CN207181232U - 一种灵敏且耐用的静电粉尘传感器 - Google Patents
一种灵敏且耐用的静电粉尘传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207181232U CN207181232U CN201720678395.XU CN201720678395U CN207181232U CN 207181232 U CN207181232 U CN 207181232U CN 201720678395 U CN201720678395 U CN 201720678395U CN 207181232 U CN207181232 U CN 207181232U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sensor
- sensor probe
- dust
- probe
- electrostatic dust
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000428 dust Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 67
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000037237 body shape Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 3
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 24
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 3
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种灵敏且耐用的静电粉尘传感器，该静电粉尘传感器包括传感器探棒、传感器安装底座、传感器引线和信号处理单元，所述传感器探棒通过所述传感器安装底座设于待测粉尘流过的管道中，所述传感器探棒通过所述传感器引线与所述信号处理单元连接；所述传感器探棒包括相对于粉尘流动方向的迎风面和背风面，所述传感器探棒上自迎风面至背风面设有一个或多个通孔，且所述传感器探棒的横截面为扁体形状。本实用新型通过传感器探棒上通孔的设置，实现了对低浓度或低速含尘气体粉尘浓度的测量，通过传感器探棒扁体形状的设置，延长了静电粉尘传感器的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及粉尘测量装置，具体涉及一种基于静电法的粉尘浓度在线测量传感器。
背景技术
化工、钢铁、燃煤电厂等行业通常会在生产过程中产生大量的含有工业粉尘的工业尾气或工业煤气。这些含有粉尘的工业尾气不能直接对空排放，否则会对空气产生严重的粉尘污染，如PM2.5等。另外，要想对工业煤气进行二次利用，如利用其余热/余压推动汽轮机发电等，也需要过滤掉其中的粉尘，获得纯净的不含尘煤气，否则，煤气中高速流动的粉尘会不断的磨损气轮机的叶片，导致气轮机毁坏。因此，上述两种情况，都需要对工业含尘尾气或含尘煤气进行粉尘含量实时测量，以便确定可以对空排放或可以进入二次利用的工艺环节。
上述工业含尘气体通常采用管道或烟道进行输送。目前的粉尘含量测量传感器通常安装在输送管道或烟道上，主要有两种测量技术。一种是光学测量法，传感器发射一束激光，照射在含尘气体上，通过透射后或背向散射后的激光强度来推算气体中粉尘浓度的大小。另一种技术则是基于静电荷的方式来测量粉尘浓度的大小：粉尘在运动过程中相互摩擦，产生静电荷，从而形成静电场，该电场的大小与粉尘浓度含量的大小成正比，传感器探棒插入含尘气体中，感知并测量该静电场的大小，就可以实时计算出含尘气体中粉尘浓度的大小。
光学测量技术由于需要采用光学元器件，器件性能比较娇气，难以适应恶劣的工业生产环境，因此现场采用的比较少。基于静电荷的测量技术，由于其安装、使用简单，测量结果稳定、可靠，能适应恶劣的工业生产环境，因此现场大量采用此技术来测量工业含尘气体的粉尘含量。
现有的基于静电法的方案是在管道或烟道侧壁开孔，在开孔处焊接一个安装底座，探测粉尘摩擦产生的静电场大小的传感器探棒(通常是金属棒)通过安装底座固定，从而插入管道或烟道中。传感器探棒探测静电场的大小，并将反映静电场大小的感生电荷通过传感器引线输出给后续的信号处理单元，完成粉尘浓度含量的测量(如图1所示)。
然而，现有的静电法粉尘传感器通常采用圆柱形棍状传感器来测量粉尘含量的大小，主要存在以下问题：1)传感器探棒的迎风面常年累月受管道或烟道内含尘气体的冲刷，磨损严重，容易因过度磨损而失效；2)当管道或烟道内的含尘气体浓度较低或流速较慢时，粉尘间摩擦产生的静电荷较少，静电场很弱，圆柱形棍状传感器无法检测出这样微小的信号，导致传感器测量失效。
实用新型内容
本实用新型提供一种静电粉尘传感器，包括传感器探棒、传感器安装底座、传感器引线和信号处理单元，所述传感器探棒通过所述传感器安装底座设于待测粉尘流过的管道中，所述传感器探棒通过所述传感器引线与所述信号处理单元连接；所述传感器探棒包括相对于粉尘流动方向的迎风面和背风面，所述传感器探棒上自迎风面至背风面设有一个或多个通孔，且所述传感器探棒的横截面为扁体形状。
