基于振蕩天平法的煙塵濃度在線監(jiān)測(cè)裝置.pdf

1、隨著我國(guó)各行各業(yè)的飛速發(fā)展，空氣質(zhì)量越來(lái)越差，嚴(yán)重威脅著大家的身體健康，因而引起了廣泛的關(guān)注和重視。固定污染源排放是大氣污染的主要因素之一，它是我國(guó)環(huán)保部門重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的一項(xiàng)指標(biāo)。為滿足國(guó)家對(duì)固定污染源超低濃度排放監(jiān)測(cè)的要求，本文提出一種基于振蕩天平法的煙塵濃度在線監(jiān)測(cè)裝置，其核心思想是利用物體固有頻率與其自身的質(zhì)量間有某種固定的函數(shù)關(guān)系，確定了物體的固有頻率就可以間接得到物體的重量。用高精度頻率測(cè)量電路對(duì)煙塵采樣前后振蕩管的固有頻率進(jìn)行測(cè)

2、量，通過(guò)計(jì)算得到采樣煙氣中含有的煙塵顆粒物的質(zhì)量。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴基于振蕩天平法煙塵濃度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。其煙塵采樣部分利用模糊PID算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)煙道煙氣的等流速采樣。其煙塵連續(xù)稱重部分采用振蕩天平法的原理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)煙塵顆粒物的精確連續(xù)稱量。其煙塵樣氣檢測(cè)部分實(shí)現(xiàn)了對(duì)采樣煙氣體積的溫壓補(bǔ)償和氧含量折算。其數(shù)據(jù)顯示部分實(shí)現(xiàn)了對(duì)煙塵濃度等關(guān)鍵數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并且提供歷史曲線和數(shù)據(jù)報(bào)表等。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)超低濃度排放下煙塵

3、濃度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。⑵利用有限元分析軟件ANSYS對(duì)振蕩天平法質(zhì)量傳感器的核心元件振蕩管進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)建模和仿真。對(duì)不同參數(shù)下振蕩管的振蕩特性進(jìn)行了細(xì)致仿真，得到了各種參數(shù)與振蕩特性之間的關(guān)系，確定了振蕩管結(jié)構(gòu)的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，該方案下的振蕩管測(cè)量靈敏度很高，滿足對(duì)超低濃度檢測(cè)的要求。⑶設(shè)計(jì)了振蕩天平法質(zhì)量傳感器的硬件電路。利用DDS芯片AD9832來(lái)生成頻率可調(diào)節(jié)的激勵(lì)信號(hào)。用相位差檢測(cè)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)振蕩管固有頻率的捕捉測(cè)量，頻率測(cè)量電路的精