CN204165954U - 一种工业烟尘信号控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了本实用新型的一种工业烟尘信号控制装置，脉冲发生模块将脉冲信号发射至工业烟尘监测模块，工业烟尘控制模块将带有烟尘信号的信息传递到信号比较电路，信号比较电路对烟尘信息是否处于正常数值范围之内进行判断比较，通过继电器J将两种不同状态的信号输送到微控制器。在工业烟尘监测模块上连接脉冲发生模块和信号比较模块，脉冲信号的频率、相位和幅度等参数可调，提高了烟尘信号位置是否超出正常范围的监测精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及烟尘控制领域，具体涉及一种带有脉冲发生模块和信号比较模块的工业烟尘信号控制装置。
背景技术
目前，我国拥有中小型锅炉、工业窑炉50余万台，消耗的燃料占燃煤总量的1/3左右。中小型锅炉、工业窑炉的废气污染物SO2、NOX是大气气体污染物的主要来源之一。在节能减排政策号召指引下，针对气体污染物治理研究的工作在当前显得尤其突出重要。就我国上述现状，研究的重点将围绕中小型锅炉、工业窑炉烟气气体污染物控制展开。目前这方面研究的重点主要是对烟气除尘脱硫新理论、新技术与应用研究展开，因此，基于上述研究方向的工业烟尘污染控制装置是目前的研究方向之一。
目前该领域的研究中，大多数的部件均采用纯机械化的部件，例如烟尘检测器进行作业，整个流程控制过程作业精度受到一定的限制，并且各种烟尘限制范围的数据以及增益范围均不可控。
发明内容：
本实用新型要针对上述背景技术存在的问题，提供一种工业烟尘信号控制装置，增益可控、探测脉冲信号参数可调，且提高了烟尘测量信号控制精度。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为一种工业烟尘信号控制装置，包括工业烟尘监测模块，其特征在于：还包括脉冲发生模块和信号比较模块，脉冲发生模块为方波发生器，方波发生器的输出端设有信号发射器，工业烟尘监测模块的输入端用于连接烟尘检测器的输出端，工业烟尘监测模块包括与信号发射器频率相同的信号接收器，以及在信号接收器的输出端顺次连接的第一级放大电路、整流电路、分压电路和第二级放大电路；信号比较模块包括运算放大器A1和运算放大器A2，第二级放大电路的输出端连接运算放大器A1的反向输入端和运算放大器A2的同向输入端，运算放大器A1的同相输入端与电压源之间连接有最高值限位电路，运算放大器A2的反向输入端与电压源之间连接有最低值限位电路，运算放大器A1和运算放大器A2的输出端分别通过一整流二极管连接于三极管BG5的基极，三极管BG5的集电极通过继电器J连接于电压源，继电器J并联有单向稳压二极管D5，继电器J的输出端用于连接微控制器。
较佳地，粉尘最高值限位电路包括串联的可调电位器W3和匹配电阻R10，粉尘最低值限位电路包括串联的可调电位器W4和匹配电阻R11。
较佳地，运算放大器A1的反向输入端和运算放大器A2的同向输入端分别通过滤波电容C5和滤波电容C6接地。
较佳地，方波发声器包括NE555集成芯片，NE555集成芯片的复位脚和输入脚连接于降压电阻R1的一端，降压电阻R1的另一端连接于电压源，NE555集成芯片的阈值脚和输出脚之间串接有可调电位器W1和匹配电阻R2，可调电位器W1的电位调节端连接于NE555集成芯片的触发脚，NE555集成芯片的触发角和接地脚之间连接有谐振电容C1，NE555集成芯片的接地脚和输出脚之间连接信号发射器。
较佳地，降压电阻R1并联有去耦电容C2。
较佳地，第一级放大电路包括符第一复合三极管，第一复合三极管包括三极管BG1和三极管BG2，三极管BG1的基极三极管BG1的基极即为工业烟尘监测模块，连接有用于设定其静态直流电流工作点的定位电阻R3和R4，三极管BG2的集电极极连接有用于设定其静态直流电流工作点的定位电阻R5，三极管BG2的发射极设有稳流器，三极管BG2的集电极和稳流器的输出端用于连接整流电路。
