CN203965289U - 一种粉尘浓度在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种粉尘浓度在线监测系统，所述粉尘浓度在线监测系统由粉尘浓度在线测量回路和除尘介质温度测量回路连接组成，所述粉尘浓度在线测量回路采用粉尘浓度在线检测装置，由粉尘传感器、电荷采样电路、电压放大器和电压电流转换器串联组成，所述除尘介质测量回路由温度传感器和补偿电路串联组成，以上两个回路共用一个隔离配电器连接，本实用新型的测量精确度高，结构简单，维护方便。
Description
技术领域
本实用新型属于仪器仪表技术领域，具体涉及一种粉尘浓度在线监测系统。适用于钢铁厂、水泥厂、电解铝厂、火力发电厂等行业所排放的烟气经干法除尘器后在线监测含尘量。
背景技术
工业粉尘的除尘方法主要有干法除尘、湿法除尘、静电除尘、重力除尘，其中干法除尘常用在煤粉锅炉烟气除尘、炼铁高炉荒煤气除尘和水泥厂回转窑布袋除尘，在采用布袋除尘时，由于布袋长期使用容易破损，粉尘便超标排放，将后续设施堵塞或磨损，严重影响安全生产，并且严重污染空气环境，因此需要对粉尘浓度进行检测，防止粉尘超标造成空气污染。
对粉尘浓度的检测主要采用粉尘浓度检测仪，现有的粉尘浓度检测仪主要有电容法、β射线法、超声波法、微波法、静电荷感应法等粉尘浓度在线测量方法，电容法的测量原理简单，但电容测量值与浓度之间并非一一对应的线性关系，电容的测量值易受相分布及流型变化的影响，导致较大的测量误差；β射线法虽然测量准确，但需要对粉尘进行采样后对比测量，很难实现粉尘浓度的在线监测；超声波法、微波法测量粉尘浓度还处于试验研究阶段，市场上成型产品较少。目前市场上主要采用静电荷感应法进行粉尘浓度在线监测，并成功地应用于干法除尘的粉尘浓度在线监测。
但是现有的静电荷感应技术的测量设备多是直流电荷感应技术，如果直流电荷感应探头表面被粉尘覆盖，或者探头材质与粉尘颗粒性质接近，那么直流电荷感应探头所接收的信号就非常不准确；另外现有在线监测装置探头保护多为护套形式，在230℃的除尘介质的高温环境中护套易变形脱落造成在线监测系统无法正常工作。
实用新型内容
本实用新型针对上述现有技术的缺点和不足，提出了一种粉尘浓 度在线监测系统，该粉尘浓度在线监测系统的传输信号稳定，测量精度高。
本实用新型采用的解决方案是：一种粉尘浓度在线监测系统，所述粉尘浓度在线监测系统由粉尘浓度在线测量回路和除尘介质温度测量回路连接组成，所述粉尘浓度在线测量回路采用粉尘浓度在线检测装置，由粉尘传感器、电荷采样电路、电压放大器和电压电流转换器串联组成，所述除尘介质测量回路由温度传感器和补偿电路串联组成，以上两个回路共用一个隔离配电器连接。
进一步地，所述隔离配电器转换输出两路信号，一路与用户终端显示器连接，另外一路以无线方式与远程监控终端连接。
进一步地，所述粉尘浓度在线监测装置包括传感器主体、安装底座、下传感器连接件、下绝缘套、上绝缘套、上传感器连接件、信号处理器和变送器壳体；所述传感器主体的一端与所述信号处理器连接，所述传感器主体与所述信号处理器连接的一端中上部设置环形密封台，所述上绝缘套和下绝缘套套接在所述环形密封台两侧的传感器主体上；所述下绝缘套外侧设置下传感器连接件，所述上绝缘套外侧设置上传感器连接件，所述上传感器连接件与所述下传感器连接件连接；所述上传感器连接件与所述变送器壳体连接，所述下传感器连接件与所述固定底座连接。
进一步地，所述环形密封台侧面对称伸出两个小三角结构，所述上绝缘套与下绝缘套与环形密封台连接处设置小三角槽，所述环形密封台的两个小三角结构卡入所述上绝缘套与下绝缘套上的小三角槽内部,所述环形密封台两侧设置密封圈。
进一步地，所述传感器主体的外表面喷涂耐高温绝缘涂层。
进一步地，所述传感器主体与所述信号处理器连接的一端设置内螺纹，所述内螺纹上压接导线，所述导线的另一端与所述信号处理器连接。
进一步地，所述上传感器连接件上设置散热片，所述变送器壳体与所述信号处理器之间设置隔热垫。
进一步地，所述安装底座与所述下传感器连接件为螺纹连接，所述变送器壳体与上传感器连接件为螺纹连接。
