[發明專利]一種粉塵沉積檢測感應單元、系統及方法

有效

• 申請號: 201710984333.6
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107741375B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 吳付祥;張強;張少華;劉國慶;陳建閣;王杰;李德文;焦敏;趙政;鄧勤;惠立鋒;李征真;羅小博;晏丹;王俊庭
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: G01N5/02
• 分類號: G01N5/02;G01N15/04;G01B7/06
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙) 50211
• 代理人: 顧曉玲

1.一種粉塵沉積檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

本方法采用一種粉塵沉積檢測系統，包括粉塵沉積檢測感應單元、信號檢測處理單元和穩壓電源；還包括濾波器、模數轉換器、顯示器和報警器；

所述粉塵沉積檢測感應單元包括檢測孔、積灰斗和稱重傳感器總成；檢測孔開設在除塵管道底部，在除塵管道底部有粉塵沉積時會積累在積灰斗上；積灰斗的底部與稱重傳感器總成稱重面連接；

所述信號檢測處理單元對粉塵沉積檢測感應單元中稱重傳感器的輸出信號進行采集和處理，實時監測沉積粉塵的質量并計算出單位面積的平均積塵厚度；

稱重傳感器的信號輸出線纜與濾波器輸入端連接，濾波器輸出端與模數轉換器的輸入端連接，模數轉換器的輸出端與信號檢測處理單元連接，所述穩壓電源為模數轉換器和信號檢測處理單元采集信號提供電壓基準，顯示器和報警器分別與信號檢測處理單元連接，信號檢測處理單元與模數轉換器的控制端連接；

通過粉塵沉積檢測感應單元檢測除塵管道檢測孔處沉積粉塵的質量信號并將質量信號轉變成電壓信號；通過模數轉換器將電壓信號轉換成數字信號；

信號檢測處理單元接收數字信號獲取單位面積上的質量，并計算出單位面積平均積塵厚度，在連續監測同時，同步進行抗振動及蠕變處理；

所述抗振動及蠕變處理的方法包括：

第一步，根據測試環境，設定參數初值；

所述參數包括修正系數、靜態測量時間、報警閾值、分段系數和粉塵密度；所述修正系數實現對粉塵沉積檢測系統在不同粉塵不同環境下的快速現場校正，所述靜態測量時間為無加載時靜態測量時間；單位面積平均積塵厚度達到或超過報警閾值時，通過報警告知管理人員及時安排清掃除塵管道；分段系數和粉塵密度用于后續數據處理和計算；

第二步，安裝粉塵沉積檢測感應單元；

第三步，無加載靜態測量，連續測試模數轉換器輸出數據，測量時間長度為靜態測量時間，并根據測試結果提取靜態測量基值特征曲線，用于消除檢測系統固有誤差；

第四步，加載運行，連續采集積塵重量信息，獲得采樣數據，并記錄累積采樣點數，直到累積采樣點數達到設定采樣點數時，結束采樣，進入下一步；完成所述設定采樣點數的采樣時間與靜態測量時間相等；

第五步，采樣數據處理，對采樣數據依次進行奇異值處理、滑動濾波處理和剔除振動基值處理，基于靜態測量基值特征曲線，獲得除塵管道檢測孔處的積塵重量m；

所述奇異值處理為剔除測量數據中的超出預期的異常值，避免影響后續數據處理；

所述滑動濾波處理為依據分段系數對測試數據分段取平均值，消除隨機干擾；

所述剔除振動基值處理為將加載運行時所有設定采樣點數的采樣值擬合曲線，并與靜態測量基值特征曲線進行差分運算，獲得積塵的凈載荷m；

第六步，根據如下公式，獲取除塵管道內單位面積平均積塵厚度h，并顯示于顯示器上；

其中，s為檢測孔面積，ρ為粉塵密度；

當除塵管道內單位面積平均積塵厚度h大于等于報警閾值時，發出報警信號，通知管理人員清掃除塵管；當除塵管道內單位面積平均積塵厚度h小于報警閾值時，返回第四步，繼續采集積塵重量，監測除塵管道內的積塵情況。