较佳地，稳流器包括并联的旁路电容C3和射极电阻R6。
较佳地，整流电路包括串联的电容C4和整流二极管D2，整流二极管D1的负极端连接于整流二极管D2的正极端，整流二极管D2的负极端和整流二极管D1的正极端之间连接分压电路。
较佳地，分压电路包括串联的分压电阻R7和分压电阻R8，分压电阻R7和分压电阻R8相接处连接第二复合三极管的输入端。
较佳地，第二复合三极管包括三极管BG3和三极管BG4，三极管BG3的基极为第二复合三极管的输入端，三极管BG3的集电极连接有可调电位器W2，三极管BG4的集电极连接有用于设定静态直流电流工作点的定位电阻R9，三极管BG3和三极管BG4的发射极连接作为第二复合三极管的输出端。
本实用新型的一种工业烟尘信号控制装置，脉冲发生模块将脉冲信号发射至工业烟尘监测模块，工业烟尘控制模块将带有烟尘信号的信息传递到信号比较电路，信号比较电路对烟尘信息是否处于正常数值范围之内进行判断比较，通过继电器J将两种不同状态的信号输送到微控制器。在工业烟尘监测模块上连接脉冲发生模块和信号比较模块，脉冲信号的频率、相位和幅度等参数可调，提高了烟尘信号位置是否超出正常范围的监测精度。脉冲发生模块中由于可调电位器W1的设置，使得本实施例中脉冲发生模块的信号频率、相位以及幅度等信号参数均为可调参数，适应不同情况。工业烟尘监测模块通过可调电位器W1的设置达到增益可调的效果。可调电位器W3和可调电位器W4的设置，使得对粉尘信号位置最低值和最高值的设定是处于灵活可调的状态，根据不同情况和需要，调整可调电位器W3和可调电位器W4达到可设定多种不同数值范围的效果。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图，
图2为本实用新型实施例脉冲发生模块的电路结构示意图，
图3为本实用新型实施例工业烟尘监测模块的电路结构示意图，
图4为本实用新型实施例信号比较模块的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。
一种工业烟尘信号控制装置，包括工业烟尘监测模块、脉冲发生模块和信号比较模块。
脉冲发生模块为方波发生器，方波发声器包括NE555集成芯片，NE555集成芯片的复位脚和输入脚连接于降压电阻R1的一端，降压电阻R1的另一端连接于电压源，降压电阻R1并联有去耦电容C2NE555集成芯片的阈值脚和输出脚之间串接有可调电位器W1和匹配电阻R2，可调电位器W1的电位调节端连接于NE555集成芯片的触发脚，NE555集成芯片的触发角和接地脚之间连接有谐振电容C1，NE555集成芯片的接地脚和输出脚之间连接信号发射器2。
脉冲发生模块优选频率为10KHz，向工业烟尘监测模块发射出10KHz的信号，另外由于可调电位器W1的设置，使得本实施例中脉冲发生模块的信号频率、相位以及幅度等信号参数均为可调参数，适应不同情况。
工业烟尘监测模块的输入端连接烟尘检测器的输出端，对脉冲信号进行调制并负责将粉尘信号进行输出。工业烟尘监测模块包括与信号发射器2频率相同的信号接收器2，以及在信号接收器2的输出端顺次连接的第一级放大电路、整流电路、分压电路和第二级放大电路。第一级放大电路包括符第一复合三极管，第一复合三极管包括三极管BG1和三极管BG2，烟尘检测器的输出端即连接于三极管BG1的基极，三极管BG1的基极连接有用于设定其静态直流电流工作点的定位电阻R3和R4，三极管BG2的集电极极连接有用于设定其静态直流电流工作点的定位电阻R5，三极管BG2的发射极设有稳流器，稳流器包括并联的旁路电容C3和射极电阻R6，三极管BG2的集电极和稳流器的输出端用于连接整流电路，整流电路包括串联的电容C4和整流二极管D2，整流二极管D1的负极端连接于整流二极管D2的正极端，整流二极管D2的负极端和整流二极管D1的正极端之间连接分压电路。分压电路包括串联的分压电阻R7和分压电阻R8，分压电阻R7和分压电阻R8相接处连接第二复合三极管的输入端。第二复合三极管包括三极管BG3和三极管BG4，三极管BG3的基极为第二复合三极管的输入端，三极管BG3的集电极连接有可调电位器W2，三极管BG4的集电极连接有用于设定静态直流电流工作点的定位电阻R9，三极管BG3和三极管BG4的发射极接地，并且作为第二复合三极管的输出端。
