專利名稱：基于電磁波的煤塵檢測方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于電磁波的煤塵檢測方法及裝置，特別是一種煤礦環(huán)境中煤塵的檢測方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著煤礦開采強度和機械化水平的提高，在提高煤炭產(chǎn)量的同時，礦井作業(yè)場所的煤塵濃度也大大提高。煤塵不僅會對礦工的呼吸器官危害極大，誘發(fā)職業(yè)病——塵肺病。還會導致煤塵燃燒和爆炸，前的煤塵的檢測方法主要針對環(huán)保的呼吸性粉塵，檢測的參數(shù)主要是煤塵濃度，但是，真正影響煤塵爆炸危險性的參數(shù)除了煤塵濃度外，還有灰度參數(shù)，煤塵的灰度目前只有人工分析方法，不僅操作復(fù)雜，也不利于實時監(jiān)測。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種基于電磁波的煤塵檢測方法及裝置，解決目前煤塵灰分參數(shù)的實時檢測問題。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:裝置由電磁波發(fā)生器、煤塵檢測腔、電磁波檢測器、煤塵濃度檢測器、微處理器、顯示器、存儲電路和通信電路構(gòu)成，所述煤塵檢測腔與外部環(huán)境相通，煤塵檢測腔內(nèi)放置有待測標準煤樣，煤塵檢測腔上設(shè)有煤塵濃度檢測器，煤塵檢測腔兩側(cè)設(shè)有位置相對應(yīng)的電磁波發(fā)聲器和電磁波檢測器，電磁波檢測器和煤塵濃度檢測器的輸出端分別與微處理器相連接，微處理器的輸出端分別與顯示器、存儲電路和通信電路的輸入端相連接，所述的電磁波發(fā)生器包括順序連接的高頻振蕩器、倍頻器、功率放大器和環(huán)形天線；所述的電磁波檢測器有兩組，每組電磁波檢測器包括與微處理器順序相連接的解調(diào)電路、混頻電路、放大器、 鎖相器和環(huán)形天線，混頻電路還連接有倍頻器，倍頻器上連接有高頻振蕩器；所述煤塵濃度檢測器包括與微處理器順序連接的光電信號放大器，光電信號放大器上連接有光電管和紅外管，所述光電管和紅外管分別設(shè)在煤塵檢測腔的兩側(cè)。所述混頻電路采用型號為MBA-16的集成電路，解調(diào)電路采用型號為ATR0797的集成電路，產(chǎn)生煤塵吸收的特征頻率電磁波，頻率為3.26GHz。使用上所述裝置的基于電磁波的煤塵檢測方法:將純度為100%的干燥煤粉作為煤樣，封閉在密閉的非金屬容器中，通過電磁波發(fā)生器向設(shè)置在煤塵檢測腔中的環(huán)境煤塵和標準煤樣發(fā)射可以測量煤塵中碳成分吸收頻率的電磁波信號，電磁波穿過煤塵檢測腔由兩個電磁波檢測器接收，兩個電磁波檢測器將接收到的電磁波信號發(fā)送給微處理器處理；通過煤塵濃度檢測器采集煤塵檢測腔內(nèi)的煤塵濃度，并將煤塵濃度信息發(fā)送給微處理器，微處理器通過公式:
權(quán)利要求
1.一種基于電磁波的煤塵檢測裝置，其特征是:裝置由電磁波發(fā)生器、煤塵檢測腔、電磁波檢測器、煤塵濃度檢測器、微處理器、顯示器、存儲電路和通信電路構(gòu)成，所述煤塵檢測腔與外部環(huán)境相通，煤塵檢測腔內(nèi)放置有待測標準煤樣，煤塵檢測腔上設(shè)有煤塵濃度檢測器，煤塵檢測腔兩側(cè)設(shè)有位置相對應(yīng)的電磁波發(fā)聲器和電磁波檢測器，電磁波檢測器和煤塵濃度檢測器的輸出端分別與微處理器相連接，微處理器的輸出端分別與顯示器、存儲電路和通信電路的輸入端相連接，所述的電磁波發(fā)生器包括順序連接的高頻振蕩器、倍頻器、功率放大器和環(huán)形天線；所述的電磁波檢測器有兩組，每組電磁波檢測器包括與微處理器順序相連接的解調(diào)電路、混頻電路、放大器、鎖相器和環(huán)形天線，混頻電路還連接有倍頻器，倍頻器上連接有高頻振蕩器；所述煤塵濃度檢測器包括與微處理器順序連接的光電信號放大器，光電信號放大器上連接有光電管和紅外管，所述光電管和紅外管分別設(shè)在煤塵檢測腔的兩側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電磁波的煤塵檢測裝置，其特征是:所述混頻電路采用型號為MBA-16的集成電路，解調(diào)電路采用型號為ATR0797的集成電路，產(chǎn)生煤塵吸收的特征頻率電磁波，頻率為3.26GHz。
3.一種使用權(quán)利要求1所述裝置的基于電磁波的煤塵檢測方法，其特征是:將純度為100%的干燥煤粉作為煤樣，封閉在密閉的非金屬容器中，通過電磁波發(fā)生器向設(shè)置在煤塵檢測腔中的環(huán)境煤塵和標準煤樣 發(fā)射可以測量煤塵中碳成分吸收頻率的電磁波信號，電磁波穿過煤塵檢測腔由兩個電磁波檢測器接收，兩個電磁波檢測器將接收到的電磁波信號發(fā)送給微處理器處理；通過煤塵濃度檢測器采集煤塵檢測腔內(nèi)的煤塵濃度，并將煤塵濃度信息發(fā)送給微處理器，微處理器通過公式:
全文摘要
一種基于電磁波的煤塵檢測方法及裝置，屬于煤礦環(huán)境檢測方法及裝置。裝置由電磁波發(fā)生器、煤塵檢測腔、標準煤樣、電磁波檢測器、煤塵濃度檢測器、微處理器、顯示器、存儲電路和通信電路構(gòu)成，電磁波發(fā)生器產(chǎn)生的電磁波頻率為碳的吸收特征頻率，該電磁波同時通過煤塵檢測腔和標準煤樣，輸出到電磁波檢測器的輸入端、電磁波檢測器的輸出信號與煤塵濃度檢測器的輸出同時輸入到微處理器，經(jīng)過分析處理，顯示煤塵的灰分參數(shù)，分析結(jié)果存儲到存儲電路中，并且通過通信電路傳輸至監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。優(yōu)點能夠?qū)崟r監(jiān)測煤塵的灰分參數(shù)，對評價煤塵爆炸的危險性提供重要的依據(jù)。適合煤礦安全環(huán)境的監(jiān)測。
文檔編號G01N15/06GK103149133SQ20131004700
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月5日
發(fā)明者童紫原, 童敏明, 唐守鋒, 任子暉 申請人:中國礦業(yè)大學