专利名称：非接触式滤袋加速度测量方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种袋式除尘器滤袋加速度的测量方法及装置，具体涉及传感器不接 触滤袋的一种非接触式滤袋加速度的测量方法及装置。
背景技术：
袋式除尘器作为工业除尘领域的重要除尘设备，由于其高效除尘的稳定性和达标 排放的可靠性，已被广泛应用于冶金、水泥、有色、燃煤锅炉等场合。影响袋式除尘器的运行 效果的因素有很多，其中最重要的的除尘器的清灰能力，除尘器的清灰能力通常靠滤袋在 脉冲喷吹时获得的加速度大小来评价，加速度大则清灰能力强，加速度小则清灰能力弱。目前在研究滤袋加速度的实验中，国内外广泛采用微型加速度传感器粘贴于被测 滤袋表面的方法，通过加速度传感器与滤袋同时获得相同的加速度来记录滤袋的运动状 态。而这种测量方法存在很大的缺陷，因为我们研究的对象滤袋是纺织品，密度大概 在400克 800克/m2之间，而现如今最小的加速度传感器大约重lg，面积大约为1cm2，而 lcm2的滤袋质量为0. 04 0. 08克，不到加速度传感器的1/10，因此粘贴在滤袋表面的加速 度传感器严重影响了滤袋的运动，传感器测量的加速度并不能有效反映滤袋的运动状态， 使研究工作受到制约。
发明内容
本发明的目的是针对现有粘贴在滤袋表面的加速度传感器测量加速度存在的缺 陷，提出一种非接触式滤袋加速度测量方法及装置，以检测到相对真实的加速度值，从而正 确评价清灰系统的工作性能，为提高清灰效率提供技术支持。本发明目的通过下述技术解决方案实现非接触式滤袋加速度测量装置，由激光位移传感器、传感器控制器和数据采集器 构成，传感器控制器连接激光位移传感器和数据采集器，激光位移传感器按照量程范围安 装在距离滤袋检测部位6. 5 9. 5厘米处，激光位移传感器由支架支撑。非接触式滤袋加速度测量方法通过高精度激光位移传感器向滤袋表面的检测部位投射一束激光，同时激光位移 传感器的CCD成像系统接收反射光束，通过接收位置的变化确定滤袋表面的位置，一旦滤 袋由收缩状态变化到膨胀状态，激光位移传感器就能将滤袋表面的微小位移记录下来，并 通过传感器控制器将采样数据输送到数据采集器，通过数据采集器的软件处理，生成位移 曲线。接下来通过建立数学模型位移曲线进行处理，用数学方法对位移进行一次差分得 到速度曲线，二次差分得到加速度曲线，具体方法如下以时间T为横坐标，以位移S为纵坐标，将测量得到的位移散点连接起来得到位移 曲线 f ⑴。根据 v = f' (1) = dS/dT = AS/AT (S(n+l)-Sn)/(T(n+l)-Tn)，得到速度V的散点，连接散点就得到V关于时间T的速度曲线f (2)。根据a = f' (2) = dV/dT = AV/AT^ (V(n+1)-Vn)/(T(n+1)-Tn)，得到加速度a的散点，连接散点就得到a关于时间 T的加速度曲线f (3)。最后对加速度曲线做多点滑动平均平滑滤波，消除高频噪声干扰，即 可得到修正后的加速度a。本发明的有益效果是本发明采用光学测量装置对滤袋在脉冲清灰状态下进行了 非接触测量，利用数学模型对位移曲线进行有效处理，得到滤袋表面加速度曲线，由此避免 了测量元器件对被测滤袋的干扰，测量结果可信度高。本发明在测量加速度的同时可以记 录滤袋的位移情况，并通过对位移一次差分得到速度变化情况。
图1非接触式滤袋加速度测量装置 图2滤袋表面运动的位移和时间的曲线图 图3图2 —次求导得到的速度曲线图
