在現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，由于工藝需要，粉塵濃度檢測(cè)儀的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)其性能要求也越來(lái)越高。
粉塵濃度檢測(cè)儀采用耐高溫、耐高壓設(shè)計(jì)，適用于各種工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。一體化，二線制結(jié)構(gòu)，使得安裝使用變得極為簡(jiǎn)單，可輕松接入用戶的自動(dòng)化管理系統(tǒng)。實(shí)時(shí)對(duì)其上游設(shè)備的工況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)早期報(bào)警，方便對(duì)上游設(shè)備的檢修維護(hù)，以免造成浪費(fèi)，以及對(duì)下游設(shè)備產(chǎn)生不必要的損傷。粉塵濃度檢測(cè)儀的應(yīng)用，可在企業(yè)實(shí)施的節(jié)能增效過(guò)
一、產(chǎn)品概況
在現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，由于工藝需要，粉塵濃度檢測(cè)儀的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)其性能要求也越來(lái)越高。
粉塵濃度檢測(cè)儀采用耐高溫、耐高壓設(shè)計(jì)，適用于各種工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。一體化，二線制結(jié)構(gòu)，使得安裝使用變得極為簡(jiǎn)單，可輕松接入用戶的自動(dòng)化管理系統(tǒng)。實(shí)時(shí)對(duì)其上游設(shè)備的工況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)早期報(bào)警，方便對(duì)上游設(shè)備的檢修維護(hù)，以免造成浪費(fèi)，以及對(duì)下游設(shè)備產(chǎn)生不必要的損傷。粉塵濃度檢測(cè)儀的應(yīng)用，可在企業(yè)實(shí)施的節(jié)能增效過(guò)程中可起到輔助作用。
二、工作原理
粉塵濃度檢測(cè)儀測(cè)量塵埃粒子經(jīng)過(guò)一個(gè)固定探頭的靜電荷感應(yīng)量。塵埃粒子與探頭感應(yīng)產(chǎn)生靜電荷，通過(guò)探頭進(jìn)行信號(hào)放大并傳送進(jìn)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。靜電荷的大小與塵埃粒子的流量成比。本系統(tǒng)的高科技電子線路把這部分電荷轉(zhuǎn)換成為控制信號(hào)輸出，啟動(dòng)粉塵超標(biāo)排放警報(bào)，同時(shí)用于連續(xù)記錄粉塵粒子的濃度。
裝置提供了目前新交流耦合技術(shù)。這是現(xiàn)代和穩(wěn)定的監(jiān)測(cè)技術(shù)，特別適合連續(xù)排放記錄和數(shù)據(jù)累積。本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理是運(yùn)用塵埃粒子流經(jīng)探針周圍所產(chǎn)生的電荷感應(yīng)來(lái)確認(rèn)塵埃粒子在線排放濃度(mg/m3）。在燃燒工況相對(duì)穩(wěn)定的情況下（即在同一個(gè)排放點(diǎn)上，流速、溫度、壓力、濕度和煙塵顆粒性質(zhì)都沒(méi)有很大的變化，小于±90%的變動(dòng)），本系統(tǒng)經(jīng)直接校定后也可用于在線監(jiān)測(cè)排放濃度（單位＝mg/M3）。
三、特性優(yōu)點(diǎn)
★粉塵濃度檢測(cè)儀由傳感器單元、變送器單元組成的一體化結(jié)構(gòu)；
★專用傳感器為無(wú)電子電路，無(wú)源被動(dòng)型。靈敏度高，不受震動(dòng)影響，無(wú)粉塵沾染，可靠性高，壽命長(zhǎng)；
★變送器輸出的電流信號(hào)與傳感器單元電氣隔離，實(shí)現(xiàn)輸出電流信號(hào)的無(wú)干擾傳輸；
