[發明專利]用于工業除塵的微細顆粒自動檢測與智能識別裝置和方法

有效

• 申請號: 202010325490.8
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111537405B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 陳英華;李海生;王光輝;馮維剛;董浩然;王文平;崔哲
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02;G01N15/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 黃雪蘭

1.一種用于工業除塵微細顆粒自動監測與智能識別的裝置，其特征在于，包括檢測箱、電動閥門、擴壓管、塵體顆粒收集器、顆粒監測裝置、尾氣處理裝置以及電動控制系統；所述檢測箱的一端壁設置氣體入口，體入口前端連接管道，并設置兩路電動閥門以及一個入料擴壓管；檢測箱內沿氣流的流動方向依次設置塵體顆粒收集器、顆粒監測裝置和尾氣處理裝置；所述塵體顆粒收集器包括低速電機和除塵收集裝置，除塵收集裝置正對檢測箱氣體入口設置，并由低速電機帶動至少180度旋轉；所述顆粒監測裝置由電動絲杠和顯微攝像機組成，所述電動絲杠的絲桿與檢測箱固定安裝，絲杠螺母上固連顯微攝像機，顯微攝像機的攝像頭正對除塵收集裝置的方向；所述尾氣處理裝置設有兩處，第一處密封安裝于檢測箱的后端，正對檢測箱的氣體入口，第二處安裝于檢測箱的排氣口處；所述電動閥門、低速電機以及電動絲杠與電動控制系統連接。

2.根據權利要求1所述的一種用于工業除塵微細顆粒自動監測與智能識別的裝置，其特征在于，所述除塵收集裝置由固定鋼圈、除塵布、橡膠墊圈、連接件組成，所述固定鋼圈設置兩個，除塵布分別與固定鋼圈固連，兩個固定鋼圈之間留有間隙，并用橡膠墊圈連接，兩層除塵布之間形成空腔；所述連接件的下部通過銷軸與固定鋼圈固連，上部通過銷軸與低速電機的輸出軸連接。

3.根據權利要求1所述的一種用于工業除塵微細顆粒自動監測與智能識別的裝置，其特征在于，所述檢測箱為橫向放置的圓筒狀結構，其中一個端面設置有入口，另一個端面設有第一處尾氣處理裝置，檢測箱的上方側壁對應塵體顆粒收集器的部位設有低速電機的輸出軸安裝口，該輸出軸安裝口的直徑略大于輸出軸的直徑，或者安裝用于連接輸出軸的軸承；檢測箱的上方側壁位于顆粒監測裝置的后方設有排氣口，排氣口處設有第二處尾氣處理裝置。

4.根據權利要求1所述的一種用于工業除塵微細顆粒自動監測與智能識別的裝置，其特征在于，第一處尾氣處理裝置包括固定支架、除塵紙、密封盒和密封蓋；所述固定支架與檢測箱固連，固定支架與檢測箱的后端面平行并留有間隙，除塵紙與固定支架固連；所述密封盒設有內螺紋，與檢測箱采用螺紋連接，密封蓋旋轉扭入密封盒，密封蓋與除塵紙之間留有一定空隙。

5.根據權利要求1所述的一種用于工業除塵微細顆粒自動監測與智能識別的裝置，其特征在于，第二處尾氣處理裝置包括除塵紙和法蘭；所述排氣口處連接有一段直圓管，直圓管的頂端為漏斗狀管體，并螺紋連接法蘭，所述除塵紙通過法蘭安裝于漏斗狀管體的頂端，并在安裝處加裝橡膠墊圈。

6.根據權利要求1所述的一種用于工業除塵微細顆粒自動監測與智能識別的裝置，其特征在于，所述檢測箱氣體入口前端的管道為T形結構，其單向管的管口與氣體入口連接，入口處的管道上安裝有一個電動閥門b，其雙向管的其中一個管口安裝有電動閥門a，另一個管口連接擴壓管。

7.根據權利要求1所述的一種用于工業除塵微細顆粒自動監測與智能識別的裝置，其特征在于，所述絲桿偏心安裝，通過固定擋圈與檢測箱固連；所述固定擋圈設置于顆粒監測裝置的背風側；所述絲杠螺母上固連有夾具，顯微攝像機安裝在夾具的前端，攝像頭位于檢測箱的縱截面的豎向中心線上，且能夠在電動絲杠的作用下上下平移。

8.根據權利要求1所述的一種用于工業除塵微細顆粒自動監測與智能識別的裝置，其特征在于，電動控制系統包括閥門控制電路和電機控制電路，其中閥門控制電路與兩個電動閥門連接，控制電動閥門的開、關；電機控制電路與低速電機和電動絲杠連接，控制低速電機正反轉以及電動絲杠的絲杠螺母上下運動，從而帶動顯微攝像機上下移動。

9.根據權利要求1所述的一種用于工業除塵微細顆粒自動監測與智能識別的裝置，其特征在于，所述顯微攝像機帶有無線傳輸裝置，用于傳輸采集的數據。

10.利用權利要求1-9任意一項權利要求所述的裝置的一種所述的用于工業除塵微細顆粒自動監測與智能識別方法，其特征在于，包括以下步驟：攜塵氣體從擴壓管進入管道，在停止檢測時，通過閥門控制電路開啟電子閥門a，關閉電子閥門b，讓攜塵氣體自然流出；當啟動檢測時，通過閥門控制電路關閉電子閥門a，開啟電子閥門b，讓攜塵氣體流入檢測箱，同時保證塵體顆粒收集器的除塵布與氣體入口同軸，且與入口處管道的截面平行；待塵體樣本在除塵布上收集完畢后，關閉電子閥門b，同時打開電子閥門a，改變氣體流動通道，直接外流；此時，低速電機啟動，除塵收集裝置旋轉180°，采集了粉塵顆粒樣本的除塵布正對顯微攝像儀；電機控制電路啟動顯微攝像儀，對除塵布開始高頻動態拍攝，同時電動絲杠帶著顯微攝像儀上下移動，細致檢測粉塵顆粒分布；拍攝的圖像數據通過無線遠端傳輸到計算機分析系統，進行進一步測算分析得到檢測結果；

當第二次檢測時，控制閥門控制電路關閉電子閥門a，開啟電子閥門b，攜塵氣體流入檢測箱體，此時攜塵氣流通過除塵布，將粉塵顆粒留在塵體顆粒收集器的除塵布上，干凈氣流將右側除塵布上的殘留粉塵顆粒吹向第一處尾氣處理裝置的除塵紙，同時顯微攝像儀鏡頭蓋上的殘留灰塵也被吹掉，吸附在除塵紙上，進入檢測箱內的氣體再經過排氣口第二處尾氣處理裝置的二次凈化將干凈氣體排入大氣；當氣流供氣時間足夠長，且保證將右側除塵布和顯微攝像儀鏡頭蓋上的粉塵顆粒吹干凈以后，關閉電子閥門b，同時打開電子閥門a，改變氣體流動通道，直接外流；重復上述方式。