脉冲发生模块发送过来的脉冲信号由工业烟尘监测模块接收，再由三极管BG1和三极管BG2进行第一次的两级电压放大，信号经整流二极管D1和整流二极管D2整流成直流电压，再由分压电阻R7和分压电阻R8分压，当分压电阻R7分压超过三极管BG3发射极导通电压时，其集电极有电流通过。由于信号在空气中有一定的衰减，根据工业烟尘监测模块发射过来的信号就与工业烟尘监测模块位置有关，粉尘位置越低，则信号就越小，位越高，则信号越强。所以三极管BG3集电极电流大小与脉冲发生模块所发射信号距离粉尘位置的高低有关，粉尘位置越高，电流就越大，反之越小，调整可调电位器W1可得到满足测量要求增益，通过可调电位器W1的设置达到增益可调的效果。经三极管BG3输出的监测测量信号经过三极管BG4射极跟随器送到信号比较模块。
信号比较模块包括运算放大器A1和运算放大器A2，工业烟尘监测模块的输出端也即第二级放大电路(第二复合三极管)的输出端连接运算放大器A1的反向输入端和运算放大器A2的同向输入端；算放大器A1的反向输入端和运算放大器A2的同向输入端分别通过滤波电容C5和滤波电容C6接地。运算放大器A1的同相输入端与电压源之间连接有最高值限位电路，粉尘最高值限位电路包括串联的可调电位器W3和匹配电阻R10；运算放大器A2的反向输入端与电压源之间连接有最低值限位电路，粉尘最低值限位电路包括串联的可调电位器W4和匹配电阻R11；运算放大器A1的输出端通过整流二极管D3连接于三极管BG5的基极，运算放大器A2通过整流二极管D4连接于三极管BG5的基极。三极管BG5的基极和电压源之间连接有分压电阻R12，三极管BG5的集电极通过继电器J连接于电压源，继电器J并联有单向稳压二极管D5，单向稳压二极管D5的负极端连接于电压源，继电器J的输出端用于连接微控制器。
当由工业烟尘监测模块输送过来的粉尘信号位置低于最低值限位电路所设值或高于最高值限位电路所设值时，也即超出正常范围时，三极管BG5的基极得到一个低电平，三极管BG5不导通，此时继电器J处于断开状态；当粉尘信号处于最低值限位电路所设值和最高值限位电路所设值之间是，也即处于正常范围之内时，三极管BG5的基极得到一个高电平，三极管BG5导通，此时继电器J闭合。
可调电位器W3和可调电位器W4的设置，使得对粉尘信号位置最低值和最高值的设定是处于灵活可调的状态，根据不同情况和需要，调整可调电位器W3和可调电位器W4达到可设定多种不同数值范围的效果。
脉冲发生模块将脉冲信号发射至工业烟尘监测模块，工业烟尘控制模块将带有烟尘信号的信息传递到信号比较电路，信号比较电路对烟尘信息是否处于正常数值范围之内进行判断比较，通过继电器J将两种不同状态的信号输送到微控制器，由微控制器对粉尘信号位置超出正常范围时的信号做后续处理。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。本说明书中未作详细描述的电路属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种工业烟尘信号控制装置，包括工业烟尘监测模块，其特征在于：还包括脉冲发生模块和信号比较模块，所述脉冲发生模块为方波发生器，所述方波发生器的输出端设有信号发射器(1)，所述工业烟尘监测模块的输入端用于连接烟尘检测器的输出端，所述工业烟尘监测模块包括与所述信号发射器(1)频率相同的信号接收器(2)，以及在所述信号接收器(2)的输出端顺次连接的第一级放大电路、整流电路、分压电路和第二级放大电路；
