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题名基于静电感应法的粉尘质量浓度检测装置优化
被引量：6
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作者
陈建阁
李德文
王杰
吴付祥
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机构
重庆大学资源与安全学院
瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室
中煤科工集团重庆研究院有限公司
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期2668-2677,共10页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFC0805200)。
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文摘
为了解决目前基于环状电极静电感应法粉尘质量浓度传感器对低质量浓度粉尘的测试误差大、抗干扰能力差的问题,改进静电法粉尘质量浓度传感器的探测电极,将环状探测电极改为由环状电极与板状电极组合的板-环探测电极。通过分别建立环状探测电极、板环状探测电极的三维有限元模型,采用COMSOL仿真软件计算与对比2种探测电极的空间灵敏度,仿真结果表明:相对环状探测电极,板-环探测电极中心处多出一个驼峰,证明了板-环探测电极的空间灵敏度数值较高,有利于低质量浓度粉尘的检测;然后分析了板-环探测电极结构尺寸对其空间灵敏度的影响规律,确定了板-环探测电极的尺寸参数,板-环探测电极的直径设置为30 mm,长度设置为40 mm。并设计了板-环探测电极感应信号处理电路,结合板-环探测电极、绝缘体、屏蔽层、数值信号处理电路,研制出新型静电感应法粉尘质量浓度传感器。最后通过试验表明,相对环状电极的静电感应法粉尘质量浓度传感器,板-环探测电极静电法粉尘质量浓度传感器信噪比提高了约3倍,分辨率提高了约2倍,测量误差由目前的15%减少到10%,提高了静电感应法粉尘质量浓度传感器的检测精度。促进了静电感应法粉尘质量浓度传感器在煤矿的应用,提升了煤矿粉尘质量浓度检测技术的发展。
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关键词
粉尘质量浓度
静电感应法
板-环探测电极
低浓度粉尘
有限元法
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Keywords
dust mass concentration
electrostatic induction method
plate-ring detection electrode
low concentration
finite element method
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分类号
TD714
[矿业工程—矿井通风与安全]
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