专利名称：粉尘检测变送器综合标定试验台的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种标定粉尘检测变送器各项性能指标的专用装置，特别是一种 粉尘检测变送器综合标定试验台。
背景技术：
大气中粉尘密度的测定是科学控制和调节空气状况，实现大气环境科学管理和除 尘自动化的研究基础。大气质量测试、现场粉尘浓度测定、工业排放中粉尘浓度监测等方面 主要采用粉尘检测变送器来进行测试，可广泛地应用于劳动部门防尘监测、卫生检疫检测、 环境环保检测、污染源调查及相关科学研究工作。因此，快速、准确地测定大气中和工业排 放中粉尘密度变化，对环境保护工程和气象监测等方面具有重要的科学意义。对粉尘检测变送器的各项指标进行综合标定，是粉尘检测变送器研制过程中一种 量化定性的方法。目前，国内外对粉尘检测变送器进行综合标定的方法主要有模拟定量法、 仪器对照法和仿真计算法等。模拟定量法是传统的标准方法，标定数据准确且精度高，但现 有设备存在体积较大，试验操作复杂，实验环境要求严格、使用成本过高等问题。仪器对照 法是采用被标定的粉尘检测变送器与标准仪器在排放现场定点同步测试，但对配备的标准 检测仪器要求较高，同被标定的粉尘检测变送器输出值进行对照，通过对比换算来确定被 标定的粉尘检测变送器的测试范围、输出结果和测量精度等各项数据，最终确定其各项指 标；该方法对测试现场的要求严格，标定值受环境变化的影响而误差大、重复性较差，标定 成本过高。仿真计算法是在理论计算和相关统计数据的基础上进行计算机仿真，常受到不 可预见因素和相关量的影响，仿真的数据与实际值会出现误差。因此，研制一种用于对粉尘检测变送器进行综合标定，能精确摸拟大气中不同密 度粉尘环境的综合标定试验台，测试不同粉尘配比的模拟情况下粉尘检测变送器的输出数 据，具有模拟精确、操作简便、仪器体积小、重复性好等特点，可以快速、准确地完成粉尘检 测变送器各项性能指标的综合标定工作，对环境保护工程管理和气象监测等方面具有重要 的科学意义。
发明内容本实用新型的目的是设计一种粉尘检测变送器综合标定试验台，可用于对研制开 发的粉尘检测变送器的各项性能指标进行综合标定，采用在标准容积的闭环管道系统内分 次配比规定数量的粉尘，通过高速高压风机推动管内气流高速运动，将粉尘均勻的悬浮起 来实现模拟大气中粉尘密度的状况，用于测试粉尘检测变送器在不同粉尘密度状况下的输 出数据，并检测粉尘检测变送器的灵敏度、准确度、重复性和可靠性等数据，可以快速、准确 地对粉尘检测变送器的各项性能指标进行检验和标定，具有模拟精度高、设备体积小、操作 简便、使用成本低等特点，可应用于粉尘检测变送器的标定与试验等研究工作，具有重要的 科学意义和广阔的应用前景。本实用新型的目的是这样实现的粉尘检测变送器综合标定试验台由粉尘密度配比单元、粉尘检测变送器接收单元、粉尘密度检测单元、粉尘检测变送器发射单元、温度加 热单元、连接弯管、观察窗与传感器安装单元、法兰盘联结螺栓、高速高压风机输出接口单 元、高速高压风机、电缆、变频器控制箱、高速高压风机输入接口单元、万向地轮、机架水平 调节地脚、试验台机架等组成。