專(zhuān)利名稱(chēng)：一種煙霧顆粒測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測(cè)量系統(tǒng)，具體地涉及一種煙霧顆粒的測(cè)量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在煙霧顆粒測(cè)量技術(shù)中，激光粒度測(cè)試技術(shù)是目前全世界最通用的一種先進(jìn)的顆粒測(cè)試方法。它以光散射、衍射理論為基礎(chǔ)，集光、機(jī)、電于一體化。該技術(shù)先進(jìn)、方便準(zhǔn)確，逐步取代了一些傳統(tǒng)的顆粒測(cè)量方法。目前已成為核工業(yè)、電子、造紙、冶金、化工、陶瓷、建材、農(nóng)藥、食品、化妝品等行業(yè)粉體檢測(cè)的必要手段。光電感煙探測(cè)器按照光學(xué)反射原理可分為前向散射型、后向散射型以及前后向相結(jié)合的雙向散射型。光發(fā)射器發(fā)出的光線(xiàn)的軸線(xiàn)和光接收器接收的光軸線(xiàn)之間的夾角a :90° < α <180°，稱(chēng)為前向散射型；光發(fā)射器發(fā)出的光線(xiàn)的軸線(xiàn)和光接收器接收光的軸線(xiàn)之間的夾角α :0° < α <90°，稱(chēng)之為后向散射型。為了獲得對(duì)各種火災(zāi)煙霧粒子的均勻響應(yīng)特性，通常使用后向散射原理的煙霧探測(cè)器。所謂后向散射是指光發(fā)射軸線(xiàn)和光接收軸線(xiàn)之間的夾角小于90度時(shí)所產(chǎn)生的散射?，F(xiàn)有技術(shù)中的煙霧濃度測(cè)量?jī)x器是針對(duì)常溫常壓下的煙道設(shè)計(jì)的，難以移植到高溫高壓場(chǎng)合下進(jìn)行微粒監(jiān)測(cè)，這些儀器在測(cè)量媒體時(shí)尚存在明顯的不足和缺陷，迫切需要進(jìn)一步發(fā)展和完善。在國(guó)內(nèi)，上海、南京部分高校與相關(guān)環(huán)保部門(mén)及企業(yè)也在進(jìn)行微粒測(cè)試的研究工作，其理論運(yùn)算及結(jié)構(gòu)復(fù)雜，研究進(jìn)展緩慢，目前還沒(méi)有相應(yīng)的儀器產(chǎn)品。山西太原一高新技術(shù)企業(yè)開(kāi)發(fā)的濃度檢測(cè)儀器，需要將煙囪中微粒引出到一個(gè)特殊的管道后進(jìn)行稀釋?zhuān)m然原理簡(jiǎn)單，但設(shè)備復(fù)雜，施工難度大，經(jīng)費(fèi)投入較高
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種煙霧顆粒測(cè)量系統(tǒng)，其包括激光粒度測(cè)量?jī)x以及與激光粒度測(cè)量?jī)x相連接的計(jì)算機(jī)終端，還包括儀器附機(jī)，其與激光粒度測(cè)量?jī)x之間并排放置并且通過(guò)有線(xiàn)或者無(wú)線(xiàn)的方式連接以傳輸信號(hào)，在激光粒度測(cè)量?jī)x中設(shè)置有激光光源，在激光粒度測(cè)量?jī)x的側(cè)面設(shè)有小窗并具有鏡片污染的自動(dòng)修正模塊和污染超限報(bào)警模塊，激光光源發(fā)出的激光通過(guò)小窗射出并打在儀器附機(jī)的側(cè)面，該激光粒度測(cè)量?jī)x具有自適應(yīng)激光功率穩(wěn)定模塊，在儀器附機(jī)側(cè)面上設(shè)置有激光接收傳感器，其配置地用于檢測(cè)煙霧顆粒經(jīng)激光照射和反射后激光產(chǎn)生的信號(hào)，在激光粒度測(cè)量?jī)x和儀器附機(jī)之間設(shè)置有噴嘴裝置，噴嘴裝置與激光粒度測(cè)量?jī)x相連接，此外，激光粒度測(cè)量?jī)x中激光射出的方向與噴嘴裝置中噴嘴噴射的方向相互垂直。優(yōu)選的是，在激光粒度測(cè)量?jī)x的后面板上設(shè)置有三芯圓插頭、USB插頭以及五芯圓插頭，其中三芯圓插頭配置地用于與計(jì)算機(jī)終端的COM 口連接以傳輸數(shù)據(jù)，USB插頭配置地用于與計(jì)算機(jī)終端的USB 口連接以傳輸數(shù)據(jù)，五芯圓插頭配置地用于在有線(xiàn)連接方式下與儀器附機(jī)連接。優(yōu)選的是，激光粒度測(cè)量?jī)x能測(cè)量和處理的粒徑范圍為O. 5 μ m 1300 μ m,在激光粒度測(cè)量?jī)x中設(shè)置有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)配置地用于根據(jù)儀器附機(jī)中激光接收傳感器采集的信號(hào)進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過(guò)特定的算法計(jì)算出煙霧的濃度。