一种连续稳定且环境参数可调的循环粉尘装置及试验系统
技术领域
本发明属于粉尘浓度检测
技术领域
，涉及一种连续稳定且环境参数可调的循环粉尘装置及试验系统。背景技术
粉尘传感器普遍应用于煤矿、铁矿、建筑等各个行业粉尘污染比较严重的作业场所，粉尘浓度传感器在研发、生产和使用过程中，需要不断、定期对粉尘传感器进行验证或是校准，以保证粉尘传感器的测试精度；另一方面在粉尘传感器研发过程中，需要研究环境参数对粉尘传感器监测精度的影响，则需要一个稳定、连续的粉尘环境，且环境参数可调可测。
目前的粉尘浓度传感器校准装置只是连续稳定的粉尘环境，但是体积普遍大(长度15～20m)、造价高，不利于普遍的推广应用。并且测试装置里面的环境参数与外界环境的参数相同，不能调节。
因此目前的粉尘浓度传感器的校准装置存在体积大、造价高、环境参数不可调的问题，亟需一种连续稳定且环境参数可调的循环粉尘装置及试验系统。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种连续稳定且环境参数可调的循环粉尘装置及试验系统，将粉尘浓度传感器标定装置小型化、低成本、环境参数可调可测，可以普遍推广到各个粉尘传感器的使用用户，方便粉尘传感器的实时校准，以保证粉尘传感器的测试精度。
为达到上述目的，本发明提供如下两种技术方案：
技术方案一：一种连续稳定且环境参数可调的循环粉尘装置，包括：粉尘混合环境仓、粉尘浓度检测连接口、可调风机、注尘口、收尘口和送风口；
所述注尘口、收尘口和送风口分别设置在粉尘混合环境仓的顶部、底部和侧面上方部位；所述；所述可调风机输入端通过循环分管与收尘口连接，输出端通过循环风管与送风口连接；所述粉尘浓度检测连接口用于连接粉尘浓度传感器，使其与整个循环粉尘装置形成一个密闭空间。
技术方案二：一种连续稳定且环境参数可调的循环粉尘试验系统，包括：粉尘混合环境仓、粉尘浓度检测连接口、环境调节装置、注尘口、收尘口、送风口和加湿口；所述环境调节装置包括加热器、可调风机和加湿器；
所述注尘口、收尘口分别设置在粉尘混合环境仓的顶部、底部，所述送风口和加湿口均设置在粉尘混合环境仓的侧面上方部位；所述加热器一端连接至收尘口，另一端与可调风机的输入端连接；所述可调风机的输出端与送风口连接；所述加湿器与加湿口连接；
所述粉尘浓度检测连接口用于连接粉尘浓度传感器，使其与整个环粉尘试验系统形成一个密闭空间；
所述加热器、可调风机和加湿器分别用于改变整个试验系统内部环境的温度、风速和湿度。
进一步，该系统还包括：环境检测装置和上位机；所述环境检测装置包括温度传感器、湿度传感器和风速传感器，均设置在粉尘混合环境仓的侧面部分；所述上位机分别与温度传感器、湿度传感器、风速传感器、加热器、可调风机和加湿器连接；
所述上位机通过从环境检测装置处获取的粉尘混合环境仓内部温度、风速和湿度，结合不同试验对系统环境条件的要求，对应调整环境调节装置。
进一步，所述收尘口与粉尘浓度检测连接口设置为串联或并联方式；当并联时，在对应口处设置阀门。
进一步，该试验系统能检测粉尘浓度传感器是否合格，或者校准粉尘浓度传感器的准确度，或者模拟粉尘浓度传感器的老化实验。
进一步，使用该系统模拟粉尘浓度传感器的老化试验，具体包括以下步骤：
S1：用称称取质量为m的粉尘，并计算出环境仓粉尘浓度c0；
S2：将步骤1称取的粉尘通过注尘口加入粉尘混合环境仓中；
S3：安装待测粉尘浓度传感器；
S4：上位机设置风速、温度、湿度参数，使粉尘混合环境仓内环境趋于稳定；
S5：记录粉尘浓度传感器的检测值c1，并与c0对比，计算出待测粉尘浓度传感器的测试误差及波动性，从而判断出待测粉尘浓度传感器是否合格；
S6：当待测粉尘浓度传感器合格时，改变环境参数；
S7：记录待测粉尘浓度传感器的检测值c2，并与c0对比，计算出待测粉尘浓度传感器的测试误差及波动性，从而判断出待测粉尘浓度传感器的抗干扰性。
本发明的有益效果在于：
