量。
进一步的,远程信号传输系统包括设置在本地控制器7上的信号远传模块以及设置在远程控制平台28上的信号接收模块,加入了远程控制功能,在终端控制器上设置了远程模块,将最终的信号传递给中控台,中控台上可以同时接受多个测量点的信号值,统一在测试台上输出,粉尘出现故障也可以在终端测试台上进行显示。
所述四氟乙烯棒10外套设有外管2,所述外管2的侧壁开设有多个透气孔9,所述外管2内转动设有回转管11,所述回转管11的侧壁开设有两个通槽22,且两个所述通槽22沿回转管11的轴线对称分布,所述外管2上安装有驱动回转管11转动的驱动装置,所述外管2下端连通有吸气管20,所述吸气管20下端连通有负压筒18,所述负压筒18下端连通有出气管19,所述吸气管20与出气管19内均设有单向阀,所述负压筒18的侧壁开设有环形槽21,所述外管2上安装有向环形槽21内输气的输气装置。具体的,吸气管20内的单向阀限制空气只能单向吸气管20流向负压筒18,而出气管19内的单向阀则使空气只能从负压筒18流向出气管19。
所述驱动装置包括两个嵌设在外管2内壁上的电磁铁14,且两个所述电磁铁14呈90°夹角设置,所述回转管11侧壁上嵌设有铁片13,所述输气装置包括固定连接在外管2的侧壁的簧片15,且所述簧片15采用压电陶瓷材料制成,所述簧片15通过控制电路与电磁铁14电性连接,所述簧片15的下端固定连接有伸缩气囊16,且所述伸缩气囊16通过导气管17与环形槽21内部相通。需要说明的是,控制电路的供电逻辑为:使同一个外管2上的两个电磁铁14交替性通电,且两个外管2上同时通电的电磁铁14始终成90°夹角设置。
所述四氟乙烯棒10上套设有刮环26,所述刮环26通过弹簧8连接在外管2内顶部,且所述簧片15耦合一供电电路并与弹簧8电性连接,环形槽21内壁上开设有出气口27,出气口27内安装有与供电电路电性连接的电磁阀。所述弹簧8的一端与刮环26固定连接,所述弹簧8的另一端固定连接在外管2内顶部。
本装置在使用过程中,含粉尘的煤气沿煤气输送管道1输送时,气流将不断吹动簧片15振动,而簧片15采用压电陶瓷材料制成,在振动时会持续产生电流。且此电流将通过控制电路输向各电磁铁14,则由其电路逻辑可知,可依次使外管2内壁上两个电磁铁14通电,且两个外管2同时通电的电磁铁14仍呈90°夹角。
参照图4所示,当其中一个外管2上沿水平方向上的电磁铁14通电时,则另一个外管2上通电的电磁铁14为竖直方向。故此时水平方向通电的电磁铁14将吸引铁片13与之贴合,如此可使回转管11转动至图4状态,即此时通槽22将与透气孔9相通,则此时粉尘可通过透气孔9与四氟乙烯棒10接触,并使得该处粉尘检测传感器3对煤气输送管道1内的粉尘含量进行检测。
而另一个竖直方向通电的电磁铁14也吸引铁片13与之贴合,则该外管2内的回转管11转动后,回转管11内壁可将透气孔9堵住,使得粉尘无法进入外管2内并与四氟乙烯棒10接触。故在控制电路向电磁铁14供电过程中,两个外管2始终只有一个允许粉尘进入并与四氟乙烯棒10接触,故两个粉尘检测传感器3周期交替性对煤气输送管道1内的粉尘进行检测。
进一步的,当某个外管2被封闭时,则供电电路使弹簧8周期性通断电。弹簧8通电时则发生收缩,在断电时则伸长恢复,故弹簧8周期性通断电时将不断伸缩并推动刮环26上下移动,从而将封闭外管2内四氟乙烯棒10上吸附的粉尘刮落,且与此同时,供电电路还将使出气口27内的电磁阀关闭,故此时簧片15在上下振动时不断压缩伸缩气囊16后,空气将被不断鼓入环形槽21内,由于出气口27关闭,故负压筒18内壁将不断被挤压,使得负压筒18发生周期性形变,并在吸气管20及出气管19内单向阀的单向限流作用下,以将封闭外管2内刮落的粉尘抽离,从而使得两个四氟乙烯棒10能够长期与粉尘接触,并对粉尘进行检测。
综上,本发明通过设置两个粉尘检测传感器3,并在四氟乙烯棒10外设置外管2,当一个粉尘检测传感器3的四氟乙烯棒10上吸附一定粉尘后,则利用驱动装置使回转管11转动,如此可使另一个粉尘检测传感器3进行检测,如此可长时间不间断对煤气输送管道1内粉尘含量进行高精度检测。
本发明还提出了一种粉尘检测方法,包括以下检测步骤:
S1、安装粉尘检测仪及相关传感器,将粉尘检测仪及温度、压力、流量传感器安装在待检测的煤气管道上;
S2、启动粉尘检测仪,通过粉尘检测仪实时检测煤气管道中的粉尘含量,并在线传输粉尘检测值以及相关传感器的测量值;
