本發明涉及粉塵濃度測量，特別涉及一種水泥廠用粉塵濃度在線實時測量系統及方法。

背景技術：

1、水泥是建筑物中最重要的結構材料之一，是建筑工程中不可或缺的一部分。水泥廠在生產水泥過程中會產生大量的粉塵，比如粉磨系統、水泥立窯、烘干機、包裝過程、運送過程中都會產生大量粉塵。大多水泥生產企業廠房環境中粉塵濃度超標，這些粉塵的危害性很大。

2、粉塵濃度是單位體積空氣中的粉塵含量。有兩種表示方法：一種是質量濃度，即每立方米空氣中所含粉塵的毫克數(mg/m3)。另一種是顆粒濃度，即每立方米空氣中所含粉塵的顆粒數。目前，水泥廠廠房環境粉塵測量主要采用直接測量法，具體是使一定體積的含塵空氣，通過已知重量的濾膜，使粉塵阻留在濾膜上，根據采樣前后濾膜的重量差和采氣量，即可計算得出粉塵濃度。該方法具有簡單易行、精確度較高。然而，它也存在一些局限性，例如需要耗費大量時間和人力進行樣品采集和實驗室分析，且不能實現連續實時監測。

技術實現思路

1、為了解決上述問題，本發明提供了一種水泥廠用粉塵濃度在線實時測量系統及方法，用以實現連續實時監測粉塵濃度，提高粉塵濃度檢測的及時性、準確性。

2、為實現上述目的，本發明提供了一種水泥廠用粉塵濃度在線實時測量系統，包括：測量裝置主體、主控盒、光纖發射模塊和光纖接收模塊，所述主控盒設置在所述測量裝置主體上，所述主控盒內設置有主控電路板，所述光纖發射模塊和所述光纖接收模塊設置在所述主控盒的下方；所述光纖發射模塊用于向所述測量裝置主體的內部空間發射光信號，所述光纖接收模塊用于接收經所述測量裝置主體的內部空間的粉塵顆粒散射后的光信號；所述光纖接收模塊將接收到的光信號轉換為電壓信號傳輸至所述主控盒內的主控電路板；所述主控電路板根據得到電壓信號計算水泥廠內的粉塵濃度。

3、為實現上述目的，本發明還提供了一種水泥廠用粉塵濃度在線實時測量方法，所述方法應用于上述的水泥廠用粉塵濃度在線實時測量系統，所述方法包括：通過光纖發射模塊向水泥廠發射光信號，并通過光纖接收模塊接收經所述測量裝置主體的內部空間的粉塵顆粒散射后的光信號，并將光信號轉換為電壓信號；利用濾膜法測量出模擬裝置內部環境的水泥廠粉塵濃度，并測量不同水泥廠粉塵濃度下對應的電壓值，確定水泥廠粉塵濃度與電壓值的函數關系；基于所述水泥廠粉塵濃度與電壓值的函數關系，通過主控電路板中的信號處理模塊根據電壓信號計算水泥廠內的粉塵濃度。

4、根據本發明提供的具體實施例，本發明公開了以下技術效果：

5、本發明中，當水泥廠環境空氣進入測量裝置主體的內部空間后,實時采集水泥廠粉塵的后向散射光線，并通過光電傳感元件輸出電壓信號，經主控電路板計算得到粉塵濃度，實現水泥廠環境粉塵濃度的實時且準確的檢測，從而達到及時預警的目的。

技術特征：

1.一種水泥廠用粉塵濃度在線實時測量系統，其特征在于，包括：測量裝置主體、主控盒、光纖發射模塊和光纖接收模塊，所述主控盒設置在所述測量裝置主體上，所述主控盒內設置有主控電路板，所述光纖發射模塊和所述光纖接收模塊設置在所述主控盒的下方；

2.根據權利要求1所述的水泥廠用粉塵濃度在線實時測量系統，其特征在于，所述主控盒通過固定塊固定在所述測量裝置主體上。

3.根據權利要求1所述的水泥廠用粉塵濃度在線實時測量系統，其特征在于，所述測量裝置主體設置有上蓋板、前蓋板、左側蓋板和右側蓋板。

4.根據權利要求2所述的水泥廠用粉塵濃度在線實時測量系統，其特征在于，所述測量裝置主體的底部設置有減速電機、左側轉動軸和右側傳動軸；所述左側轉軸的一端與所述減速電機的左側端連接，所述左側傳動軸的另一端與所述左側蓋板的轉軸連接，所述右側傳動軸的一端與所述減速電機的右側端連接，所述右側傳動軸的另一端與所述右側蓋板的轉軸連接；

5.根據權利要求1所述的水泥廠用粉塵濃度在線實時測量系統，其特征在于，所述主控盒內還設置有無線發射模塊，所述主控電路板將計算得到的粉塵濃度通過所述無線發射模塊發送至上位機。

6.根據權利要求1所述的水泥廠用粉塵濃度在線實時測量系統，其特征在于，測量裝置主體上還設置有報警器，所述報警器與所述主控電路板連接，當粉塵濃度超過設定閾值時所述報警器進行報警。

7.根據權利要求1所述的水泥廠用粉塵濃度在線實時測量系統，其特征在于，所述測量裝置主體上還設置有電池模塊。

8.根據權利要求1所述的水泥廠用粉塵濃度在線實時測量系統，其特征在于，所述測量裝置主體上還設置有風扇。

9.一種水泥廠用粉塵濃度在線實時測量方法，其特征在于，所述方法應用于權利要求1-8任一項所述的水泥廠用粉塵濃度在線實時測量系統，所述方法包括：

技術總結
本發明公開了一種水泥廠用粉塵濃度在線實時測量系統及方法，涉及粉塵濃度測量技術領域，系統包括：測量裝置主體、主控盒、光纖發射模塊和光纖接收模塊，主控盒設置在測量裝置主體上，主控盒內設置有主控電路板，光纖發射模塊和光纖接收模塊設置在主控盒的下方；光纖發射模塊用于向測量裝置主體的內部空間發射光信號，光纖接收模塊用于接收經測量裝置主體的內部空間的粉塵顆粒散射后的光信號；測量裝置主體的內部空間的環境與水泥廠環境一致；光纖接收模塊將接收到的光信號轉換為電壓信號傳輸至主控盒內的主控電路板；主控電路板根據得到電壓信號計算水泥廠內的粉塵濃度。本發明能夠實現連續實時監測粉塵濃度，提高粉塵濃度檢測的及時性、準確性。

技術研發人員：李超,孫鋒申,馬偉順,唐修金,李鋒,張國棟,咸春曉,賈川
受保護的技術使用者：萊蕪職業技術學院
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28