★標(biāo)準(zhǔn)二線制4-20mA電流輸出，抗力強(qiáng)，易于遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸，對(duì)信號(hào)傳輸導(dǎo)線無(wú)特殊要求，輸出電流與粉塵濃度成線性關(guān)系，方便后續(xù)的PLC數(shù)據(jù)處理；
★安裝使用與二線制壓力變送器一致，現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員無(wú)須任何特殊培訓(xùn)即可正確使用，安裝方便運(yùn)行可靠；
★接線盒內(nèi)置一體化變送器輸出的4-20mA電流與粉塵感應(yīng)探針之間電氣隔離，實(shí)現(xiàn)信號(hào)安全傳輸；
★模塊化設(shè)計(jì)，可單獨(dú)更換傳感器單元、變送器單元；
★長(zhǎng)壽命設(shè)計(jì)，全金屬外殼、連接件。
四、傳感器單元
專用傳感器，不可用其他替代。
過(guò)程氣體溫度 | 0℃～250℃（260℃-800℃可定制） |
過(guò)程氣體壓力 | -0.1Mpa-1Mpa |
過(guò)程氣體流速 | 3m/s-30m/s |
過(guò)程氣體濕度 | 不結(jié)露、無(wú)冷凝90% |
五、變送器單元
5.1標(biāo)準(zhǔn)二線制變送器，24V回路供電，4-20mA電流信號(hào)輸出，鋁合金殼體為防水式。
5.2打開(kāi)密封蓋，可見(jiàn)接線端子，信號(hào)線纜通過(guò)變送器外殼上的穿線孔，固定在接線柱上（接線不分正負(fù)），將穿線孔的鎖緊螺絲旋至合適位置，防止進(jìn)水，最后蓋上密封蓋。
5.3電氣接線圖（圖1）
六、產(chǎn)品選型
產(chǎn)品型號(hào)代碼 | GY/VGD-100-PIL |
探針長(zhǎng)度選擇 | 探針長(zhǎng)度請(qǐng)按照公式選取，即1/3D≤L≤2/3D (其中：D–管道內(nèi)徑，L–探針長(zhǎng)度) |
管道外徑 | 0.1M-4M |
塵埃顆粒大小范圍 | 標(biāo)稱0.1μM～600μM，在標(biāo)稱范圍外仍然能夠接收但信號(hào)特性有點(diǎn)不同。 |
七、技術(shù)參數(shù)
操作環(huán)境溫度 | -20℃～60℃ （電子部件） |
操作環(huán)境濕度 | 濕度90% |
操作環(huán)境振動(dòng) | 連續(xù)震蕩量，任何方向、任何頻率：均方根值 2g (20m/s2) |
操作環(huán)境電磁場(chǎng) | 在50赫茲時(shí)值=60A/m(相等于一個(gè)1米×1米正方形電磁線圈內(nèi)有50AT的磁場(chǎng)) |
操作環(huán)境保護(hù) | 保護(hù)等級(jí)：IP66/NEMA4鋁合金殼體，適合非腐蝕性環(huán)境內(nèi)安裝，不銹鋼探針 |
管道氣體壓力 | -0.1–1MPa |
管道氣體流速 | 1m/s～30m/s |
管道氣體溫度 | 0℃～250℃（260℃-800℃可定制） |
探針結(jié)構(gòu) | 標(biāo)準(zhǔn)探針是φ16mm，長(zhǎng)度100mm-1000mm，探針材質(zhì)：稀土非晶合金, |
粉體材料 | 包括：粉塵，煤粉，面粉，灰塵，煙塵，石墨，二氧化錳，生石灰等各種顆粒物 |
零點(diǎn)漂移 | (時(shí)間)每年低于量程的1%。 |
零點(diǎn)漂移 | (溫度)在的溫度范圍內(nèi)，低于量程的1%。 |
滿量程漂移 | (時(shí)間)每年低于量程的1% |
滿量程漂移 | (溫度)在的溫度范圍內(nèi)，低于量程的1%。 |
線路穩(wěn)定性 | 系統(tǒng)所有部件均選用高穩(wěn)定性電子組裝件。 |
噪音抵抗性 | 所有50或60赫茲音頻和諧波均在信號(hào)被接收之前全部濾掉 |
測(cè)量范圍 | 0-10mg/50mg/100mg/600mg/1000mg/30g/100g/m3 |
變送器輸出方式 | 二線制4–20mA（內(nèi)置隔離器，防爆防干擾），RS485（選配） |
變送器電源 | 24V(15V～32V范圍內(nèi)可用) |
測(cè)量精度 | ±3% |
八、安裝及注意事項(xiàng)
8.1傳感器的安裝
8.1.1傳感器裝在垂直管道上，距閥門(mén)、彎頭5倍以上管徑處，需在水平管道取樣時(shí)，不得裝在底部。對(duì)多個(gè)箱體并聯(lián)運(yùn)行的煤氣除塵系統(tǒng)，應(yīng)在被測(cè)除塵箱體的出口處進(jìn)入凈煤氣總管前的管道上開(kāi)孔（開(kāi)孔尺寸為φ33mm）,將固定傳感器的底座接口端垂直焊接在直管段較長(zhǎng)的水平管道頂部。