图4图3求导得到的加速度曲线中1.滤袋膨胀状态，2.滤袋收缩状态，3.投射光，4.反射光，5.激光位移传感 器，6.支架，7.传感器控制器，8.数据采集器。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步的说明非接触式滤袋加速度测量装置，由激光位移传感器5、传感器控制器7和数据采集 器8组成，传感器控制器7连接激光位移传感器和数据采集器，激光位移传感器5由支架6 支撑。非接触式滤袋加速度测量方法，在滤袋的检测部位安装激光位移传感器5，激光位 移传感器5与滤袋检测部位的距离在激光位移传感器的量程范围内。检测方法具体步骤如 下A、激光位移传感器5向滤袋表面的检测部位投射一束激光3，同时激光位移传感 器5的(XD成像系统接收反射光束4 ；B、当滤袋由收缩状态2变化到膨胀状态1，激光位移传感器5将滤袋表面的位移记 录下来，并通过传感器控制器7将采样数据输送到数据采集器8，通过数据采集器8的软件 处理，生成位移曲线；C、建立数学模型处理位移曲线，对位移进行一次差分得到速度曲线，二次差分得 到加速度曲线。以下为某次实验测量的情况，测量条件为(1)滤袋尺寸 130 X 6000mm，滤袋材质为帆布。(2)喷吹管为(M12X2焊管，喷孔20个，喷孔直径为21 28mm。(3)喷吹压力为 0. 3MPa。(4)喷吹管中心线距离花板250mm，喷嘴距离袋口 140mm。(5)脉冲宽度为40ms。(6)脉冲阀型号为高原3时淹没阀。
(7)气包有效容积 0. 32m3(8)采用激光测头对布袋的中部进行测量。通过检测装置，我们得到了滤袋表面的运动轨迹，建立了位移与时间的曲线f (1)， 如图2。然后通过一次求导得到速度曲线f (2)，如图3。最后再通过求导得到加速度曲线f (3)，如图4。图2、图3、图4均是经过多点滑动平均平滑滤波，消除高频噪声干扰，修正后的数 据。
权利要求
一种非接触式滤袋加速度测量方法，其特征是在滤袋的检测部位安装激光位移传感器(5)，激光位移传感器(5)与滤袋检测部位的距离在激光位移传感器的量程范围内。
2.一种非接触式滤袋加速度测量装置，其特征是该装置由激光位移传感器(5)、传感 器控制器(7)和数据采集器(8)组成，传感器控制器(7)连接激光位移传感器和数据采集 器，激光位移传感器(5)由支架(6)支撑。
3.如权利要求1所述的一种非接触式滤袋加速度测量方法，其特征步骤是A、激光位移传感器(5)向滤袋表面的检测部位投射一束激光(3)，同时激光位移传感 器(5)的CCD成像系统接收反射光束(4)；B、当滤袋由收缩状态(2)变化到膨胀状态(1)，激光位移传感器(5)将滤袋表面的位 移记录下来，并通过传感器控制器(7)将采样数据输送到数据采集器(8)，通过数据采集器 (8)的软件处理，生成位移曲线；C、建立数学模型处理位移曲线，对位移进行一次差分得到速度曲线，二次差分得到加 速度曲线。
4.如权利要求1所述的一种非接触式滤袋加速度测量方法，其特征是激光位移传感 器(5)的量程范围为6. 5 9. 5厘米。
全文摘要
本发明涉及一种袋式除尘器滤袋加速度的测量方法及装置，其方法是在滤袋的检测部位安装激光位移传感器5，激光位移传感器5与滤袋检测部位的距离在激光位移传感器的量程范围内，其装置由激光位移传感器5、传感器控制器7和数据采集器8组成，传感器控制器7连接激光位移传感器和数据采集器，激光位移传感器5由支架6支撑。本发明采用光学测量装置对滤袋在脉冲清灰状态下进行了非接触测量，利用数学模型对位移曲线进行有效处理，得到滤袋表面加速度曲线，由此避免了测量元器件对被测滤袋的干扰，测量结果可信度高。本发明在测量加速度的同时可以记录滤袋的位移情况，并通过对位移一次差分得到速度变化情况。
文档编号G01P15/16GK101876666SQ20101018496
公开日2010年11月3日 申请日期2010年5月21日 优先权日2010年5月21日
发明者闵志军, 陈建中 申请人:中钢集团天澄环�？萍脊煞萦邢薰�
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