一種具有原始信號增強功能的交流電荷法測塵儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種具有原始信號增強功能的交流電荷法測塵儀。
【背景技術】
[0002]隨著煤礦開采強度和機械化水平的提高，在提高煤炭產量的同時，產塵量和礦井作業場所的粉塵濃度也大大提高，如此高地粉塵濃度給作業人員的身體健康和礦井安全生產造成極大危害。因此，必須及時有效地對作業場所的粉塵濃度進行監測，才能更好地掌握粉塵濃度狀況，進行有效的除塵和降塵，降低作業場所的粉塵濃度，對確保人身安全和提高環境質量發揮極其重要作用。
[0003]目前國內外研宄了多種測量粉塵濃度的方法，如光散射法、光吸收法、電荷感應法、超聲波法、微波法等。其中，對于使用光散射法原理的儀器，感光元件表面的清潔度直接決定了測量結果的準確性，但實際應用中很難保證發光元件和感光元件以及光學系統的清潔。
[0004]電荷感應法的測量原理如下:在煤礦生產中產生的粉塵，許多在生產過程中即已經帶有電荷(如機械鑿巖割煤時，由于鉆頭和截齒與巖石、煤體的強烈摩擦而產生的塵粒)，此外在運動過程中由于固體顆粒與壁面摩擦帶有一定量的靜電荷。將放置在流場中的金屬電極與帶電顆粒相互感應，在金屬電極表面上產生等量異號電荷，隨著顆粒的移動及濃度的變化，致使金屬電極上的感應電荷也在不斷變化，變化感應電量在一定程度上反映了粉塵濃度的大小。交流電荷法測塵儀利用其電極感應粉塵運動過程中的交流擾動噪聲信號，此種信號和粉塵的質量濃度成正比關系。此種方法測量粉塵避免了復雜的光學系統，避免了測塵儀積塵對測量的影響。但因其原始信號較弱，如何增強交流電荷法測塵儀的原始信號強度成為其設計的難點和重點。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種具有原始信號增強功能的交流電荷法測塵儀，以解決現有電荷法測塵儀使用時原始信號較弱的問題。
[0006]為了實現以上目的，本實用新型所采用的技術方案是:一種具有原始信號增強功能的交流電荷法測塵儀，包括上游電極、下游電極及與兩電極的信號輸出端連接的信號處理板，兩電極均為棒狀結構，相互平行且垂直于煤粉管道安裝在安裝底座上，兩電極均具有用于與含塵氣流接觸的兩個接觸面，且沿氣流流動方向的電極橫截面前端為兩接觸面之間距離漸大的結構，后端為圓弧結構。
[0007]兩電極橫截面的前端為三角形結構，后端為半圓形結構。
[0008]本實用新型具有原始信號增強功能的交流電荷法測塵儀的電極采用一種前端兩接觸面漸遠而后端為圓弧狀的結構，這種結構有利于增強渦街現象的作用，并能增加感應區域，前后兩個電極增強感應區域，當含塵氣流流經上游電極時，上游電極后面附面層中的流體微團受到較大的阻滯，就在附面層的分離點S處產生一對旋轉方面相反的對稱旋渦，而下游電極正好處于渦流區域內，上述渦流區域內氣流的旋渦和擾動增加了粉塵相互摩擦碰撞，增加粉塵帶電量，進而增加交流電荷法測塵儀的原始信號強度，因而下游電極的信號強度要遠大于上游電極信號強度，再加上上游電極的信號，使測塵儀的感應區域大大增加，原始信號大大增加。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型交流電荷法測塵儀的結構原理圖；
[0010]圖2為本實用新型交流電荷法測塵儀的應用原理圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖及具體的實施例對本實用新型進行進一步介紹。
[0012]如圖1所示為本實用新型具有原始信號增強功能的交流電荷法測塵儀的結構原理圖，由圖可知，該測塵儀包括上游電極1、下游電極3及與兩電極的信號輸出端連接的信號處理板，上游電極1、下游電極3均為棒狀結構，相互平行且垂直于煤粉管道安裝在安裝底座2上，上游電極、下游電極的結構相同，均具有用于與含塵氣流接觸的兩個接觸面11和12，且沿氣流流動方向的電極橫截面前端為兩接觸面之間距離漸大的結構，后端為圓弧結構。
[0013]本實施例中兩電極1、3橫截面的前端為三角形結構，后端為半圓形結構。
[0014]本實用新型的工作原理如下:本實用新型測塵儀的電極結構有利于增強渦街現象的作用，并能增加感應區域，前后兩個電極增強感應區域，具體的說:當含塵氣流流經上游電極I時，上游電極I后面附面層中的流體微團受到較大的阻滯，就在附面層的分離點S處產生一對旋轉方面相反的對稱旋渦如圖2所示，而下游電極3正好處于渦流區域內。上述渦流區域內氣流的旋渦和擾動增加了粉塵相互摩擦碰撞，增加粉塵帶電量，進而增加交流電荷法測塵儀的原始信號強度，因而下游電極3的信號強度要遠大于上游電極信號強度，再加上上游電極I的信號，使測塵儀的感應區域大大增加，原始信號大大增加。
[0015]以上實施例僅用于幫助理解本實用新型的核心思想，不能以此限制本實用新型，對于本領域的技術人員，凡是依據本實用新型的思想，對本實用新型進行修改或者等同替換，在【具體實施方式】及應用范圍上所做的任何改動，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種具有原始信號增強功能的交流電荷法測塵儀，包括上游電極、下游電極及與兩電極的信號輸出端連接的信號處理板，兩電極均為棒狀結構，相互平行且垂直于煤粉管道安裝在安裝底座上，其特征在于:兩電極均具有用于與含塵氣流接觸的兩個接觸面，且沿氣流流動方向的電極橫截面前端為兩接觸面之間距離漸大的結構，后端為圓弧結構。
2.根據權利要求1所述的具有原始信號增強功能的交流電荷法測塵儀，其特征在于:兩電極橫截面的前端為三角形結構，后端為半圓形結構。
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有原始信號增強功能的交流電荷法測塵儀，包括上游電極、下游電極及與兩電極的信號輸出端連接的信號處理板，兩電極均為棒狀結構，相互平行且垂直于煤粉管道安裝在安裝底座上，兩電極均具有與含塵氣流接觸的兩個接觸面，且沿氣流流動方向的電極橫截面前端為兩接觸面之間距離漸大的結構，后端為圓弧結構，這種電極結構有利于增強渦街現象的作用，并能增加感應區域，當含塵氣流流經上游電極時，在附面層的分離點S處產生一對旋轉方面相反的對稱旋渦，而下游電極正好處于渦流區域內，增加交流電荷法測塵儀的原始信號強度，下游電極的信號強度要遠大于上游電極信號強度，再加上上游電極的信號，使測塵儀的原始信號大大增強。
【IPC分類】G01N15-06
【公開號】CN204346863
【申請號】CN201420811591
【發明人】郭晨偉, 李波, 姜洪杰, 齊杰龍, 朱金明
【申請人】鄭州光力科技股份有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月18日