[發明專利]一種顆粒物濃度發生裝置及其方法

有效

• 申請號: 201310412220.0
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN103439234A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 吳少波;龍森;王麗晴;葉連慧;張云貴;于立業;孫彥廣
• 申請（專利權）人: 冶金自動化研究設計院
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本發明屬于顆粒物濃度測量技術領域，特別是涉及一種顆粒物濃度發生裝置及其方法，用做光學式顆粒物濃度測量儀研發和生產時的標定源。

背景技術

目前各種顆粒物濃度測量儀還難以在實驗室方便地進行標定。為了實現標定，通常要到顆粒物濃度測量儀的使用現場，利用濾膜稱重法進行比對來進行標定。這樣就增大了儀器的研發和生產成本。

造成這種現象的一個主要的原因是缺乏能在實驗室條件下模擬現場的顆粒物濃度發生裝置和方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種顆粒物濃度發生裝置及其方法，用于在實驗室標定顆粒物濃度測量儀。這種裝置結構簡單，成本合理。

本發明的顆粒物濃度發生裝置包括軸流風機1、調壓器2、圓筒4、左底筒5、右底筒6、左底筒座7、右底筒座8、第一支撐柱9、第二支撐柱10、第三支撐柱11、第四支撐柱12。左底筒5、右底筒6、圓筒4組合成一個封閉的圓柱體，左底筒座7、右底筒座8用于固定該圓柱體，圓柱面的中心軸線沿水平方向。軸流風機1通過第一支撐柱9、第二支撐柱10、第三支撐柱11、第四支撐柱12固定在封閉的圓柱體的空腔的上部，在施加額定交流電壓時，可以運行起來向空腔的中下部吹風。顆粒物位于空腔內。當軸流風機1不運行時，顆粒物靜止在空腔下部；當軸流風機1運行時，顆粒物會隨風力作用下和側壁的碰撞作用下而在空腔內不斷運動，分散在空腔中，形成一定的空間濃度分布。調壓器2和軸流風機1通過電纜連接，調壓器2的功能是將市電220V調壓后再供給軸流風機。左底筒5、右底筒6中間均為圓形玻璃，允許來自顆粒物濃度測量設備的發射光從某一底筒外沿著圓柱型空腔的縱軸線穿過另一底筒到達顆粒物濃度測量設備的接光模塊。其他條件不變情況下，當軸流風機吹動顆粒物時，在一定的顆粒物數量范圍內，隨著顆粒物數量的增大，圓柱型空腔內顆粒物濃度就越大，顆粒物濃度測量設備測量到的顆粒物濃度就越大，此數量和濃度呈近似線性關系。顆粒物濃度發生方法就是事先建立好顆粒物的數量和濃度之間的關系曲線，然后根據此關系曲線可知，如果需要某個濃度，只要通過加入相應數量的顆粒物到發生器中即可得到。

本發明濃度發生方法是：

1確定想要產生的顆粒物濃度Cx；

2根據事先確定好的顆粒物濃度C和顆粒物數量Q的關系曲線C=f(Q)，計算出需要的顆粒物數量Qx；

3清除顆粒物濃度發生器中的顆粒物，并將數量為Qx的顆粒物放置到顆粒物濃度發生裝置中；

4啟動顆粒物濃度發生裝置，在事先確定的DT時刻末顆粒物發出的濃度就是想要的濃度；

顆粒物濃度C和顆粒物數量Q的關系曲線C=f(Q)，以及DT時間間隔是使用更高精度的顆粒物濃度測量裝置對顆粒物濃度發生裝置進行標定而得到的，這個曲線一般由顆粒物濃度發生裝置提供單位給出。

用于標定本發明所述顆粒物濃度發生裝置的裝置如圖2所示，它由上述顆粒物濃度發生裝置、光源14、光電測量裝置13、支撐底板15組成。顆粒物濃度發生裝置、光源14和光電測量裝置13都連接在支撐底板上。光源14發出規律確定的入射光，穿過顆粒物濃度發生裝置，透射光由光電測量裝置13測得。標定方法如下：

1、啟動顆粒物濃度發生裝置。啟動顆粒物濃度精密測量裝置；

2、旋轉調壓器旋鈕，使調壓器輸出固定的交流電壓給軸流風機，準備好形狀、大小和密度都相同的N（N不小于2）種不同數量的顆粒物，其數量分別為Q₁，Q₂，…，Q_N；

對i=1～N，完成下面操作：

1）清除顆粒物濃度發生器中的顆粒物；

2）將數量為Q_i的顆粒物放入到顆粒物濃度發生器內；

3）啟動軸流風機，測量DT時間間隔末的濃度C_i，其中DT是固定的時間間隔；

3、擬合C₁～C_N和Q₁～Q_N的關系曲線C=f(Q)，其中Q是顆粒物量，C是濃度。

本發明的優點在于，裝置結構簡單，操作方便，實用性強。

附圖說明

圖1是顆粒物濃度發生裝置，其中軸流風機1、調壓器2、顆粒物3、圓筒4、左底筒5、右底筒6、左底筒座7、右底筒座8、第一支撐柱9、第二支撐柱10、第三支撐柱11、第四支撐柱12。

圖2是顆粒物濃度測量儀標定裝置圖，其中，光電接收裝置13，光源14，支撐底板15。

圖3是顆粒物濃度和數量的關系曲線。