S3、辅正计算,将检测值及测量值输送至本地控制器进行运输,得出粉尘信号后输送至显示终端。
实施例二:
为了方便安装,压力传感器5,流量传感器6和温度传感器4集成在一个模块上,流量传感器6使用皮托管测速的方式来获得当前流量,具体算法和原理图如图5所示。使用皮托管结构测出迎风全压力P1,同时测出临近点静压力P2,两者作差得出此处动压力P3,用P3和此处截面面积可以求出此处煤气流量;同时使用温度传感器4和压力传感器5,测量出测量点2的压力P2和温度值T2,至此,三个测量值都能测量出来。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种粉尘检测方法,其特征在于,包括以下检测步骤:
S1、安装粉尘检测仪及相关传感器,将粉尘检测仪及温度、压力、流量传感器安装在待检测的煤气管道上;
S2、启动粉尘检测仪,通过粉尘检测仪实时检测煤气管道中的粉尘含量,并在线传输粉尘检测值以及相关传感器的测量值;
S3、辅正计算,将检测值及测量值输送至本地控制器进行运输,得出粉尘信号后输送至显示终端。
2.一种高可靠性粉尘检测系统,包括设置在煤气输送管道(1)上的两个粉尘检测传感器(3),所述粉尘检测传感器(3)下连接有四氟乙烯棒(10),其特征在于,所述煤气输送管道(1)上还安装有温度传感器(4)、压力传感器(5)及流量传感器(6),且所述温度传感器(4)、压力传感器(5)及流量传感器(6)共同连接有本地控制器(7),且本地控制器(7)通过远程信号传输系统与远程控制平台(28)连接;
所述四氟乙烯棒(10)外套设有外管(2),所述外管(2)的侧壁开设有多个透气孔(9),所述外管(2)内转动设有回转管(11),所述回转管(11)的侧壁开设有两个通槽(22),且两个所述通槽(22)沿回转管(11)的轴线对称分布,所述外管(2)上安装有驱动回转管(11)转动的驱动装置,所述外管(2)下端连通有吸气管(20),所述吸气管(20)下端连通有负压筒(18),所述负压筒(18)下端连通有出气管(19),所述吸气管(20)与出气管(19)内均设有单向阀,所述负压筒(18)的侧壁开设有环形槽(21),所述外管(2)上安装有向环形槽(21)内输气的输气装置。
3.根据权利要求2所述的一种高可靠性粉尘检测系统,其特征在于,所述驱动装置包括两个嵌设在外管(2)内壁上的电磁铁(14),且两个所述电磁铁(14)呈90°夹角设置,所述回转管(11)侧壁上嵌设有铁片(13)。
4.根据权利要求3所述的一种高可靠性粉尘检测系统,其特征在于,所述输气装置包括固定连接在外管(2)的侧壁的簧片(15),且所述簧片(15)采用压电陶瓷材料制成,所述簧片(15)通过控制电路与电磁铁(14)电性连接,所述簧片(15)的下端固定连接有伸缩气囊(16),且所述伸缩气囊(16)通过导气管(17)与环形槽(21)内部相通。
5.根据权利要求4所述的一种高可靠性粉尘检测系统,其特征在于,所述四氟乙烯棒(10)上套设有刮环(26),所述刮环(26)通过弹簧(8)连接在外管(2)内顶部,且所述簧片(15)耦合一供电电路并与弹簧(8)电性连接,所述环形槽(21)内壁上开设有出气口(27),所述出气口(27)内安装有与供电电路电性连接的电磁阀。
6.根据权利要求5所述的一种高可靠性粉尘检测系统,其特征在于,所述弹簧(8)的一端与刮环(26)固定连接,所述弹簧(8)的另一端固定连接在外管(2)内顶部。
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CN116105845A (zh) * | 2023-04-10 | 2023-05-12 | 中安合顺物联网技术(山东)有限公司 | 一种安全巡检用多向测量设备 |
CN116105845B (zh) * | 2023-04-10 | 2023-06-27 | 中安合顺物联网技术(山东)有限公司 | 一种安全巡检用多向测量设备 |
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CN114459972B (zh) | 2024-05-31 |
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