8.1.2傳感器探棒的長(zhǎng)度，根據(jù)用戶需測(cè)管徑由儀表廠家選配成套供應(yīng)。底座應(yīng)是傳感器探棒的絕緣套頂端與管道內(nèi)壁持平或突出管道內(nèi)壁。底座由儀表廠家配套供應(yīng)。
8.1.3傳感器與插座之間加紫銅墊，以絲扣連接并擰緊防止管內(nèi)有毒氣體泄漏。
8.1.4傳感器接線盒為防雨式，信號(hào)電纜通過(guò)接線盒上的穿線孔，直接接到盒內(nèi)的接線端子，然后壓緊密封膠圈，外引電纜應(yīng)就近固定，以防風(fēng)雨中來(lái)回?cái)[動(dòng)，造成傳輸導(dǎo)線的機(jī)械損傷。
8.1.5安裝示意圖
8.1.6儀器工作流程
粉塵濃度檢測(cè)儀信號(hào)連接示意圖
8.2安裝時(shí)注意：
8.2.1傳感器底座及長(zhǎng)度尺寸由廠家提供，底座在管道開(kāi)孔尺寸φ32±2mm。
8.2.2傳輸導(dǎo)線請(qǐng)選用0.75mm2--1.5mm2普通雙絞線（在干擾特別強(qiáng)的環(huán)境下，請(qǐng)使用帶屏蔽雙芯電纜，并將屏蔽層良好接地）。
九、儀器工作方框圖：
十、校準(zhǔn)說(shuō)明
利用等速取樣測(cè)試（Isokinetic sampling test）對(duì)粉塵濃度檢測(cè)儀進(jìn)行校準(zhǔn)后，可將其設(shè)置成為直接輸出總量單位的mg/m3數(shù)據(jù)。但如果等速采樣的取樣口處于探頭的上游，或者太接近探頭，取樣儀器插入時(shí)影響了探頭周圍氣流的穩(wěn)定，就不能對(duì)粉塵濃度檢測(cè)儀進(jìn)行有效校準(zhǔn)。因此，必須把探頭安裝在取樣口的上游1米以外的距離。在粉塵濃度檢測(cè)儀設(shè)備中，通常需要設(shè)置三條水平線，分別顯示代表三個(gè)不同的粉塵排放濃度。它們是正常操作水平線、報(bào)警線（說(shuō)明過(guò)濾器中有破損的過(guò)濾袋）和超標(biāo)排放線（說(shuō)明在過(guò)濾系統(tǒng)中有重大故障）。這三條線被設(shè)置在4～20mA 的輸出數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，由于粉塵濃度檢測(cè)儀測(cè)量的粉塵濃度值和電流（4-20mA）輸出數(shù)據(jù)值之間是一種線性關(guān)系（注：0％＝4mA,，所以在等速取樣測(cè)試中，可以建立一個(gè)換算系數(shù)（用K來(lái)表示）來(lái)計(jì)算其它粉塵排放濃度值。
十一、報(bào)警設(shè)置
11.1利用毫安表在上面的等速取樣測(cè)試中，假設(shè)從等速取樣測(cè)試中得到總量值為10mg/m3,若毫安表的讀數(shù)為8mA，減去4mA的基本電流所得的最終值為4mA。因此換算系數(shù)K由毫安值讀數(shù)為：10/4＝2.5mg/mA
如果變送器輸出為16mA，減去4mA的基本電流值，所得的最終調(diào)整值為12mA。最后用系數(shù)K所計(jì)算出的粉塵排放總量值為:2.5×12=30mg/m3在排放工況穩(wěn)定狀態(tài)下（流速改變<±90％），重復(fù)以上步驟可直接計(jì)算排放濃度的K系數(shù)，單位 mg/m3 。
11.2利用客戶的PLC(DCS或PC) 控制系統(tǒng)顯示；數(shù)值計(jì)算和調(diào)整過(guò)程參見(jiàn)A
注意：利用《抽樣稱重法》對(duì)設(shè)備進(jìn)行校定時(shí)，必須符合機(jī)構(gòu)所認(rèn)定的有關(guān)步驟以及使用經(jīng)過(guò)認(rèn)定的設(shè)備和工具。
十二、K換算系數(shù)的計(jì)算
12.1粉塵濃度檢測(cè)儀的報(bào)警在PLC或其它可記錄系統(tǒng)中設(shè)置。將輸出信號(hào)4-20mA轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)可讀數(shù)（如mg/m2）。轉(zhuǎn)換方式如下，以量程0-100 mg/m2為例，4mA對(duì)應(yīng)0mg，20mA對(duì)應(yīng)100mg，則1mA對(duì)應(yīng)100/20-4=6.25mg.
