[實用新型]一種煤粉濃度無源傳感器裝置

有效

• 申請號: 201920590915.0
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN209979437U
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 束增武
• 申請（專利權）人: 南京萬和測控儀表有限公司
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06;G01D21/02
• 代理公司: 32204 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)
• 代理人: 顧晨

本實用新型公開了一種煤粉濃度無源傳感器裝置，該裝置包括鎢鈷合金制成的探頭本體、以及設于本體外周的陶瓷殼體；探頭本體包括設于煙氣管道內的溫度傳感器、壓力傳感器和風速傳感器、以及信號處理裝置。本實用新型的探頭能耐煤爐高溫，適用于鍋爐內的工作溫度。由于設有陶瓷外殼，顯著提高其耐磨性，且不會影響煤粉濃度檢測。信號處理基于多級放大，保證信號增益的效果和質量，通過實時反饋信號實現智能測量。

技術領域

本實用新型涉及冶金領域，具體地說涉及煤粉濃度無源傳感器裝置。

背景技術

在冶金領域，煙氣管道煤粉濃度的測量一直是本領域技術人員致力解決的問題。煤粉濃度的測量可以采用多種方式，例如激光法、超聲波法、電容法等，其中最常用的是基于兩相流理論的壓差法。

利用壓差法測量火電廠一次風煤粉濃度對運行具有如下重要意義：1.可以防止爐膛火焰燒偏，防止沖涮水冷壁，防止磨損腐蝕；2.煤粉的分布決定燃燒火球的位置，決定了爐膛的燃燒溫度分布；3.分管的濃度太高會造成賭管和噴嘴燒壞；如果能提供一次風濃度，可以為鍋爐燃燒提供有效的算法。

實用新型內容

發明目的：本實用新型的目的是提供一種探頭耐高溫、耐磨、能實時傳遞數據，保證信號增益并防止相互干擾的煤粉濃度無源傳感器裝置。

技術方案：為實現上述目的，本實用新型的一種煤粉濃度無源傳感器裝置，包括鎢鈷合金制成的探頭本體、以及設于探頭本體外周的陶瓷殼體；所述探頭本體包括設于煙氣管道內的溫度傳感器、壓力傳感器和風速傳感器、以及信號處理裝置；

所述信號處理裝置包括處理器、將探頭電壓信號處理為電流信號的電壓轉電流電路、將電流信號放大幅度轉化為電壓信號的電流轉電壓電路、將電壓信號截至32Hz的低通濾波電路、以及將交流變為直流信號的DC轉換電路。

所述陶瓷殼體與探頭本體接觸面設有鎢鈷合金層，其具有極強耐磨性和耐高溫性。其硬度在達到6-7級，吸水率低至千分之三，耐溫可到1400攝氏度。

進一步地，所述電壓轉電流電路包括包括第一運放U1，與第一運放U1負相輸入端連接的電阻R2，并連接到第一運放U1的輸出端；第一運放U1輸出端連接電流轉電壓電路。

具體地說，所述第一運放U1為CA3140運算放大器，該運算放大器第一引腳和第五引腳連接可調電位器。CA3140具有高阻抗輸入，低溫票，低的偏置電流低的特點。

進一步地，所述電流轉電壓電路包括第二運放U3、連接第二運放U3負相輸入端的可調電位器，并連接輸出端，與低通濾波電路連接。

具體地說，所述第二運放U3為OP07A運算放大器，該運算放大器的第三引腳與第一運放U1輸出端連接，第二引腳連接可調電位器，并與第六引腳輸出端相連。電流在電阻R5上形成電壓通過OP07A，再通過電位器R34調節可以得到想要的電壓。

進一步地，所述低通濾波電路包括第三運放U4和第四運放U5串聯組合形成的濾波電路；所述第三運放U4和第四運放U5為OP07A運算放大器。現場來的信號是低頻的緩慢變化的信號，這個低通濾截至頻率在32HZ，它的目的是去除雜波保留現場的原始波形。

進一步地，所述DC轉換電路包括第五運放U6和第六運放U7，所述第五運放U6的輸出端設有并聯的第一二極管D3和第二二極管D4，并連接至第六運放U7的負相輸入端。第五運放U6和第六運放U7為OP07A運算放大器，通過第一二極管D3和第二二極管D4把交流轉換為直流。在這里得到原始信號的幅度和形狀。這個參數由中心處理器79F166采集運算。得出濃度的大小和是否賭管。

有益效果：本實用新型的探頭能耐1400℃高溫，適用于鍋爐內的高溫工作溫度。由于設有陶瓷外殼，顯著提高其耐磨性，且不會影響煤粉濃度檢測。信號處理基于多級放大，保證信號增益的效果和質量，通過實時反饋信號實現智能測量。

附圖說明