1)本发明粉尘装置可循环且小型化，粉尘在管道中可以循环流动，且稳定，装置体积小，方便使用。
2)本发明粉尘装置中的环境参数可调可测，粉尘颗粒所处的环境参数温度、湿度、流速、含水量等参数是可调、可测的，将各个参数的传感器测试数据传输到控制中心，然后根据试验要求调整各个测参数的相关设备，使粉尘环境满足实验要求。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明连续稳定且环境参数可调的循环粉尘装置平面示意图；
图2为本发明连续稳定且环境参数可调的循环粉尘装置整体示意图；
图3为本发明连续稳定且环境参数可调的循环粉尘试验系统控制原理图；
图4为本发明连续稳定且环境参数可调的循环粉尘装置老化实验流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
请参阅图1～图4，图1～图2所示为一种连续稳定且环境参数可调的循环粉尘装置，该装置包括：粉尘混合环境仓、粉尘浓度检测连接口、环境调节装置、环境检测装置、上位机、注尘口、收尘口、送风口和加湿口。其中，环境调节装置包括加热器、可调风机和加湿器。环境检测装置包括温度传感器、湿度传感器和风速传感器，均设置在粉尘混合环境仓的侧面部分。上位机分别与温度传感器、湿度传感器、风速传感器、加热器、可调风机和加湿器连接。注尘口、收尘口分别设置在粉尘混合环境仓的顶部、底部；送风口和加湿口均设置在粉尘混合环境仓的侧面上方部位；加热器一端连接至收尘口，另一端与可调风机的输入端连接；可调风机的输出端与送风口连接；加湿器与加湿口连接。
粉尘浓度检测连接口用于连接粉尘浓度传感器，使其与整个环粉尘试验系统形成一个密闭空间。加热器、可调风机和加湿器分别用于改变整个试验系统内部环境的温度、风速和湿度。上位机通过从环境检测装置处获取的粉尘混合环境仓内部温度、风速和湿度，结合不同试验对系统环境条件的要求，对应调整环境调节装置。
本发明循环粉尘装置的个结构紧凑，体积不超过1m*1m*2.5m，可以作为一个可用于粉尘传感器校准、老化的实验设备，可以实现粉尘环境不同条件下设备的相关实验、连续稳定粉尘环境下设备的相关试验。
通过本发明装置可以准确的评价一个粉尘传感器检测结果的准确度与稳定性，并且可以判断此粉尘传感器对恶劣环境的适应能力与抗外界环境因素干扰能力的大小。如图4所示，该装置的具体试验方法如下步骤所示：
S1：用称称取质量为m的粉尘，并计算出环境仓粉尘浓度c0；
S2：将步骤1称取的粉尘通过注尘口加入粉尘混合环境仓中；
S3：安装待测粉尘浓度传感器；
S4：上位机设置风速、温度、湿度参数，使粉尘混合环境仓内环境趋于稳定；
S5：记录粉尘浓度传感器的检测值c1，并与c0对比，计算出待测粉尘浓度传感器的测试误差及波动性，从而判断出待测粉尘浓度传感器是否合格；(误差小于等于15％为合格)
S6：当待测粉尘浓度传感器合格时，改变环境参数；
S7：记录待测粉尘浓度传感器的检测值c2，并与c0对比，计算出待测粉尘浓度传感器的测试误差及波动性，从而判断出待测粉尘浓度传感器的抗干扰性(误差小于等于15％为抗干扰性较好)。
如图3所示，上位机完成的数据处理包括有：
1)检验待测试粉尘浓度传感器的检测精度与稳定性；
2)测试粉尘传感器的检测值与风速、温度、湿度的数学关系；
3)检验粉尘传感器抗外界影响因素(温度、湿度、风速)能力的大小，是衡量粉尘传感器适应恶劣环境的能力大小的重要指标。
本发明装置将粉尘浓度传感器的标定装置小型化、成本低可以普遍推广，并且环境参数包括温度、湿度、风速，可以调整，可以将测试结果传到测试系统的控制中心。形成了一种粉尘浓度传感器校准装置的小型化、集成化，且参数可调可测。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
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