12.2在系統(tǒng)中設(shè)置兩條水平線，一條是正常工作水平線，一般設(shè)在滿量程的20%位置，由于設(shè)備的精細(xì)程度及每個(gè)工廠的使用要求不同，也可根據(jù)實(shí)際情況做相應(yīng)調(diào)整。另一條是報(bào)警線，設(shè)在滿量程的40%位置，并作時(shí)間延遲處理，以免產(chǎn)生誤報(bào)警（如在布袋除塵器使用中由于布袋清灰導(dǎo)致的粉塵含量瞬間增高）
十三、安裝示例：
13.1將變送器的底座接口取下，垂直焊接在直管段較長(zhǎng)的水平管道頂部，管道開(kāi)孔尺寸φ32±2mm。(如圖1)
13.2傳輸導(dǎo)線（0.75mm2--1.5mm2普通雙絞線）通過(guò)變送器接口連接（不分正負(fù)）（如圖2）
圖1 圖2
十四、注意事項(xiàng)：
14.1避免用干布過(guò)猛擦拭探針，如需擦拭可用濕布進(jìn)行勿用水或有機(jī)溶劑擦拭。
14.2遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁場(chǎng)，如果必須經(jīng)過(guò)強(qiáng)電磁場(chǎng)，需用金屬套管套住探針。
14.3安裝好后盡量不要隨意移動(dòng)設(shè)備，以免在移動(dòng)過(guò)程中磕碰影響使用。
14.4此設(shè)備需24V供電。
十五、產(chǎn)品選配
A（普通型） B(帶本地顯示)
C(帶聲光顯示) 控制報(bào)警主機(jī)
溫馨提示：根據(jù)工況進(jìn)行相對(duì)應(yīng)選型，詳細(xì)與商務(wù)洽接。
十六、應(yīng)用與案例
16.1應(yīng)用
粉塵濃度檢測(cè)儀廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)用途，包括：煉鋼、發(fā)電、石油、化工、醫(yī)藥、建材加工、采煤和采礦、水泥制造和包裝等行業(yè)。
典型用途包括布袋除塵器濾袋破損的探測(cè)、粉狀材料回收、產(chǎn)品輸送總量監(jiān)測(cè)，各種燃料的鍋爐煙塵及其他生產(chǎn)性煙塵的排放監(jiān)測(cè)。
16.2典型應(yīng)用的實(shí)例圖解
16.2.1濾袋破損的探測(cè)
以煉鐵高爐生產(chǎn)中煤氣的回收利用及余壓發(fā)電（TRT）為例，荒煤氣在經(jīng)過(guò)重力除塵和降溫后，進(jìn)入布袋除塵器做精細(xì)除塵，凈煤氣從各除塵器的凈氣室經(jīng)支管匯入煤氣總管，進(jìn)入下一級(jí)余壓發(fā)電、熱風(fēng)爐、儲(chǔ)存罐。
粉塵濃度檢測(cè)儀裝在除塵器凈氣室出口的支管上，可實(shí)時(shí)監(jiān)控布袋除塵器的工況，對(duì)濾袋的破損和脫落起到早發(fā)現(xiàn)早報(bào)警的作用，便于及時(shí)維護(hù)。
粉塵濃度檢測(cè)儀裝在（TRT）前端的凈煤氣總管上，在線檢測(cè)凈煤氣總管內(nèi)的粉塵濃度，對(duì)于管道內(nèi)粉塵濃度的異常實(shí)施報(bào)警，保護(hù)（TRT）設(shè)備不受損壞。
16.2.2粉狀材料的回收、粉料輸送過(guò)程監(jiān)測(cè)
以煉鐵高爐噴煤、發(fā)電鍋爐噴煤為例，高爐噴煤及電站鍋爐噴煤就是把原煤（無(wú)煙煤、煙煤）烘干、磨細(xì)，經(jīng)布袋收塵器收集，使之進(jìn)入煤粉倉(cāng)，進(jìn)入噴吹罐混合，用壓縮空氣（或氮?dú)猓┹斔?，從噴吹罐送至分配器，?jīng)分配器從各噴煤槍直接噴入爐缸。
粉塵濃度檢測(cè)儀裝在收集煤粉的除塵器凈氣室出口道管上，可實(shí)時(shí)監(jiān)控布袋除塵器的工況，對(duì)濾袋的破損和脫落起到早期報(bào)警的作用，便于及時(shí)維護(hù)，避免造成煤粉的大量泄漏。
粉塵濃度檢測(cè)儀裝在分配器后各噴煤槍的管道上，可隨時(shí)監(jiān)控各噴煤管道內(nèi)氣固兩相流體的輸送狀況，并測(cè)算輸送總量。還可以對(duì)各噴煤管道的堵斷起報(bào)警作用。
16.2.3燃料鍋爐及生產(chǎn)性煙塵的排放監(jiān)測(cè)
各種燃料鍋爐及其它生產(chǎn)過(guò)程中的煙塵排放檢測(cè)，請(qǐng)參照粉狀材料回收應(yīng)用圖解中介紹的安裝位置等，要求裝在金屬管道，如遇非金屬管道安裝（如玻璃鋼、混凝土等），請(qǐng)致電廠商。
