目前,在国内应用比较普遍的使用耐尘实验箱的技术,主要有交流耦合技术、直流耦合技术和光电技术。一下正航小编为大家讲解下它们的特点:
其中,光电技术的原理主要是通过监测粉尘颗粒的透光率来确定粉尘的浓度。光电技术存在以下不足:1)体积特别细小的粉尘颗粒很难甚至不能被探测到,因而其使用范围较窄,只能监测空气中体积较大的粉尘颗粒;2)光学镜面的安装维护比较困难,尤其是为保持镜面的洁净,需用高质量的干燥压缩气长时间喷吹镜面,否则,粉尘粘附堆积镜面会严重影响透光率的测量而造成误差。
交流耦合技术和直流耦合技术的原理是:基于当风道内含尘气流经过应用耦合技术的探头时,颗粒对探头的撞击、磨擦和静电感应会产生电荷,且粉尘浓度越高,由撞击、磨擦和感应所产生的静电荷就越强。而交流耦合技术与直流耦合技术之间的不同之处在于:交流耦合技术只测量由静电感应产生的电荷信号围绕着电荷平均值的扰动量(它将电荷的正负平均值过滤清除掉,然后测量剩余扰动信号的变化)并以即时扰动量的大小来确定颗粒浓度。直流耦合技术正好相反,它完全滤除所有的交流信号,只监测由粉尘颗粒对探头的直接撞击和磨擦引起的直流电子传导所产生的正负电荷的平均值,经过放大、分析和处理来确定粉尘排放量。
上述2种耦合技术,由于测量方法的不同,造成以下明显的差异。
1)由于接收信号的“信噪比”较差,使直流耦合技术的监测精确性比交流耦合技术的低。这是由于安装在风道内的探头表面积远比风道的横截面积小,探头所能接收到的电荷中,大部分是粉尘流经过探头附近时引起静电感应所产生的电荷,而直接靠粉尘颗粒对探头表面撞击和磨擦产生直流电导的只占据少数,同时直流放大器本身所产生的直流信号误差包括自我偏移、温感和时间漂移等噪声比较大,因此只靠直流电子传导方式传进探头的信号比较。
2)直流耦合技术容易受诸多因素的影响,使总直流电荷正负抵消造成电荷正负平均值接近0而导致直流耦合监测系统失效。交流耦合技术由于感应电荷本身就具有不规则的扰动性,因此,能确保探头即时接收到可测、有效的交流电荷信号。
3)在实际应用中,由于直流耦合技术靠的是粉尘颗粒与探头表面的直接撞击和磨擦以直流电导方式传进探头,所以必须经常拆卸清洁来保证探头表面没有粉尘粘附堆积,否则会严重妨碍直流耦合探头接收信号而影响测量精度。交流耦合探头在大多数情况下,即使在其表面有粉尘粘附堆积,也不至于影响感应电荷的耦合,因此并不需要经常清洁。
目前,实时颗粒浓度监测技术已广泛应用于工业生产、气象和环保等领域,但从技术层面来说,大多属于实时开环控制,其主要的功用是监测、记录粉尘颗粒总量或浓度,启动粉尘超标报警等,而应用实时颗粒浓度监测技术来完成实时闭环测控粉尘浓度的报导很少。
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