所述信号比较模块包括运算放大器A1和运算放大器A2，所述第二级放大电路的输出端连接运算放大器A1的反向输入端和运算放大器A2的同向输入端，运算放大器A1的同相输入端与电压源之间连接有最高值限位电路，运算放大器A2的反向输入端与电压源之间连接有最低值限位电路，所述运算放大器A1和所述运算放大器A2的输出端分别通过一整流二极管连接于三极管BG5的基极，所述三极管BG5的集电极通过继电器J连接于电压源，所述继电器J并联有单向稳压二极管D5，所述继电器J的输出端用于连接微控制器。
2.根据权利要求1所述的一种工业烟尘信号控制装置，其特征在于：所述粉尘最高值限位电路包括串联的可调电位器W3和匹配电阻R10，所述粉尘最低值限位电路包括串联的可调电位器W4和匹配电阻R11。
3.根据权利要求1所述的一种工业烟尘信号控制装置，其特征在于：所述运算放大器A1的反向输入端和运算放大器A2的同向输 入端分别通过滤波电容C5和滤波电容C6接地。
4.根据权利要求1所述的一种工业烟尘信号控制装置，其特征在于：所述方波发声器包括NE555集成芯片，所述NE555集成芯片的复位脚和输入脚连接于降压电阻R1的一端，所述降压电阻R1的另一端连接于电压源，所述NE555集成芯片的阈值脚和输出脚之间串接有可调电位器W1和匹配电阻R2，所述可调电位器W1的电位调节端连接于所述NE555集成芯片的触发脚，所述NE555集成芯片的触发角和接地脚之间连接有谐振电容C1，所述NE555集成芯片的接地脚和输出脚之间连接信号发射器(1)。
5.根据权利要求1所述的一种工业烟尘信号控制装置，其特征在于：所述降压电阻R1并联有去耦电容C2。
6.根据权利要求1所述的一种工业烟尘信号控制装置，其特征在于：所述第一级放大电路包括符第一复合三极管，所述第一复合三极管包括三极管BG1和三极管BG2，所述三极管BG1的基极即为所述工业烟尘监测模块，所述三极管BG1的基极还连接有用于设定其静态直流电流工作点的定位电阻R3和R4，所述三极管BG2的集电极极连接有用于设定其静态直流电流工作点的定位电阻R5，所述三极管BG2的发射极设有稳流器，所述三极管BG2的集电极和所述稳流器的输出端用于连接所述整流电路。
7.根据权利要求6所述的一种工业烟尘信号控制装置，其特征在于：所述稳流器包括并联的旁路电容C3和射极电阻R6。
8.根据权利要求1或6所述的一种工业烟尘信号控制装置，其 特征在于：所述整流电路包括串联的电容C4和整流二极管D2，所述整流二极管D1的负极端连接于所述整流二极管D2的正极端，所述整流二极管D2的负极端和所述整流二极管D1的正极端之间连接分压电路。
9.根据权利要求1或8所述的一种工业烟尘信号控制装置，其特征在于：所述分压电路包括串联的分压电阻R7和分压电阻R8，所述分压电阻R7和所述分压电阻R8相接处连接第二复合三极管的输入端。
10.根据权利要求1或9所述的一种工业烟尘信号控制装置，其特征在于：所述第二复合三极管包括三极管BG3和三极管BG4，所述三极管BG3的基极为所述第二复合三极管的输入端，所述三极管BG3的集电极连接有可调电位器W2，所述三极管BG4的集电极连接有用于设定静态直流电流工作点的定位电阻R9，所述三极管BG3和所述三极管BG4的发射极连接作为所述第二复合三极管的输出端。
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|---|---|---|---|---|
| CN112595361A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-02 | 郑州铁路职业技术学院 | 隧道施工环境检测系统 |
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