優(yōu)選的是，所述的算法為自由分布、對(duì)數(shù)正態(tài)分布、Rosin-Rammler分布或類(lèi)似于正態(tài)分布的模式9分布的算法。本測(cè)量系統(tǒng)基于激光后向散射原理實(shí)現(xiàn)對(duì)煙霧濃度的測(cè)量，高穩(wěn)定激光信號(hào)照射煙(粉)塵粒子，被照射粒子反射激光信號(hào)，其反射信號(hào)強(qiáng)度與煙(粉)塵濃度成正變化，內(nèi)嵌的高靈敏激光接收傳感器檢測(cè)煙霧反射的微弱信號(hào)，通過(guò)特定的算法計(jì)算出煙霧濃度。本系統(tǒng)測(cè)量精度高，準(zhǔn)確率高，安裝方便。


圖1是根據(jù)本發(fā)明中一個(gè)代表性實(shí)施例的一種煙霧顆粒測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框 圖2是根據(jù)顆粒測(cè)量的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將參考附圖1對(duì)本發(fā)明中一個(gè)詳細(xì)的代表性實(shí)施例進(jìn)行描述。一種煙霧顆粒測(cè)量系統(tǒng)，其包括激光粒度測(cè)量?jī)x2以及與激光粒度測(cè)量?jī)x2相連接的計(jì)算機(jī)終端1，還包括儀器附機(jī)3，其與激光粒度測(cè)量?jī)xI之間并排放置并且通過(guò)有線(xiàn)或者無(wú)線(xiàn)的方式連接以傳輸信號(hào)，在激光粒度測(cè)量?jī)x2中設(shè)置有激光光源，在激光粒度測(cè)量?jī)x2的側(cè)面設(shè)有小窗5并具有鏡片污染的自動(dòng)修正模塊和污染超限報(bào)警模塊，激光光源發(fā)出的激光可通過(guò)小窗5射出并打在儀器附機(jī)3的側(cè)面，該激光粒度測(cè)量?jī)x具有自適應(yīng)激光功率穩(wěn)定模塊，其保證了系統(tǒng)測(cè)試的穩(wěn)定性和精度，在儀器附機(jī)3側(cè)面上設(shè)置有激光接收傳感器6，其配置地用于檢測(cè)煙霧顆粒經(jīng)激光照射和反射后激光產(chǎn)生的信號(hào)，在激光粒度測(cè)量?jī)xI和儀器附機(jī)3之間設(shè)置有噴嘴裝置4，噴嘴裝置4與激光粒度測(cè)量?jī)x2相連接，此夕卜，激光粒度測(cè)量?jī)x2中激光射`出的方向與噴嘴裝置4中噴嘴噴射的方向相互垂直。如圖2所示，在激光粒度測(cè)量?jī)x2的后面板上設(shè)置有三芯圓插頭、USB插頭以及五芯圓插頭，其中三芯圓插頭配置地用于與計(jì)算機(jī)終端I的COM 口連接以傳輸數(shù)據(jù)，USB插頭配置地用于與計(jì)算機(jī)終端I的USB 口連接以傳輸數(shù)據(jù)，五芯圓插頭配置地用于在有線(xiàn)連接方式下與儀器附機(jī)3連接。激光粒度測(cè)量?jī)x2采用一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，大大降低安裝復(fù)雜度和安裝精度要求，使安裝維護(hù)簡(jiǎn)單、快捷，其所能測(cè)量和處理的粒徑范圍為O. 5μπι 1300 μ m，在激光粒度測(cè)量?jī)x2中設(shè)置有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)配置地用于根據(jù)儀器附機(jī)3中激光接收傳感器4采集的信號(hào)進(jìn)行分析，以獲得顆粒的粒徑、顆粒粒徑的體積頻度分布、曲線(xiàn)顆粒粒徑的體積累積分布曲線(xiàn)、平均粒徑、表面積/體積、中位徑D50以及D10，D90, D97等數(shù)據(jù)，其中粒徑是指粒子唯一幾何尺寸，球形粒子的直徑就是其粒徑，在測(cè)非球形粒子的粒徑時(shí)，激光粒度儀測(cè)出的粒徑為該粒子等效球體的直徑，單位為μ m;粒度分布是指粉體一般是由粒徑大小不等的粒子組成，粒度分布一般用體積頻度分布和累積分布表示，體積頻度分布是指相鄰粒徑之間所含粒子的體積占全部粒子體積的百分含量，而體積累積分布是指該對(duì)應(yīng)粒徑及以下所含粒子的體積占全部粒子體積的百分含量；累積50%粒徑(中位徑、D50)是指該粒徑及以下的粒子體積占全部粒子體積的50%，(10%、90%、97%粒徑以此類(lèi)推)；表面積/體積是指將所測(cè)粒子視為球體專(zhuān)有軟件計(jì)算而得，表示體積為I立方厘米的粒子的表面積為多少平方厘米，單位為Cm2/cm3。與氮吸附法測(cè)試方法不同，因此測(cè)試結(jié)果有差異；平均粒徑是指所測(cè)顆粒的平均粒徑值，平均粒徑可用個(gè)數(shù)平均粒徑D [1，O]、直徑(長(zhǎng)度)平均粒徑D[2，I]、面積平均粒徑D[3，2]和體積平均粒徑D[4，3]表示，具體以圖2為例，圖2給