一方面，本实用新型的传感器探棒的扁体形状能极大的减小含尘气体对传感器探棒的磨损，从而极大的避免因传感器探棒磨损导致的测量结果失效。另一方面，实用新型的结构提升了粉尘摩擦产生的静电场信号的强度，解决了当管道或烟道内的含尘气体浓度较低或流速较慢时，粉尘间摩擦产生的静电荷较少，静电场很弱，传感器探棒检测不到变弱的静电场信号，导致测量结果失效的问题。从而，延长了静电粉尘传感器的使用寿命，并实现了对低浓度或低速含尘气体粉尘浓度的测量。
附图说明
图1为现有静电粉尘传感器在工作状态下的结构示意图。
图2为本实用新型的一种静电粉尘传感器在工作状态下的结构示意图。
图3为本实用新型另一种静电粉尘传感器在工作状态下的结构示意图。
其中，1为传感器引线，2为传感器安装底座，3为传感器探棒，4为含尘气体，5为管道或烟道，6为含尘气体流动方向，7为静电粉尘传感器的迎风面，8为通孔。
具体实施方式
本实用新型的静电粉尘传感器，包括传感器探棒、传感器安装底座、传感器引线和信号处理单元，所述传感器探棒通过所述传感器安装底座设于待测粉尘流过的管道中，所述传感器探棒通过所述传感器引线与所述信号处理单元连接，且所述传感器探棒的横截面为扁体形状。使用中，所述传感器探棒扁体窄的一侧位于迎风面。
本实用新型相对于现有技术的改进在于传感器探棒的形状上。现有技术传感器探棒的形状是圆柱体形的，本实用新型将圆柱体形探棒改为扁体形探棒。探棒在迎风面受力相对较大，背风面几乎不受力，因此相同受力面积下，迎风面的磨损比背风面要大得多。圆柱体形的探棒在迎风面受力面积大，而本实用新型扁体形传感器探棒的迎风面受力面积小，且由于扁体形表面的气体流态特征，也减小了传感器探棒和含尘气体的摩擦力(如同飞机的机翼可以减小空气对飞机的阻力一样的道理)。因此，本实用新型的扁体形传感器探棒能极大的减小含尘气体对传感器探棒的磨损，从而极大的避免因传感器探棒磨损导致的测量结果失效。现有技术传感器探棒的可靠使用寿命为3～6个月，而本实用新型探棒的可靠使用寿命大于2年。
作为一种具体的实施方式，所述传感器探棒为翼形。
作为一种具体的实施方式，所述传感器探棒的横截面为椭圆形。
作为一种具体的实施方式，所述传感器探棒的横截面为扁的多角形。
作为一种具体的实施方式，所述传感器探棒的横截面为扇形。
图2示出了一种在工作状态下的本实用新型的传感器的结构示意图，其中的传感器探棒3的横截面为扁的多角形，整个传感器探棒3呈接近翼形的形状。在使用中，所述传感器探棒3最尖的棱位于迎风面，即扁体较窄的一侧位于迎风面。
进一步，本实用新型的静电粉尘传感器，包括传感器探棒、传感器安装底座、传感器引线和信号处理单元，所述传感器探棒通过所述传感器安装底座设于待测粉尘流过的管道中，所述传感器探棒通过所述传感器引线与所述信号处理单元连接；所述传感器探棒包括相对于粉尘流动方向的迎风面和背风面，所述传感器探棒上自迎风面至背风面设有一个或多个通孔。
现有技术的传感器探棒为一整体，而本实用新型在探棒上自迎风面至背风面，设有一个或若干个贯通的小孔。这些小孔的目的在于提升传感器探棒附近粉尘相互摩擦产生的静电场信号的大小。提升的原理是，含尘气体流经小孔时，由于喉管效应(文丘里效应)，气体的流动速度会加快，从而粉尘粒子之间的摩擦强度和频率增加，摩擦产生的静电荷数量会大量增多，最终导致粉尘摩擦产生的静电场信号变强，从而能被传感器探棒所感知。该改进点提升了粉尘摩擦产生的静电场信号的强度，避免了在管道或烟道内的含尘气体浓度较低或流速较慢时，粉尘间摩擦产生的静电荷较少，静电场很弱，传感器探棒检测不到变弱的静电场信号，测量结果失效的问题。现有技术的最低可靠可测粉尘浓度为20mg/m3；本实用新型的最低可靠可测粉尘浓度可为5mg/m3。
作为一种具体的实施方式，所述通孔为喇叭状通孔，且处于迎风面的一端为喇叭状通孔的膨大端。
作为一种具体的实施方式，所述通孔弯曲状的贯通所述传感器探棒。
图3示出了另一种在工作状态下的本实用新型的静电粉尘传感器的结构示意图，其中的传感器探棒3上有自迎风面至背风面贯穿的通孔。
最后说明的是，以上实施方案仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。本领域技术人员在不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围的情况下，对本实用新型的技术方案进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型权利要求的范围中。
Claims (6)
1.一种静电粉尘传感器，其特征在于，包括传感器探棒、传感器安装底座、传感器引线和信号处理单元，所述传感器探棒通过所述传感器安装底座设于待测粉尘流过的管道中，所述传感器探棒通过所述传感器引线与所述信号处理单元连接；所述传感器探棒包括相对于粉尘流动方向的迎风面和背风面，所述传感器探棒上自迎风面至背风面设有一个或多个通孔，且所述传感器探棒的横截面为扁体形状。
2.根据权利要求1所述的静电粉尘传感器，其特征在于，所述通孔为喇叭状通孔，且处于迎风面的一端为喇叭状通孔的膨大端。
3.根据权利要求1所述的静电粉尘传感器，其特征在于，所述通孔呈弯曲状的贯通所述传感器探棒。
4.根据权利要求1至3任一项所述的静电粉尘传感器，其特征在于，所述传感器探棒的横截面为椭圆形。
5.根据权利要求1至3任一项所述的静电粉尘传感器，其特征在于，所述传感器探棒的横截面为扁的多角形。