粉尘密度配比单元通过法兰盘联结螺栓联结粉尘检测变送 器接收单元，粉尘检测变送器接收单元通过法兰盘联结螺栓联结粉尘密度检测单元，粉尘 密度检测单元通过法兰盘联结螺栓联结粉尘检测变送器发射单元，粉尘检测变送器发射单 元通过法兰盘联结螺栓联结温度加热单元，温度加热单元通过法兰盘联结螺栓联结连接弯 管，连接弯管通过法兰盘联结螺栓联结观察窗与传感器安装单元，观察窗与传感器安装单 元通过法兰盘联结螺栓联结高速高压风机输出接口单元，高速高压风机输出接口单元通过 法兰盘联结螺栓联结高速高压风机，高速高压风机通过法兰盘联结螺栓联结高速高压风机 输入接口单元，高速高压风机输入接口单元通过法兰盘联结螺栓联结连接弯管，连接弯管 通过法兰盘联结螺栓联结粉尘密度配比单元，构成闭环的管道系统；粉尘密度检测单元和 连接弯管安装在试验台机架上，试验台机架的下部的四角分别设置有万向地轮和机架水平 调节地脚；高速高压风机由电缆与变频器控制箱连接。粉尘密度检测单元由法兰盘、检测区无缝直钢管组成，检测区无缝直钢管的两端 分别焊接法兰盘。粉尘检测变送器接收单元由法兰盘、粉尘检测变送器接收端90°无缝钢弯管、粉 尘检测变送器接收端安装接口、变送器接收端固定装置等组成。粉尘检测变送器接收端 90°无缝钢弯管的两端分别焊接法兰盘，粉尘检测变送器接收端安装接口焊接在粉尘检测 变送器接收端90°无缝钢弯管的顶端上，变送器接收端固定装置设置在粉尘检测变送器接 收端安装接口上。粉尘检测变送器发射单元由法兰盘、粉尘检测变送器发射端90°无缝钢弯管、粉 尘检测变送器发射端安装接口、变送器发射端固定装置等组成。粉尘检测变送器发射端 90°无缝钢弯管的两端分别焊接法兰盘，粉尘检测变送器发射端安装接口焊接在粉尘检测 变送器发射端90°无缝钢弯管的顶端上，变送器发射端固定装置设置在粉尘检测变送器发 射端安装接口上。粉尘密度配比单元由法兰盘、粉尘配比窗无缝钢管、密封盖板、粉尘配比窗、粉尘 配比窗胶垫、螺栓等组成。粉尘配比窗无缝钢管的两端分别焊接法兰盘，粉尘配比窗无缝钢 管上设置有粉尘配比窗，密封盖板通过粉尘配比窗胶垫覆盖粉尘配比窗并通过螺栓紧固。温度加热单元由法兰盘、温度加热窗无缝钢管、加热器等组成。温度加热窗无缝钢 管的两端分别焊接法兰盘，加热器安装在温度加热窗无缝钢管上。连接弯管由法兰盘、90°无缝钢弯管组成，90°无缝钢弯管的两端分别焊接法兰盘。观察窗与传感器安装单元由法兰盘、观察区无缝钢管、流速传感器、压力传感器、 温度传感器、加压管道接口、玻璃观察窗等组成。观察区无缝钢管的两端分别焊接法兰盘， 观察区无缝钢管的水平位置处设置有玻璃观察窗，流速传感器、压力传感器和温度传感器 分别固定在观察区无缝钢管的上部，空气增压输入接口设置在观察区无缝钢管的下部。试验准备，首先通过试验台机架底部四角的机架水平调节地脚将粉尘检测变送器 综合标定试验台调整至水平位置，将粉尘检测变送器的发射端安装在粉尘检测变送器发射端安装接口上并由变送器发射端固定装置固定，将粉尘检测变送器的接收端安装在粉尘检 测变送器接收端安装接口上并由变送器接收端固定装置固定，变频器控制箱与电源连接， 通过加热器控制管道内的规定温度，通过空气增压输入接口输入高压气体控制管道内的压 力。标定试验时，首先开启高速高压风机，使封闭循环管道系统内的空气急速循环流 动，标定未配比粉尘的粉尘检测变送器检测数据及管道内气流的流速、压力、温度等数据。 再次测试前，打开粉尘密度配比单元的密封盖板与配比窗胶垫，通过粉尘配比窗添加规定 数量的粉尘，然后关闭密封盖板与配比窗胶垫，开启高速高压风机，使封闭的循环管道系统 的空气急速流动，带动粉尘均勻的悬浮在流动空气中，通过测试来标定粉尘检测变送器的 输出数据及管道内气流的流速、压力、温度等数据。以此类推，通过不断配比规定粉尘逐步 提高闭环管道内的空气粉尘密度，测试粉尘检测变送器的检测数据，得到不同粉尘密度对 应的粉尘检测变送器输出数据，对粉尘检测变送器进行综合标定。