本实用新型的优点是：本实用新型提出了一种新型测量原理的干法除尘含尘量在线监测系统，粉尘测量装置用温度测量参数做修正补偿，测量精度高，同时可以用在高温500℃除尘介质环境下，因使用新型喷涂材料，耐高温不会脱落变形。探头保护层不变形也不脱落，同时具有GPRS远程数据监控，采用插入式安装，结构非常简单，维护方便，拆装容易。
附图说明
图1是本实用新型提出的一种粉尘浓度在线监测系统测试原理图；
图2是本实用新型提出的一种粉尘浓度在线监测系统的粉尘浓度在线监测装置结构图。
图中所示：1、传感器主体；2、耐高温绝缘涂料；3、安装底座；4、下传感器连接件；5、下绝缘套；6、密封圈；7、环形密封台；8、上绝缘套；9、上传感器连接件；10、散热片；11、隔热垫；12、信号处理器；13、变送器壳体。
具体实施方式
参见图1，是本实用新型提出的一种粉尘浓度在线监测系统测试原理图。
如图1所示，一种粉尘浓度在线监测系统，所述粉尘浓度在线监测系统由粉尘浓度在线测量回路和除尘介质温度测量回路连接组成，所述粉尘浓度在线测量回路采用粉尘浓度在线检测装置，由粉尘传感器、电荷采样电路、电压放大器和电压电流转换器串联组成，所述除尘介质测量回路由温度传感器和补偿电路串联组成，以上两个回路共用一个隔离配电器连接。
所述隔离配电器转换输出两路信号，一路与用户终端显示器连接，另外一路以无线方式与远程监控终端连接。
粉尘传感器AE监测粉尘浓度△a，获取粉尘浓度信号△q，传送到电荷采样电路DH进行采样放大，输出电压uV信号经电压放大器DY进行放大，输出电压△U信号给电压电流转换电路U/I，输出标准的直流电流信号4-20mA，通过隔离配电器AY传送到用户PLC系统；除尘介质温度测量回路通过温度传感器WE对温度进行检测，通过温度补偿电路WT输出标准的电流信号4-20mA至隔离配电器AY，对信号处理器输出的信号做补偿修正，提高监测设备的精确度。
本实用新型实施例中，隔离配电器通过两芯屏蔽信号线为信号处理器提供24v电源回路，同时接收信号处理器输出的4-20mA信号，经过运算、干扰抑制等处理后，隔离配电器通过另外两芯屏蔽信号线输出单路电流信号到PLC系统，PLC系统终端显示，提高粉尘浓度的稳定性和精确度。
输出温度信号到PLC后对粉尘浓度在线监测系统测量回路输出的信号做补偿后输出一路信号，显示粉尘含尘量、可以通过将粉尘浓度信号通过GPRS无线传输到互联网上，实现远程监控。
本实用新型是利用交流耦合技术测量粉尘电荷信号围绕着电荷平均值的扰动量，即粉尘在传输过程中产生的电荷的正负平均值被过滤清除，然后系统探测剩余扰动信号的电场、波峰值、均方根值、以及其他各种混合变化。以上各种数值中均方根值能够准确显示信号的标准偏移。并以即时扰动量的大小来确定粉尘的含尘量。
本实用新型测量准确可靠，抗干扰能力强，安装简单，维护方便，价格实惠。
参见图2，是本实用新型提出的一种粉尘浓度在线监测系统的粉尘浓度在线监测装置结构图。
如图2所示，所述粉尘浓度在线监测装置包括传感器主体1、安装底座3、下传感器连接件4、下绝缘套5、上绝缘套8、上传感器连接件9、信号处理器12和变送器壳体13；所述传感器主体1的一端与所述信号处理器12连接，所述传感器主体1与所述信号处理器12连接的一端中上部设置环形密封台7，所述上绝缘套8和下绝缘套5 套接在所述环形密封台7两侧的传感器主体1上；所述下绝缘套5外侧设置下传感器连接件4，所述上绝缘套8外侧设置上传感器连接件9，所述上传感器连接件9与所述下传感器连接件4连接；所述上传感器连接件9与所述变送器壳体13连接，所述下传感器连接件4与所述固定底座3连接。
进一步地，所述环形密封台7侧面对称伸出两个小三角结构，所述上绝缘套8与下绝缘套5与环形密封台7连接处设置小三角槽，所述环形密封台7的两个小三角结构卡入所述上绝缘套8与下绝缘套5上的小三角槽内部,所述环形密封台7两侧设置密封圈6。通过在环形密封台上设置两个小三角结构，使上绝缘套与下绝缘套与传感器主体进行固定。
进一步地，所述传感器主体是一根细长的圆形金属棒，所述传感器主体1的外表面喷涂耐高温绝缘涂层2。
进一步地，所述传感器主体1与所述信号处理器12连接的一端设置内螺纹，所述内螺纹上压接导线，所述导线的另一端与所述信号处理器12连接。
进一步地，所述上传感器连接件9上设置散热片10，所述变送器壳体13与所述信号处理器12之间设置隔热垫11。
