專利名稱：非接觸式濾袋加速度測量方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種袋式除塵器濾袋加速度的測量方法及裝置，具體涉及傳感器不接 觸濾袋的一種非接觸式濾袋加速度的測量方法及裝置。
背景技術：
袋式除塵器作為工業(yè)除塵領域的重要除塵設備，由于其高效除塵的穩(wěn)定性和達標 排放的可靠性，已被廣泛應用于冶金、水泥、有色、燃煤鍋爐等場合。影響袋式除塵器的運行 效果的因素有很多，其中最重要的的除塵器的清灰能力，除塵器的清灰能力通?？繛V袋在 脈沖噴吹時獲得的加速度大小來評價，加速度大則清灰能力強，加速度小則清灰能力弱。目前在研究濾袋加速度的實驗中，國內外廣泛采用微型加速度傳感器粘貼于被測 濾袋表面的方法，通過加速度傳感器與濾袋同時獲得相同的加速度來記錄濾袋的運動狀 態(tài)。而這種測量方法存在很大的缺陷，因為我們研究的對象濾袋是紡織品，密度大概 在400克 800克/m2之間，而現(xiàn)如今最小的加速度傳感器大約重lg，面積大約為1cm2，而 lcm2的濾袋質量為0. 04 0. 08克，不到加速度傳感器的1/10，因此粘貼在濾袋表面的加速 度傳感器嚴重影響了濾袋的運動，傳感器測量的加速度并不能有效反映濾袋的運動狀態(tài)， 使研究工作受到制約。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有粘貼在濾袋表面的加速度傳感器測量加速度存在的缺 陷，提出一種非接觸式濾袋加速度測量方法及裝置，以檢測到相對真實的加速度值，從而正 確評價清灰系統(tǒng)的工作性能，為提高清灰效率提供技術支持。本發(fā)明目的通過下述技術解決方案實現(xiàn)非接觸式濾袋加速度測量裝置，由激光位移傳感器、傳感器控制器和數(shù)據(jù)采集器 構成，傳感器控制器連接激光位移傳感器和數(shù)據(jù)采集器，激光位移傳感器按照量程范圍安 裝在距離濾袋檢測部位6. 5 9. 5厘米處，激光位移傳感器由支架支撐。非接觸式濾袋加速度測量方法通過高精度激光位移傳感器向濾袋表面的檢測部位投射一束激光，同時激光位移 傳感器的CCD成像系統(tǒng)接收反射光束，通過接收位置的變化確定濾袋表面的位置，一旦濾 袋由收縮狀態(tài)變化到膨脹狀態(tài)，激光位移傳感器就能將濾袋表面的微小位移記錄下來，并 通過傳感器控制器將采樣數(shù)據(jù)輸送到數(shù)據(jù)采集器，通過數(shù)據(jù)采集器的軟件處理，生成位移 曲線。接下來通過建立數(shù)學模型位移曲線進行處理，用數(shù)學方法對位移進行一次差分得 到速度曲線，二次差分得到加速度曲線，具體方法如下以時間T為橫坐標，以位移S為縱坐標，將測量得到的位移散點連接起來得到位移 曲線 f ⑴。根據(jù) v = f' (1) = dS/dT = AS/AT (S(n+l)-Sn)/(T(n+l)-Tn)，得到速度V的散點，連接散點就得到V關于時間T的速度曲線f (2)。根據(jù)a = f' (2) = dV/dT = AV/AT^ (V(n+1)-Vn)/(T(n+1)-Tn)，得到加速度a的散點，連接散點就得到a關于時間 T的加速度曲線f (3)。最后對加速度曲線做多點滑動平均平滑濾波，消除高頻噪聲干擾，即 可得到修正后的加速度a。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用光學測量裝置對濾袋在脈沖清灰狀態(tài)下進行了 非接觸測量，利用數(shù)學模型對位移曲線進行有效處理，得到濾袋表面加速度曲線，由此避免 了測量元器件對被測濾袋的干擾，測量結果可信度高。本發(fā)明在測量加速度的同時可以記 錄濾袋的位移情況，并通過對位移一次差分得到速度變化情況。


圖1非接觸式濾袋加速度測量裝置 圖2濾袋表面運動的位移和時間的曲線圖 圖3圖2 —次求導得到的速度曲線圖