本实用新型的粉尘检测变送器综合标定试验台的优点是采用在标准容积的闭 环管道系统内分次配比规定数量的粉尘，通过高速高压风机推动管内气流高速运动，将粉 尘均勻的悬浮起来实现模拟大气中粉尘密度的状况，用于测试粉尘检测变送器在不同粉尘 密度状况下的输出数据，并获得灵敏度、准确度、重复性和可靠性等数据，可以快速、准确地 对粉尘检测变送器的各项性能指标进行检验和标定，具有模拟精度高、设备体积小、操作简 便、使用成本低等特点，可应用于粉尘检测变送器的标定与试验等研究工作，具有重要的科 学意义和广阔的应用前景。
本实用新型的具体结构由以下实施例及附图给出。图1是本实用新型的粉尘检测变送器综合标定试验台的结构示意图。图2是本实用新型的粉尘密度检测单元的结构示意图。图3是本实用新型的粉尘检测变送器接收单元的结构示意图。图4是本实用新型的粉尘检测变送器发射单元的结构示意图。图5是本实用新型的粉尘密度配比单元的结构示意图。图6是本实用新型的温度加热单元的结构示意图。图7是本实用新型的连接弯管的结构示意图。图8是本实用新型的观察窗与传感器安装单元的结构示意图。下面结合图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8对本实用新型详细说明。图中1、粉尘密度配比单元，2、粉尘检测变送器接收单元，3、粉尘密度检测单元， 4、粉尘检测变送器发射单元，5、温度加热单元，6、连接弯管，7、观察窗与传感器安装单元， 8、法兰盘联结螺栓，9、高速高压风机输出接口单元，10、高速高压风机，11、电缆，12、变频 器控制箱，13、高速高压风机输入接口单元，14、万向地轮，15、机架水平调节地脚，16、试验 台机架，17、法兰盘，18、检测区无缝直钢管，19、粉尘检测变送器接收端90°无缝钢弯管， 20、粉尘检测变送器接收端安装接口，21、变送器接收端固定装置，22、粉尘检测变送器发射 端90°无缝钢弯管，23、粉尘检测变送器发射端安装接口，24、变送器发射端固定装置，25、 粉尘配比窗无缝钢管，26、密封盖板，27、粉尘配比窗，28、粉尘配比窗胶垫，29、螺栓，30、温度加热区无缝钢管，31、加热器，32、90°无缝钢弯管，33、观察区无缝钢管，34、流速传感器， 35、压力传感器，36、温度传感器，37、空气增压输入接口，38、玻璃观察孔
具体实施方式
如图1所示粉尘密度配比单元1通过法兰盘联结螺栓8联结粉尘检测变送器接 收单元2，粉尘检测变送器接收单元2通过法兰盘联结螺栓8联结粉尘密度检测单元3，粉 尘密度检测单元3通过法兰盘联结螺栓8联结粉尘检测变送器发射单元4，粉尘检测变送器 发射单元4通过法兰盘联结螺栓8联结温度加热单元5，温度加热单元5通过法兰盘联结螺 栓8联结连接弯管6，连接弯管6通过法兰盘联结螺栓8联结观察窗与传感器安装单元7， 观察窗与传感器安装单元7通过法兰盘联结螺栓8联结高速高压风机输出接口单元9，高 速高压风机输出接口单元9通过法兰盘联结螺栓8联结高速高压风机10，高速高压风机10 通过法兰盘联结螺栓8联结高速高压风机输入接口单元13，高速高压风机输入接口单元13 通过法兰盘联结螺栓8联结连接弯管6，连接弯管6通过法兰盘联结螺栓8联结粉尘密度配 比单元1 ；粉尘密度检测单元3和连接弯管6安装在试验台机架16上，试验台机架16的下 部的四角分别设置有万向地轮14和机架水平调节地脚15 ；高速高压风机10由电缆11与 变频器控制箱12连接。如图2所示检测区无缝直钢管18的两端分别焊接法兰盘17。