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一种粉浓度无源传感器装置

阅读:242发布:2021-06-12

专利汇可以提供一种粉浓度无源传感器装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种 煤 粉 浓度无源 传感器 装置,该装置包括钨钴 合金 制成的 探头 本体、以及设于本体外周的陶瓷壳体;探头本体包括设于烟气管道内的 温度 传感器、 压 力 传感器 和 风 速传感器、以及 信号 处理装置。本实用新型的探头能耐煤炉高温,适用于 锅炉 内的 工作温度 。由于设有陶瓷 外壳 ,显著提高其 耐磨性 ,且不会影响 煤粉 浓度检测。 信号处理 基于多级放大,保证信号增益的效果和 质量 ,通过实时反馈信号实现智能测量。,下面是一种粉浓度无源传感器装置专利的具体信息内容。

1.一种粉浓度无源传感器装置,其特征在于:该装置包括钨钴合金制成的探头本体、以及设于探头本体外周的陶瓷壳体;所述探头本体包括设于烟气管道内的温度传感器、传感器和速传感器、以及信号处理装置;
所述信号处理装置包括处理器、将探头电压信号处理为电流信号的电压转电流电路、将电流信号放大幅度转化为电压信号的电流转电压电路、将电压信号截至32Hz的低通滤波电路、以及将交流变为直流信号的DC转换电路。
2.根据权利要求1所述的一种煤粉浓度无源传感器装置,其特征在于:所述电压转电流电路包括第一运放U1,与第一运放U1负相输入端连接的电阻R2,并连接到第一运放U1的输出端;第一运放U1输出端连接电流转电压电路。
3.根据权利要求2所述的一种煤粉浓度无源传感器装置,其特征在于:所述第一运放U1为CA3140运算放大器,该运算放大器第一引脚和第五引脚连接可调电位器。
4.根据权利要求1所述的一种煤粉浓度无源传感器装置,其特征在于:所述电流转电压电路包括第二运放U3、连接第二运放U3负相输入端的可调电位器,并连接输出端,与低通滤波电路连接。
5.根据权利要求4所述的一种煤粉浓度无源传感器装置,其特征在于:所述第二运放U3为OP07A运算放大器,该运算放大器的第三引脚与第一运放U1输出端连接,第二引脚连接可调电位器,并与第六引脚输出端相连。
6.根据权利要求1所述的一种煤粉浓度无源传感器装置,其特征在于:所述低通滤波电路包括第三运放U4和第四运放U5串联组合形成的滤波电路;所述第三运放U4和第四运放U5为OP07A运算放大器。
7.根据权利要求1所述的一种煤粉浓度无源传感器装置,其特征在于:所述DC转换电路包括第五运放U6和第六运放U7,所述第五运放U6的输出端设有并联的第一二极管D3和第二二极管D4,并连接至第六运放U7的负相输入端。

说明书全文

一种粉浓度无源传感器装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及冶金领域,具体地说涉及煤粉浓度无源传感器装置。