6.根据权利要求1至3任一项所述的静电粉尘传感器，其特征在于，所述传感器探棒的横截面为扇形。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720678395.XU CN207181232U (zh) | 2017-06-13 | 2017-06-13 | 一种灵敏且耐用的静电粉尘传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720678395.XU CN207181232U (zh) | 2017-06-13 | 2017-06-13 | 一种灵敏且耐用的静电粉尘传感器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207181232U true CN207181232U (zh) | 2018-04-03 |
Family
ID=61734661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720678395.XU Expired - Fee Related CN207181232U (zh) | 2017-06-13 | 2017-06-13 | 一种灵敏且耐用的静电粉尘传感器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207181232U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107063958A (zh) * | 2017-06-13 | 2017-08-18 | 白茂森 | 一种基于静电法的粉尘浓度在线测量装置 |
-
2017
- 2017-06-13 CN CN201720678395.XU patent/CN207181232U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107063958A (zh) * | 2017-06-13 | 2017-08-18 | 白茂森 | 一种基于静电法的粉尘浓度在线测量装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104006908B (zh) | 风机能耗监测方法及系统 | |
| CN101960264A (zh) | 相干涡旋脱落降低的传感器管 | |
| CN100460831C (zh) | 微电荷型在线粉尘及探头污染检测的方法 | |
| CN106152931A (zh) | 基于空间磁场测量的高性能管道几何变形检测器 | |
| CN207181232U (zh) | 一种灵敏且耐用的静电粉尘传感器 | |
| CN107063958A (zh) | 一种基于静电法的粉尘浓度在线测量装置 | |
| CN112325956A (zh) | 一种感应式高温气固两相流流量测量仪及其测量方法 | |
| CN109458930A (zh) | 一种铸管承口轴线标定及圆度检测方法 | |
| CN105738259A (zh) | 一种在线大口径回油管油液金属磨粒监测装置及方法 | |
| CN208076340U (zh) | 一种测量效果增强的静电粉尘传感器 | |
| CN105201794B (zh) | 一种隔膜保护系统 | |
| CN208076341U (zh) | 一种使用寿命延长的静电粉尘传感器 | |
| CN208089334U (zh) | 一种煤矿通风与瓦斯浓度监控系统 | |
| CN2752755Y (zh) | 煤粉细度在线检测装置 | |
| CN103344321B (zh) | 基于静电传感器阵列的旋转体径向漂移的检测方法及装置 | |
| CN206695933U (zh) | 一种在线式风机系统能效检测与节能评估系统 | |
| CN109612699A (zh) | 一种pm2.5湍流团聚器效率的评价装置 | |
| CN104422602A (zh) | 固定污染源无动力等速采样方法 | |
| CN211426155U (zh) | 一种脱硝催化剂磨损强度检测装置 | |
| CN107036800A (zh) | 一种矿井天轮绳槽径向特性检测系统 | |
| CN207997168U (zh) | 一种数控机床耐磨测针 | |
| CN203224418U (zh) | 一种超声波非接触式浓度密度检测工具 | |
| CN207470416U (zh) | 一种高压泵综合性能检测仪 | |
| CN102156084B (zh) | 沉降槽物料密度检测仪 | |
| CN215894330U (zh) | 一种燃气机过滤器检测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180704 Address after: 300000 Tianjin Airport Economic Zone, No. two road 225, China Aviation Science and technology industrialization base, aviation industry park 1 Factory B area two level. Patentee after: Tianjin Fu Luotai Technology Co. Ltd. Address before: 300000 Tianjin, Dongli, Huaming Town, Huaming new home Tianxin Jinyuan 22-5 Patentee before: Bai Maosen |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180403 Termination date: 20200613 |