进一步地，所述安装底座3与所述下传感器连接件4为螺纹连接，所述变送器壳体13与上传感器连接件9为螺纹连接。
本实用新型实施例中，一端带有内镙纹的传感器主体1中上部切出环形密封台7，下绝缘套5和上绝缘套8紧密连接在传感器主体1外圆上，下绝缘套5在环形密封台7下方，上绝缘套8在环形密封台7上方，通过一段带外螺纹的下传感器连接件4和一段带有内螺纹上传感器连接件9相互连接将下绝缘套5和上绝缘套8固定在传感器主体1上，并且在上传感器连接件9中上部设置散热片10，上传感器连接件9的另一端的外镙纹用来固定变送器壳体13，变送器壳体13内有隔热垫11和信号处理器13，信号处理器13通过导线连接在传感器主体1另一端的内镙纹上，信号处理器安装在所述变送器壳体 内部，其作用是将粉尘浓度传感器测得的微弱电压信号进行放大，转换输出标准电流信号4-20mA，下传感器连接件4固定在带有内螺纹的安装底座3，安装底座3的另一端焊接在被测工艺管线上。
传感器主体是一根细长的圆形金属棒，耐高温绝缘涂层喷涂在传感器主体的外表面，两端带有外镙纹的传感器连接件紧密套接在耐高温绝缘涂层上。
所述传感器主体的一端为测量端，所述传感器主体的另一端为接线端，所述接线端上设置内螺纹，所述内螺纹上压接导线与信号处理器连接。传感器主体的测量端垂直插入被测高温介质中，与粉尘接触，测量粉尘浓度。
以上对本实用新型所提供的一种粉尘浓度在线监测系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (8)
1.一种粉尘浓度在线监测系统，其特征在于，所述粉尘浓度在线监测系统由粉尘浓度在线测量回路和除尘介质温度测量回路连接组成，所述粉尘浓度在线测量回路采用粉尘浓度在线检测装置，由粉尘传感器、电荷采样电路、电压放大器和电压电流转换器串联组成，所述除尘介质测量回路由温度传感器和补偿电路串联组成，以上两个回路共用一个隔离配电器连接。
2.根据权利要求1所述的一种粉尘浓度在线监测系统，其特征在于，所述隔离配电器转换输出两路信号，一路与用户终端显示器连接，另外一路以无线方式与远程监控终端连接。
3.根据权利要求1所述的一种粉尘浓度在线监测系统，其特征在于，所述粉尘浓度在线监测装置包括传感器主体(1)、安装底座(3)、下传感器连接件(4)、下绝缘套(5)、上绝缘套(8)、上传感器连接件(9)、信号处理器(12)和变送器壳体(13)；所述传感器主体(1)的一端与所述信号处理器(12)连接，所述传感器主体(1)与所述信号处理器(12)连接的一端中上部设置环形密封台(7)，所述上绝缘套(8)和下绝缘套(5)套接在所述环形密封台(7)两侧的传感器主体(1)上；所述下绝缘套(5)外侧设置下传感器连接件(4)，所述上绝缘套(8)外侧设置上传感器连接件(9)，所述上传感器连接件(9)与所述下传感器连接件(4)连接；所述上传感器连接件(9)与所述变送器壳体(13)连接，所述下传感器连接件(4)与所述固定底座(3)连接。
4.根据权利要求3所述的一种粉尘浓度在线监测系统，其特征在于，所述环形密封台(7)侧面对称伸出两个小三角结构，所述上绝缘套(8)与下绝缘套(5)与环形密封台(7)连接处设置小三角槽，所述环形密封台(7)的两个小三角结构卡入所述上绝缘套(8)与下绝缘套(5)上的小三角槽内部,所述环形密封台(7)两侧设置密封圈(6)。
5.根据权利要求3所述的一种粉尘浓度在线监测系统，其特征在于，所述传感器主体(1)的外表面喷涂耐高温绝缘涂层(2)。
6.根据权利要求3所述的一种粉尘浓度在线监测系统，其特征在于，所述传感器主体(1)与所述信号处理器(12)连接的一端设置内螺纹，所述内螺纹上压接导线，所述导线的另一端与所述信号处理器(12)连接。
7.根据权利要求3所述的一种粉尘浓度在线监测系统，其特征在于，所述上传感器连接件(9)上设置散热片(10)，所述变送器壳体(13)与所述信号处理器(12)之间设置隔热垫(11)。
8.根据权利要求3所述的一种粉尘浓度在线监测系统，其特征在于，所述安装底座(3)与所述下传感器连接件(4)为螺纹连接，所述变送器壳体(13)与上传感器连接件(9)为螺纹连接。
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