[发明专利]一种粉尘流量检测方法及基于静电感应的粉尘流量检测装置

权利要求书

1.一种粉尘流量检测方法，对通道中的粉尘流量进行检测；其特征在于：是通过对在通道中流动的粉尘之间以及粉尘与通道壁之间的感应静电进行检测来实现的，包括以下步骤：

S1、静电检测的步骤；该步骤中，通过对通道中沿粉尘流动方向至少两个截面的感应静电的感应信号进行检测，获得上、下游的感应信号x(t)和y(t)，并记录两个截面之间的距离L₃；

S2、数据处理的步骤；该步骤中按照x(t)或者y(t)计算出粉尘的浓度，并按照以下方程计算粉尘流动的速度V：

V＝L₃/τ₀

其中x(t)和y(t)分别为上、下游感应信号，R_xy(τ)为相关函数，τ为延迟时间，T为相关计算的积分时间，L₃为上、下游测量装置距离，V为粉尘流动的速度；R_xy(τ)在τ₀处出现最大值；粉尘浓度与粉尘流动的速度的乘积就是单位时间内流过的粉尘量。

2.根据权利要求1所述的粉尘流量检测方法，其特征在于：在静电检测的步骤，还可以在粉尘流动的通道中设置阻碍物，产生涡街效应。

3.根据权利要求1所述的粉尘流量检测方法，其特征在于：所述的数据处理步骤中，还包括分别对上、下游的感应信号x(t)和y(t)进行滤波、放大和数字化的步骤。

4.一种基于静电感应的粉尘流量检测装置，包括

两端分别是进气口和出气口的粉尘粒子通道；

其特征在于：

还包括获取由于高速运动相互碰撞以及与粉尘粒子通道(2)壁摩擦起电的带电粒子的电荷量的上游检测装置(4)和下游检测装置(5)；

对上游检测装置(4)和下游检测装置(5)输出的信号进行处理的处理装置；所述的处理装置根据上游检测装置(4)或下游检测装置(5)输出的信号x(t)或者y(t)计算出粉尘的浓度计算粉尘粒子通道中粉尘的浓度；并按照以下方程计算粉尘流动的速度V：

V＝L₃/τ₀

其中x(t)和y(t)分别为上、下游感应信号，R_xy(τ)为相关函数，τ为延迟时间，T为相关计算的积分时间，L₃为上、下游测量装置距离，V为粉尘流动的速度；R_xy(τ)在τ₀处出现最大值；粉尘浓度与粉尘流动的速度的乘积就是单位时间内流过的粉尘量。

5.根据权利要求4所述的基于静电感应的粉尘流量检测装置，其特征在于：在所述的粉尘粒子通道(2)中间，在上游检测装置(4)与进气口(1)之间还设置有当颗粒物经过时两侧会周期性地脱落出旋转方向相反、排列规则的双列线涡，产生卡门涡街的三角柱(3)，所述的三角柱(3)横置在粉尘粒子通道(2)中间，柱面迎着粉尘粒子。

6.根据权利要求4所述的基于静电感应的粉尘流量检测装置，其特征在于：所述的处理装置中包括滤波器、放大器和A/D转换器分别对上游检测装置(4)和下游检测装置(5)输出的信号x(t)和y(t)进行滤波、放大和数字化。

7.根据权利要求5所述的基于静电感应的粉尘流量检测装置，其特征在于：所述的上游检测装置(4)和下游检测装置(5)中的检测器为一环形静电传感器，分别嵌套在粉尘粒子通道(2)靠近三角柱(3)和出气口(6)区域，所述的环形静电传感器包括设置在粉尘粒子通道(2)内紧贴粉尘粒子通道(2)内壁的环形电极(13)，所述的环形电极(13)所在平面与粉尘粒子通道垂直。

8.根据权利要求5所述的所述的基于静电感应的粉尘流量检测装置，其特征在于：所述的环形静电传感器中，在环形电极(13)外还依次设置绝缘层(14)和隔绝外部的电磁干扰的屏蔽层(15)，所述的环形电极(13)紧贴粉尘粒子通道(2)内壁，所述的绝缘层(14)与粉尘粒子通道(2)外壁平齐；屏蔽层(15)在绝缘层(14)外侧；还包括与环形电极(13)电连接的TNC接头(12)，所述的TNC接头(12)分别接处理装置。