出了采集得的三種不同的顆粒，測(cè)量結(jié)果如下 _
權(quán)利要求
1.一種煙霧顆粒測(cè)量系統(tǒng)，其包括激光粒度測(cè)量?jī)x以及與激光粒度測(cè)量?jī)x相連接的計(jì)算機(jī)終端，還包括儀器附機(jī)，其與激光粒度測(cè)量?jī)x之間并排放置并且通過(guò)有線(xiàn)或者無(wú)線(xiàn)的方式連接以傳輸信號(hào)，在激光粒度測(cè)量?jī)x中設(shè)置有激光光源，在激光粒度測(cè)量?jī)x的側(cè)面設(shè)有小窗并具有鏡片污染的自動(dòng)修正模塊和污染超限報(bào)警模塊，激光光源發(fā)出的激光通過(guò)小窗射出并打在儀器附機(jī)的側(cè)面，該激光粒度測(cè)量?jī)x具有自適應(yīng)激光功率穩(wěn)定模塊，其保證了系統(tǒng)測(cè)試的穩(wěn)定性和精度，在儀器附機(jī)側(cè)面上設(shè)置有激光接收機(jī)，其配置地用于檢測(cè)煙霧顆粒經(jīng)激光照射和反射后激光產(chǎn)生的信號(hào)，在激光粒度測(cè)量?jī)x和儀器附機(jī)之間設(shè)置有噴嘴裝置，噴嘴裝置與激光粒度測(cè)量?jī)x相連接，此外，激光粒度測(cè)量?jī)x中激光射出的方向與噴嘴裝置中噴嘴噴射的方向相互垂直。
2.如權(quán)利要求1所述的一種煙霧顆粒測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于在激光粒度測(cè)量?jī)x的后面板上設(shè)置有三芯圓插頭、USB插頭以及五芯圓插頭，其中三芯圓插頭配置地用于與計(jì)算機(jī)終端的COM 口連接以傳輸數(shù)據(jù)，USB插頭配置地用于與計(jì)算機(jī)終端的USB 口連接以傳輸數(shù)據(jù)，五芯圓插頭配置地用于在有線(xiàn)連接方式下與儀器附機(jī)連接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種煙霧顆粒測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于激光粒度測(cè)量?jī)x能測(cè)量和處理的粒徑范圍為O. 5μπι 1300 μ m，在激光粒度測(cè)量?jī)x中設(shè)置有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)配置地用于根據(jù)儀器附機(jī)中激光接收機(jī)采集的信號(hào)進(jìn)行分析，以獲得顆粒的粒徑、顆粒粒徑的體積頻度分布、曲線(xiàn)顆粒粒徑的體積累積分布曲線(xiàn)、平均粒徑、表面積/體積、中位徑D50以及D10，D90, D97，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過(guò)特定的算法計(jì)算出煙霧的濃度。
4.如權(quán)利要求3所述的一種煙霧顆粒測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述的算法為自由分布、對(duì)數(shù)正態(tài)分布、Rosin-Rammler分布或類(lèi)似于正態(tài)分布的模式9分布的算法。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種煙霧顆粒測(cè)量系統(tǒng)，該測(cè)量系統(tǒng)基于激光后向散射原理實(shí)現(xiàn)對(duì)煙霧濃度的測(cè)量，高穩(wěn)定激光信號(hào)照射煙(粉)塵粒子，被照射粒子反射激光信號(hào)，其反射信號(hào)強(qiáng)度與煙(粉)塵濃度成正變化，內(nèi)嵌的高靈敏激光接收機(jī)檢測(cè)煙霧反射的微弱信號(hào)，通過(guò)特定的算法計(jì)算出煙霧濃度。本系統(tǒng)測(cè)量精度高，準(zhǔn)確率高，安裝方便。
文檔編號(hào)G01N15/02GK103063555SQ20121059081
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者莊弘煒, 李其祥, 戰(zhàn)仁軍, 趙法棟, 羅雷, 趙田安, 廖丹, 馮建偉 申請(qǐng)人:戰(zhàn)仁軍