粒子相浓度监测仪的零校准、跨度及量程校准方法与流程

本发明涉及一种颗粒两相流粒子相浓度监测仪，尤其涉及一种粒子相浓度监测仪的零校准、跨度及量程校准方法。

背景技术：

粒子的浓度测量是一个广泛的需求，例如，环保行业的烟尘浓度的测量、粉体加工及输运过程中的颗粒相浓度的测量等。

目前，散射测量方法主要基于两种技术路线：一种方法可称为群散射方法，另一种方法是采用粒子计数方法。另外，通过对标准粒子对不同粒径的散射强度的预先检测，即使在粒子群粒径分布变化的情况下也能够得到粒子群的浓度。

但是，对于目前的烟粉尘粒子浓度监测仪缺少合理的用于测仪零校准、跨度及量程校准的方法，各个跨度及量程的校准信号，跨度或量程信号，系统使用一段时间各个环节会造成一定的测量偏移，利用现有技术无法进行校准及修正。

因此，针对以上方面，需要对现有技术进行有效创新。

技术实现要素：

针对以上缺陷，本发明提供一种稳定可靠、应用范围广泛、可通过几个跨度值或量程值进行校准及修正的颗粒两相流的粒子相浓度监测仪零校准、跨度及量程校准方法，以解决现有技术的诸多不足。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种粒子相浓度监测仪零校准、跨度及量程校准方法，由以下步骤组成：

⑴在散射接收透镜组的对面，设置一个校准光源，同时控制校准光源产生固定占空比的波形信号；

⑵利用主动产生的波形信号，模拟颗粒物的散射光，固定占空比的波形信号等价于固定的粒子浓度的颗粒群通过测量区，实现对系统的零点跨度及满度校准；

⑶在测量区没有粒子存在的情况下，若光源不发光或者发光的波形占空比为零，对应于系统的零点输出，如果不为零则通过调零机制将系统归零；

⑷当光源发出对应于固定浓度的占空比信号时，如果输出偏离了已知对应的浓度，就通过这个差异，将系统在此浓度进行校准；

⑸定义一个最高的占空比信号对应于系统设定或测量的浓度上限，对系统的满度进行校准，在零点和满度之间设置多个跨度校准点实现对系统的线性校准。

相应地，通过控制占空比信号，模拟颗粒通过测量区产生的散射信号，光电传感器采样的光信号经过参比代表固定的已知颗粒物浓度产生的散射信号。

通过设定几个档次的占空比，对应于各个跨度及量程的校准信号，这几个跨度或量程信号，对于确定的浓度值，系统使用一段时间，各个环节造成测量偏移，可通过这几个跨度值或量程值进行校准及修正。

本发明所述的颗粒两相流的粒子相浓度监测仪零校准、跨度及量程校准方法的有益效果为：通过应用该装置，在所应用的浓度监测仪的气幕流路开通、反吹流路开通、引流流路开通时，石英腔体内部充满压缩空气，不存在烟粉尘颗粒，这时通过信号及流路控制单元控制发光二极管产生设定频率的占空比信号，模拟颗粒通过测量区产生的散射信号，这时，光电传感器采样的光信号经过参比可代表固定的已知颗粒物浓度产生的散射信号，通过设定几个档次的占空比，对应于各个跨度及量程的校准信号，这几个跨度或量程信号，对于确定的浓度值，系统使用一段时间，各个环节造成测量偏移，可通过这几个跨度值或量程值进行校准及修正。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例所述颗粒两相流的粒子相浓度监测仪零校准、跨度及量程校准方法的系统校准示意图；

图2是本发明实施例所述颗粒两相流的粒子相浓度监测仪零校准、跨度及量程校准方法的校准波形信号示意图；

图3是本发明实施例所述颗粒两相流的粒子相浓度监测仪零校准、跨度及量程校准方法的应用实施示意图。

图中：

1、校准光源；2、激光束；3、接收透镜组；4、传感器；

23、发光二极管；24、光电传感器；25、信号及流路控制单元。

具体实施方式

如图1-2所示，本发明实施例所述的颗粒两相流的粒子相浓度监测仪零校准、跨度及量程校准方法，由以下步骤组成：

⑴在散射接收透镜组3的对面，设置一个校准光源1，同时控制校准光源1产生固定占空比的波形信号；

⑵利用主动产生的波形信号，模拟颗粒物的散射光，固定占空比的波形信号等价于固定的粒子浓度的颗粒群通过测量区，实现对系统的零点跨度及满度校准；

⑶在测量区没有粒子存在的情况下，若光源不发光或者发光的波形占空比为零，对应于系统的零点输出，如果不为零则通过调零机制将系统归零；

⑷当光源发出对应于固定浓度的占空比信号时，如果输出偏离了已知对应的浓度，就通过这个差异，将系统在此浓度进行校准；

⑸定义一个最高的占空比信号对应于系统设定或测量的浓度上限，对系统的满度进行校准，在零点和满度之间设置多个跨度校准点实现对系统的线性校准。

如图3所示，本发明实施例所述的颗粒两相流的粒子相浓度监测仪零校准、跨度及量程校准方法，实施时，信号及流路控制单元25设置于机体内壁面，该信号及流路控制单元25外部由上至下设置发光二极管23、光电传感器24，其中的发光二极管23通过校准光纤连接至校准光座，其中的光电传感器24通过信号光纤连接汇聚透镜组。

以上本发明实施例所述的颗粒两相流的粒子相浓度监测仪零校准、跨度及量程校准方法，通过应用该装置，在所应用的浓度监测仪的气幕流路开通、反吹流路开通、引流流路开通时，石英腔体内部充满压缩空气，不存在烟粉尘颗粒，这时通过信号及流路控制单元25控制发光二极管23产生设定频率的占空比信号，模拟颗粒通过测量区产生的散射信号，这时，光电传感器24采样的光信号经过参比可代表固定的已知颗粒物浓度产生的散射信号，通过设定几个档次的占空比，对应于各个跨度及量程的校准信号，这几个跨度或量程信号，对于确定的浓度值，系统使用一段时间，各个环节造成测量偏移，可通过这几个跨度值或量程值进行校准及修正。

上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本案技术，所涉及的电路部分完全根据现有常规技术来实现，熟悉本领域技术的人员显然可轻易对这些实例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本案不限于以上实施例，本领域的技术人员根据本案的揭示，对于本案做出的改进和修改，例如，对于局部附加功能组件的增减、机体尺寸或体积的设置、各个连接管件的型号或尺寸等，若没有产生超出本案之外的有益效果，则都应该在本案的保护范围内。