PDF《基于光散射法的烟尘发生及浓度测量系统设计》

1 控制器

2 2

4 X PC N

1 2 模拟量输出

2 A O E M

2 3 2C N

1 3 模拟量输入/ 输出

4 A I /

1 A O E M

2 3 5C N

2 7

9 9 激光与红外No.82017赵济坤等 基于光散射法的烟尘发生及浓度测量系统设计

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2 烟尘测量硬件选型 光散射法测量 烟尘粒子浓度装置采用线阵CCD[6]接收透射光光强信号.本实验装置选用CCD芯片为东芝 T C D

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0 1 , 所用 U S B接口芯片为 F T

2 4

5 , 最高通讯速率为 1M B y t e .C C D驱动及数据 采样控 制电路由FPGA完 成.积分曝光时间为10m s ~ 1s .C C D的图像数据可以通过 U S B或者同 步模拟输出端口由示波器显示、 通过数据采集卡进 行采集.

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3 烟尘发生装置工艺设计 如图 1所示, 烟尘发生装置包括以下几个部分: 烟尘发生、 微量进料器、 模拟烟道、 控制、 上位机.

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1 烟尘发生 烟尘发生包括: 氮气气源, 可提供高度洁净、 流 速恒定且配备减压阀来控制烟道流量和气压, 为定 量浓度发生提供气源保证, 在系统中循环使用;

干燥 剂为变色硅胶;

补气泵为用于调节装置系统中的气 体体积;

两个玻璃转子流量计分别监控两路气路流 量;

排空阀, 调节阀均可以通过 P L C与Wi n c c组态 软件控制启停以及开度.

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2 微量进料器 微量进料器为烟尘发生的核心部分, 中轴由碳 棒精密加工而成, 其上有 4个直径为 1m m的微型 小孔, 用于带入粉尘, 与微型电机相连接的中轴套于 厢式壳体中, 壳体上方有一进料孔为内螺纹设计, 用 于组装储料瓶.根据下列公式: M =4 π n ρ r

2 (

6 ) 其中, M为定量粉尘质量;

n为电机转速;

ρ 为颗粒 物密度;

r 为微型小孔半........