背景技术

[0002] 在冶金领域,烟气管道煤粉浓度的测量一直是本领域技术人员致解决的问题。煤粉浓度的测量可以采用多种方式,例如激光法、声波法、电容法等,其中最常用的是基于两相流理论的压差法。
[0003] 利用压差法测量火电厂一次煤粉浓度对运行具有如下重要意义:1.可以防止炉膛火焰烧偏,防止冲涮冷壁,防止磨损腐蚀;2.煤粉的分布决定燃烧火球的位置,决定了炉膛的燃烧温度分布;3.分管的浓度太高会造成赌管和喷嘴烧坏;如果能提供一次风浓度,可以为锅炉燃烧提供有效的算法。实用新型内容
[0004] 发明目的:本实用新型的目的是提供一种探头耐高温、耐磨、能实时传递数据,保证信号增益并防止相互干扰的煤粉浓度无源传感器装置。
[0005] 技术方案:为实现上述目的,本实用新型的一种煤粉浓度无源传感器装置,包括钨钴合金制成的探头本体、以及设于探头本体外周的陶瓷壳体;所述探头本体包括设于烟气管道内的温度传感器、压力传感器和风速传感器、以及信号处理装置;
[0006] 所述信号处理装置包括处理器、将探头电压信号处理为电流信号的电压转电流电路、将电流信号放大幅度转化为电压信号的电流转电压电路、将电压信号截至32Hz的低通滤波电路、以及将交流变为直流信号的DC转换电路。
[0007] 所述陶瓷壳体与探头本体接触面设有钨钴合金层,其具有极强耐磨性和耐高温性。其硬度在达到6-7级,吸水率低至千分之三,耐温可到1400摄氏度。
[0008] 进一步地,所述电压转电流电路包括包括第一运放U1,与第一运放U1负相输入端连接的电阻R2,并连接到第一运放U1的输出端;第一运放U1输出端连接电流转电压电路。
[0009] 具体地说,所述第一运放U1为CA3140运算放大器,该运算放大器第一引脚和第五引脚连接可调电位器。CA3140具有高阻抗输入,低温票,低的偏置电流低的特点。
[0010] 进一步地,所述电流转电压电路包括第二运放U3、连接第二运放U3负相输入端的可调电位器,并连接输出端,与低通滤波电路连接。
[0011] 具体地说,所述第二运放U3为OP07A运算放大器,该运算放大器的第三引脚与第一运放U1输出端连接,第二引脚连接可调电位器,并与第六引脚输出端相连。电流在电阻R5上形成电压通过OP07A,再通过电位器R34调节可以得到想要的电压。
[0012] 进一步地,所述低通滤波电路包括第三运放U4和第四运放U5串联组合形成的滤波电路;所述第三运放U4和第四运放U5为OP07A运算放大器。现场来的信号是低频的缓慢变化的信号,这个低通滤截至频率在32HZ,它的目的是去除杂波保留现场的原始波形
[0013] 进一步地,所述DC转换电路包括第五运放U6和第六运放U7,所述第五运放U6的输出端设有并联的第一二极管D3和第二二极管D4,并连接至第六运放U7的负相输入端。第五运放U6和第六运放U7为OP07A运算放大器,通过第一二极管D3和第二二极管D4把交流转换为直流。在这里得到原始信号的幅度和形状。这个参数由中心处理器79F166采集运算。得出浓度的大小和是否赌管。
[0014] 有益效果:本实用新型的探头能耐1400℃高温,适用于锅炉内的高温工作温度。由于设有陶瓷外壳,显著提高其耐磨性,且不会影响煤粉浓度检测。信号处理基于多级放大,保证信号增益的效果和质量,通过实时反馈信号实现智能测量。附图说明
[0015] 图1是本实用新型电压转电流电路的电路结构图;
[0016] 图2是本实用新型电流转电压电路的电路结构图;
[0017] 图3是本实用新型低通滤波电路的电路结构图;
[0018] 图4是本实用新型DC转换电路的电路结构图。

具体实施方式

[0019] 下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
[0020] 实施例1
[0021] 如图1至图4所示,一种煤粉浓度无源传感器装置,包括钨钴合金制成的探头本体、以及设于探头本体外周的陶瓷壳体;探头本体包括设于烟气管道内的温度传感器、压力传感器和风速传感器、以及信号处理装置;信号处理装置包括处理器、将探头电压信号处理为电流信号的电压转电流电路、将电流信号放大幅度转化为电压信号的电流转电压电路、将电压信号截至32Hz的低通滤波电路、以及将交流变为直流信号的DC转换电路。
[0022] 陶瓷壳体与探头本体接触面设有钨钴合金层,其具有极强耐磨性和耐高温性。其硬度在达到6-7级,吸水率低至千分之三,耐温可到1400摄氏度。
[0023] 进一步地,电压转电流电路包括包括第一运放U1,与第一运放U1负相输入端连接的电阻R2,并连接到第一运放U1的输出端;第一运放U1输出端连接电流转电压电路。第一运放U1为CA3140运算放大器,该运算放大器第一引脚和第五引脚连接可调电位器。CA3140具有高阻抗输入,低温票,低的偏置电流低的特点。
[0024] 电流转电压电路包括第二运放U3、连接第二运放U3负相输入端的可调电位器,并连接输出端,与低通滤波电路连接。第二运放U3为OP07A运算放大器,该运算放大器的第三引脚与第一运放U1输出端连接,第二引脚连接可调电位器,并与第六引脚输出端相连。电流在电阻R5上形成电压通过OP07A,再通过电位器R34调节可以得到想要的电压。
[0025] 低通滤波电路包括第三运放U4和第四运放U5串联组合形成的滤波电路;第三运放U4和第四运放U5为OP07A运算放大器。现场来的信号是低频的缓慢变化的信号,这个低通滤截至频率在32HZ,它的目的是去除杂波保留现场的原始波形。
[0026] DC转换电路包括第五运放U6和第六运放U7,第五运放U6的输出端设有并联的第一二极管D3和第二二极管D4,并连接至第六运放U7的负相输入端。第五运放U6和第六运放U7为OP07A运算放大器,通过第一二极管D3和第二二极管D4把交流转换为直流。在这里得到原始信号的幅度和形状。这个参数由中心处理器79F166采集运算。得出浓度的大小和是否赌管。
[0027] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
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