Резюме

Трибоэлектрические приборы измерения концентрации пыли приобрели устойчивые позиции в области качественного измерения пыли в последние годы. Они используются, например, в области мониторинга фильтров и для измерения качественного содержания пыли в выхлопных газах. Все конфигурации характеризуются простотой устройства в отношении структуры и применения, а также комфортабельным соотношение цена-качество. Однако, они применимы, только в случае относительно постоянной скорости газа. Поэтому мониторинг пыли модели 3000 была разработана с целью рассмотрения и компенсации этого влияния расхода газа.

Следующая статья описывает оба типа трибоэлектрических измерительных приборов, их функции и преимущества в использовании.

Введение

Многие трибоэлектрические измерительные приборы установлены в самых разнообразных отраслях промышленности. Мониторинг пыли модели 3000 был разработан с целью рассмотрения и компенсации влияния скорости потока.

Упрощенной, имеющий более низкую стоимость, компактный блок, модели 3000C не компенсирует переменные, связанные с изменением скорости потока.

Рисунок 1: Модель 3000C запыленности Рисунок 2: Концентрация пыли Модель устройства измерения PFM 3000

Принцип трибоэлектрического метода измерения

Если два материала вводят в контакт трением, происходит обмен электронами. Разность электрических зарядов образуется за счет обмена электронами поверхностных атомов. Таким образом, в пограничном слое развиваются поверхности с положительным и отрицательным зарядом, находящихся на малом молекулярном расстоянии друг от друга.

Образованная разность зарядов, является основой для измерительных инструментов контроля концентрации пыли, основанных на трибоэлектрическом методе, в результате чего здесь применяется обмен зарядами между измерительным зондом и частицами пыли.

Зависимость выходного сигнала трибоэлектрического метода зависит от механических и электрических характеристик пыли. Скорость потока оказывает наибольшее влияние на трибоэлектрический переноса заряда.

Функциональные возможности модели 3000

Мониторинг пыли модели 3000 (рис. 2) состоит из зонда и интегрального контроллера / анализатора. На измерительный зонд устанавливаются два датчика пыли для согласования пылевого сигнала и дополнительные трубки Пито со встроенным датчиком температуры, определяющие расход газа и температуру. Зонд устроен таким образом, что он пригоден для установки на общий фланец. Размещение датчиков пыли, которые имеют трапециевидный профиль с острыми краями, происходит на той же высоте в направлении потока. Выбранный профиль для пылевых датчиков обеспечивает поток пробы в газовый канал для получения стабильного измерения в течение длительных периодов времени. Измерение концентрации пыли проводится с использованием избыточных датчиков для устранения ошибочных измерений. Трубка Пито находится в центре, расположенных в передней части пылевых датчиков. В соответствии с выбранной конструкцией зонда, имеются датчики различной длины (стандартная пыль = 16 дюймов, скорость потока = 20 дюймов).

Предусилитель для передачи сигнала о концентрации пыли, находится в головке зонда. Измерительный преобразователь давления фланцован непосредственно на трубки Пито. Этот сигнал и датчик температуры, также включены в предварительный усилитель. Контроллер / анализатор содержит в дополнение к электронному оборудованию, необходимому для анализа сигналов, дисплей и клавиатуру управления.

Частицы пыли, которые контактируют с зондом, производят электрические заряды, которые выводятся из зонда пико Амперным током. Эталонная линеаризация выполняется периодическим замыканием генерируемого эталонного сигнала. Расчет измеренных сигналов, передаваемых от датчика, происходит в анализаторе. Трибоэлектрический сигнал коррелируется с параметрами, определяемыми в процессе калибровки и учёта скорости газа. Измеренное электрическая величина и значение температуры являются основой для расчета концентрации пыли. Все данные приведены с помощью выходного сигнала 4-20мА.

Применение мониторинга пыли

Мониторинг пыли модели 3000 используется для непрерывного контроля содержания пыли в выбросах так же, как для измерения запылённости в процессе управления. Выходной сигнал скорости газа и температуры доступны в качестве опции.

Каждая модель 3000 проверяется с использованием определённых концентрации пыли и скорости потока. Результаты проверяются посредством эталонного устройства. Существует также возможность предварительной калибровки модели 3000 под индивидуальные пыли (рис. 3).

Во время разработки, было отмечено, что трибоэлектрический заряд зависит от типа измеряемой пыли. Как и в случае большинства обычных оптических измерительных приборов контроля концентрации пыли, сигнала зависит от типичных параметров пыли (например, распределение частиц по размерам). Кроме того, влияния включают состав газа, температура, влажность, степень турбулентности и скорости потока газа.

Рисунок 3: калибровочный график измерительного прибора контроля концентрации пыли PFM 97

Однако экспериментально было доказано, что влияние температуры, состава газа и влажности, как правило, незначительно.

Что касается влажности газа, следует отметить, что температура не упадет ниже точки росы газа. Для применения во влажных и / или липких газах используется добывающий мониторинг пыли модели 3000ED.

Содержание пыли в газовом потоке имеет прямое линейное влияние на количество электрических зарядов, обменивающихся между твердыми частицами и поверхностью датчика. Таким образом, трибоэлектрический заряд прямо пропорционален запыленности.

После концентрации пыли, скорость потока газа имеет наибольшее влияние на заряд трибоэлектрического измерения. Трибоэлектрический измерительный сигнал находится с концентрацией пыли в линейном и с величиной потока в потенциальной зависимости.

Преимущества по сравнению с оптическими измерительными приборами контроля концентрации пыли

• 1 прибор для 3 измерительных функций (концентрация пыли, расход и температура);

• прочный, компактный дизайн (нет механически перемещаемых или чувствительные оптические частей, без вентиляционной продувки воздухом);

• Простая конструкция (не требует специалистов, установка возможна без специальных инструментов, только один фланец);

• низкие затраты на обслуживание;

• почти любые необходимые запасные части;

• возможна предварительная калибровка изготовителем.