如图3所示粉尘检测变送器接收端90°无缝钢弯管19的两端分别焊接法兰盘 17，粉尘检测变送器接收端安装接口 20焊接在粉尘检测变送器接收端90°无缝钢弯管19 的顶端上，变送器接收端固定装置21设置在粉尘检测变送器接收端安装接口 20上。如图4所示粉尘检测变送器发射端90°无缝钢弯管22的两端分别焊接法兰盘 17，粉尘检测变送器发射端安装接口 23焊接在粉尘检测变送器发射端90°无缝钢弯管22 的顶端上，变送器发射端固定装置24设置在粉尘检测变送器发射端安装接口 23上。如图5所示粉尘配比窗无缝钢管25的两端分别焊接法兰盘17，粉尘配比窗无缝 钢管25上设置有粉尘配比窗27，密封盖板26通过粉尘配比窗胶垫28覆盖粉尘配比窗27 并通过螺栓29紧固。如图6所示温度加热窗无缝钢管30的两端分别焊接法兰盘17，加热器31安装 在温度加热窗无缝钢管30上。如图7所示90°无缝钢弯管32的两端分别焊接法兰盘17。如图8所示观察区无缝钢管33的两端分别焊接法兰盘17，观察区无缝钢管33的 水平位置处设置有玻璃观察窗38，流速传感器34、压力传感器35和温度传感器36分别固 定在观察区无缝钢管33的上部，空气增压输入接口 37设置在观察区无缝钢管33的下部。
权利要求粉尘检测变送器综合标定试验台，由粉尘密度配比单元、粉尘检测变送器接收单元、粉尘密度检测单元、粉尘检测变送器发射单元、温度加热单元、连接弯管、观察窗与传感器安装单元、法兰盘联结螺栓、高速高压风机输出接口单元、高速高压风机、电缆、变频器控制箱、高速高压风机输入接口单元、万向地轮、机架水平调节地脚、试验台机架组成，其特征在于粉尘密度配比单元通过法兰盘联结螺栓联结粉尘检测变送器接收单元，粉尘检测变送器接收单元通过法兰盘联结螺栓联结粉尘密度检测单元，粉尘密度检测单元通过法兰盘联结螺栓联结粉尘检测变送器发射单元，粉尘检测变送器发射单元通过法兰盘联结螺栓联结温度加热单元，温度加热单元通过法兰盘联结螺栓联结连接弯管，连接弯管通过法兰盘联结螺栓联结观察窗与传感器安装单元，观察窗与传感器安装单元通过法兰盘联结螺栓联结高速高压风机输出接口单元，高速高压风机输出接口单元通过法兰盘联结螺栓联结高速高压风机，高速高压风机通过法兰盘联结螺栓联结高速高压风机输入接口单元，高速高压风机输入接口单元通过法兰盘联结螺栓联结连接弯管，连接弯管通过法兰盘联结螺栓联结粉尘密度配比单元；粉尘密度检测单元和连接弯管安装在试验台机架上，试验台机架的下部的四角分别设置有万向地轮和机架水平调节地脚；高速高压风机由电缆与变频器控制箱连接。
专利摘要本实用新型是一种粉尘检测变送器综合标定试验台，由粉尘密度配比单元、粉尘检测变送器接收单元、粉尘密度检测单元、粉尘检测变送器发射单元、温度加热单元、观察窗与传感器安装单元、高速高压风机输出接口单元、高速高压风机、高速高压风机输入接口单元、试验台机架等组成，采用在标准容积的闭环管道内分次配比规定粉尘来模拟大气中粉尘密度状况，用于测试粉尘检测变送器在不同粉尘密度状况下的输出数据，并检测粉尘检测变送器的灵敏度、准确度和可靠性等数据，可以快速、准确、重复地对粉尘检测变送器进行标定，具有模拟精度高、设备体积小、操作简便等特点，应用于粉尘检测变送器的标定与试验等研究工作，具有重要的科学意义和广阔的应用前景。
文档编号G01N15/06GK201622229SQ20102010147
公开日2010年11月3日 申请日期2010年1月22日 优先权日2010年1月22日
发明者刘长举, 易荣军, 李小昱, 梁秀英, 汪成龙, 王为, 王音, 高云 申请人:华中农业大学