圖4圖3求導得到的加速度曲線中1.濾袋膨脹狀態(tài)，2.濾袋收縮狀態(tài)，3.投射光，4.反射光，5.激光位移傳感 器，6.支架，7.傳感器控制器，8.數(shù)據(jù)采集器。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的說明非接觸式濾袋加速度測量裝置，由激光位移傳感器5、傳感器控制器7和數(shù)據(jù)采集 器8組成，傳感器控制器7連接激光位移傳感器和數(shù)據(jù)采集器，激光位移傳感器5由支架6 支撐。非接觸式濾袋加速度測量方法，在濾袋的檢測部位安裝激光位移傳感器5，激光位 移傳感器5與濾袋檢測部位的距離在激光位移傳感器的量程范圍內。檢測方法具體步驟如 下A、激光位移傳感器5向濾袋表面的檢測部位投射一束激光3，同時激光位移傳感 器5的(XD成像系統(tǒng)接收反射光束4 ；B、當濾袋由收縮狀態(tài)2變化到膨脹狀態(tài)1，激光位移傳感器5將濾袋表面的位移記 錄下來，并通過傳感器控制器7將采樣數(shù)據(jù)輸送到數(shù)據(jù)采集器8，通過數(shù)據(jù)采集器8的軟件 處理，生成位移曲線；C、建立數(shù)學模型處理位移曲線，對位移進行一次差分得到速度曲線，二次差分得 到加速度曲線。以下為某次實驗測量的情況，測量條件為(1)濾袋尺寸 130 X 6000mm，濾袋材質為帆布。(2)噴吹管為(M12X2焊管，噴孔20個，噴孔直徑為21 28mm。(3)噴吹壓力為 0. 3MPa。(4)噴吹管中心線距離花板250mm，噴嘴距離袋口 140mm。(5)脈沖寬度為40ms。(6)脈沖閥型號為高原3時淹沒閥。
(7)氣包有效容積 0. 32m3(8)采用激光測頭對布袋的中部進行測量。通過檢測裝置，我們得到了濾袋表面的運動軌跡，建立了位移與時間的曲線f (1)， 如圖2。然后通過一次求導得到速度曲線f (2)，如圖3。最后再通過求導得到加速度曲線f (3)，如圖4。圖2、圖3、圖4均是經(jīng)過多點滑動平均平滑濾波，消除高頻噪聲干擾，修正后的數(shù) 據(jù)。
權利要求
一種非接觸式濾袋加速度測量方法，其特征是在濾袋的檢測部位安裝激光位移傳感器(5)，激光位移傳感器(5)與濾袋檢測部位的距離在激光位移傳感器的量程范圍內。
2.一種非接觸式濾袋加速度測量裝置，其特征是該裝置由激光位移傳感器(5)、傳感 器控制器(7)和數(shù)據(jù)采集器(8)組成，傳感器控制器(7)連接激光位移傳感器和數(shù)據(jù)采集 器，激光位移傳感器(5)由支架(6)支撐。
3.如權利要求1所述的一種非接觸式濾袋加速度測量方法，其特征步驟是A、激光位移傳感器(5)向濾袋表面的檢測部位投射一束激光(3)，同時激光位移傳感 器(5)的CCD成像系統(tǒng)接收反射光束(4)；B、當濾袋由收縮狀態(tài)(2)變化到膨脹狀態(tài)(1)，激光位移傳感器(5)將濾袋表面的位 移記錄下來，并通過傳感器控制器(7)將采樣數(shù)據(jù)輸送到數(shù)據(jù)采集器(8)，通過數(shù)據(jù)采集器 (8)的軟件處理，生成位移曲線；C、建立數(shù)學模型處理位移曲線，對位移進行一次差分得到速度曲線，二次差分得到加 速度曲線。
4.如權利要求1所述的一種非接觸式濾袋加速度測量方法，其特征是激光位移傳感 器(5)的量程范圍為6. 5 9. 5厘米。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種袋式除塵器濾袋加速度的測量方法及裝置，其方法是在濾袋的檢測部位安裝激光位移傳感器5，激光位移傳感器5與濾袋檢測部位的距離在激光位移傳感器的量程范圍內，其裝置由激光位移傳感器5、傳感器控制器7和數(shù)據(jù)采集器8組成，傳感器控制器7連接激光位移傳感器和數(shù)據(jù)采集器，激光位移傳感器5由支架6支撐。本發(fā)明采用光學測量裝置對濾袋在脈沖清灰狀態(tài)下進行了非接觸測量，利用數(shù)學模型對位移曲線進行有效處理，得到濾袋表面加速度曲線，由此避免了測量元器件對被測濾袋的干擾，測量結果可信度高。本發(fā)明在測量加速度的同時可以記錄濾袋的位移情況，并通過對位移一次差分得到速度變化情況。
文檔編號G01P15/16GK101876666SQ20101018496
公開日2010年11月3日 申請日期2010年5月21日 優(yōu)先權日2010年5月21日
發(fā)明者閔志軍, 陳建中 申請人:中鋼集團天澄環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>