[发明专利]一种控制荷电凝并体生长的方法和装置

说明书

技术领域

本申请属于环保除尘领域，尤其涉及一种控制荷电凝并体生长的方法和装置。

背景技术

工业生产过程中，产生大量的人体可吸入（粉尘粒径小于10微米）对人体健康产生极大危害的粉尘，对人类生命健康问题构成了威胁。

可吸入的粉尘中PM（Particulate Matter，大气中的固体或液体颗粒状物质）2.5是可入肺颗粒物，其粒径小，但是富含大量的有毒、有害物质且在大气中停留的时间长、输送距离远，因此对人体健康的危害更大。因此全球都在加大力度致力于可入肺颗粒物PM2.5的排放标准。

当前对PM2.5的收集一般采用粉尘凝并增大的方式，其原理是把细小粉尘电凝并成较大的粉尘颗粒（又称凝并体），增大的粉尘颗粒再由静电除尘装置收集。

在进行凝并的过程中，为了得到较大且牢固的凝并体，需要对凝并过程进行分析，进而调整各项影响因素得到符合要求的凝并体。现有技术中，一般采用二维图表方式对凝并过程进行分析，但是PM2.5凝并体是一种介于二维和三维之间的非欧几何体，由于传统的二维方式的局限性，在分析检测过程中会无法对PM2.5的凝并体中的一些信息进行分析，最后得到的分析结果会有较大的偏差，进而无法得到最佳（或最大）的凝并体提供给后续的静电除尘装置。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种控制荷电凝并体生长的方法和装置，通过采用三维建模方式对荷电凝并体进行分析，并依据分析结果对该凝并体的生长进行控制，最终得到较大而且牢固的凝并体。

一种控制荷电凝并体生长的方法，包括：

从至少两个角度对荷电凝并体同时进行拍摄，分别得到各个角度所述荷电凝并体的图像；

采用分形维数函数对所述荷电凝并体的各个角度图像进行三维分析，得到所述荷电凝并体的分形维数；

依据所述分形维数与预设的第一分析规则，判断所述荷电凝并体是否满足体积要求；

如果否，依据所述分形维数和预设的第二分析规则进行分析，并依据所述分析结果对凝并体所在的电场进行调节，使所述凝并体继续增长；

如果是，荷电凝并体的生长过程结束。

上述的方法，优选的，依据所述分形维数和预设的第二分析规则进行分析，并依据所述分析结果对凝并体所在的电场进行调节包括：

依据所述分形维数计算所述荷电凝并体的黏结力，判断所述黏结力与电场中的湍流破碎力的大小；

当所述黏结力小于所述湍流破碎力时，对所述交变电场进行调节。

上述的方法，优选的，对所述交变电场进行调节包括：调节交变电场的频率和/或强度。

上述的方法，优选的，所述电场中的湍流破碎力包括：处于惯性区的湍流破碎力和处于黏性区的湍流破碎力。

上述的方法，优选的，所述采用分形维数函数对所述荷电凝并体的各个角度图像进行三维分析，得到所述荷电凝并体的分形维数包括：

采用分形幂率函数式进行计算：N=Kf(Rf/df)Df，其中，Rf为回转半径，df为主粒子粒径，Kf为分形系数，Df为分形维数；

将上式两边去对数，并采用改进的回转半径法计算分形维数，构建分形维数函数，建立双对数坐标，得到ln R(N)=1/D ln N+C；以ln R(N)为纵坐标，ln N为横坐标，其斜率是1/D，C表示凝并体初始时的分形性，得到分形维数；其中，所述C与构成所述凝并体的粒子串相关。

上述的方法，优选的，还包括：

对所述荷电凝并体的各个角度图像进行合成，得到荷电凝并体的三维动画成像。

一种控制荷电凝并体生长的装置，包括：

摄像设备，用于从至少两个角度对荷电凝并体同时进行拍摄，分别得到各个角度所述荷电凝并体的图像；

分形维数计算器，用于采用分形维数函数对所述荷电凝并体的各个角度图像进行三维分析，得到所述荷电凝并体的分形维数；

生长进度分析器，用于依据所述荷电凝并体的分形维数与预设的第一分析规则，判断所述荷电凝并体是否满足体积要求；

电场调节器，用于依据所述分形维数和预设的第二分析规则进行分析，并依据所述分析结果对凝并体所在的电场进行调节，使所述凝并体继续增长。

上述的装置，优选的，还包括：

动画成像设备，用于对所述荷电凝并体的各个角度图像进行合成，得到荷电凝并体的三维动画成像。