专利名称：声波吹灰器钛金属膜片在线监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在线监测装置，具体的说是一种声波吹灰器钛金属膜片的在线监测装置。
背景技术：
声波清灰器是一种防止灰尘在工业设备上积灰、板结的低频、高能喇叭。它是利用声波使粉尘颗粒产生振动，从设备表面脱落的原理来清灰的。应用实例包括选择性催化还原反应器(SCR)、锅炉、主风机、静电除尘器、管道系统、旋风除尘器，滤袋除尘器、料仓、灰斗等。声波清灰器的发声头能产生特定频率的高能声波(75HZ，147dB以上)，利用高能声波破坏粉尘原有的堆积结构，从而达到清灰的效果。声波吹灰器采用0.48-0.62MPa压缩空气使内部的高强度钛金属膜片产生振动，从而形成高能声波。声波吹灰器的结构由钛金属膜片，消声器，压缩空气进口，声波头初级腔，声波头二级腔组成，见图1。图2为钛金属膜片处于未受压时的状态。图3为当有一定压力的压缩空气进入初级腔，使膜片呈弯曲的状态，空气进入二级腔。图4为当膜片收缩时，进入二级腔的空气快速离开二级腔，经喇叭进行放大后，形成高能声波。声波清灰器是气动清灰装置，可产生低频、高能声波。声波清灰器释放声波，产生振动，使堆积在催化转换器表面的粉尘松脱，这样气流就可将粉尘带走。声波清灰器所产生的声频远高于设备结构的共振频率，也不会损害反应器中的催化剂。如此一来，可以经常开启声波清灰器，使催化转换器免于淤塞。合理安排声波清灰器的运行周期(通常间隔5-10分钟，运行10秒钟)可以使排灰量相对于几小时一次蒸汽吹扫的数量，使得灰量处于稳定的低水平。声波吹灰器的易损件是声波头的钛金属膜片，它的工作质量直接影响吹灰效果。钛金属膜片需在洁净的空气条件下才能正常工作；通常要求较高的压缩空气品质，固体粒子尺寸彡40iim，露点彡-20°C，含油量彡25mg/m3。若空气质量达不到要求，管路中有赃物或粉尘甚至凝结水等都会影响钛金属膜片的工作质量甚至不工作。声波吹灰器工作时钛金属膜片在压缩空气的作用下产生低频、高能的声波其声波头既产生高分贝的声音也有一定的振动存在。为此在线监测钛金属膜片的工作情况很有必要。需要在钛金属膜片的工作质量下降或者损坏时，报警提醒有关人员清理声波头或更换钛金属膜片。目前尚没有用于声波吹灰器声波头钛金属膜片的在线监测装置。
发明内容本实用新型的目的是提出一种声波吹灰器钛金属膜片在线监测装置，可实时在线监测钛金属膜片的工作状态。
本实用新型是这样实现的:一种声波吹灰器钛金属膜片在线监测装置，包括声音传感器，振动传感器，运算放大器，比较器，与门电路，驱动器和报警继电器。其中，声音传感器和振动传感器分别各自连接一个运算放大器的输入端，各自的运算放大器的输出端连接比较器的输入端，比较器的输出端连接与门电路的输入端，与门电路的输出端连接报警继电器，比较器的另一个输入端连接阀值设定器。本实用新型一种较佳的实施方式，所述振动传感器为压电陶瓷片。本实用新型另一种较佳的实施方式，所述声音传感器为驻极体传声器。本实用新型另一种较佳的实施方式，所述的声波吹灰器钛金属膜片在线监测装置，其特征在于所述声音传感器和振动传感器固定在电路板上并一起被安装在一个金属盒内，金属盒在声音传感器和振动传感器对应位置处开有通气孔并被固定在声波头和消音器的接口处。本实用新型声波吹灰器钛金属膜片在线监测装置采用在声波头上装两个传感器分别拾取声音信号和振动信号，通过两种信号的强度比较可以灵敏的判断钛金属膜片的工作质量，当声音信号和振动信号低于一定程度时进行报警提醒，以便清理声波头或更换钛金属膜片。本实用新型声波吹灰器钛金属膜片在线监测装置灵敏度高，可靠性强，结构简单，体积小自成一体，安装方便。
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中，图1为声波吹灰器的结构图；图2为声波吹灰器钛金属膜片处于未受压时的状态图；图3为声波吹灰器钛金属膜片弯曲时的状态图；图4为声波吹灰器钛金属膜片收缩时的状态图；图5是本实用新型监测装置在声波头上的安装位置示意图；图6是本实用新型监测装置监测电路原理图；图7是本实用新型监测装置安装结构示意图。附图符号说明:I为声波头，2为声波喇叭A段，3为声波喇叭B段，4为声波喇叭C段，5为声波吹灰器钛金属膜片，6为消声器，7为压缩空气进口，8为声波头初级腔，9为声波头二级腔，10为声音传感器，11-1和11-2为运算放大器，12为振动传感器，13-1和13_2位比较器，14为与门电路，15继电器驱动电路，16报警继电器，17为螺纹三通。18内置传感器和电路板的金属盒，19金属盒的上壳,20为电路板,21为声音传感器通气孔,22为振动传感器通气孔，23为金属盒底座，24-1和24-2为比较器阀值设置电路。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式
。实施方式:[0028]钛金属膜片5正常工作时会发出很高分贝的声音同时伴有很强的空气振动，因此可以通过声音传感器10和振动传感器12获取信息。拾取振动信号的传感器使用压电陶瓷片。由于压电效应具有可逆性，在压电陶瓷片上施以音频电压时，就能产生机械振动，发出声响；反之，压电陶瓷片受到机械振动或压力时，压电陶瓷片上就产生一定数量的电荷Q，从电极上可输出电压信号。拾取声音信号的传感器使用驻极体传声器。驻极体传声器是用事先已注入电荷而被极化的驻极体代替极化电源的电容传声器。驻极体传声器有两种类型，一种是用驻体高分子薄膜材料做振膜(振模式)，此时振膜同时担负着声波接收和极化电压双重任务；另一种是用驻极材料做后极板(背极式)，这时它仅起着极化电压的作用。由于该种传声器不需要极化电压，简化了结构。另外由于其电声特性良好，所以在录音、扩音和户外噪声测量中已逐渐取代外加极化电压的传声器。本实施例使用的是背极式驻极体传声器。运算放大器11-1和11-2米用LM258P,用于拾取声音信号和振动信号并放大，比较器13-1和13-2采用NE555时基电路对信号进行比较，声音信号和振动信号强度阀值通过比较器阀值设置电路设定。声音信号和振动信号同时达到一定强度时继电器吸合，阀值通过阀值设定电路24-1和24-2预先设定，其触点断开和吸合可反映钛金属膜片的工作状态。本装置安装在声波头后面的消声器接口处:将拾取声音信号的传感器和拾取振动信号的传感器装在电路板20上，电路板固定在金属盒18内。消声器6接口处增加一个螺纹三通17，螺纹三通17的一个通口连接消声器8，另一个通口连接本实用新型钛金属膜片在线监测装置18。声波吹灰器未投入运行时空气管路电磁阀未通电处于关断状态，声波头I没有压缩空气进入，钛金属膜片5处于静止状态，安装在声波头上消声器口的监测装置18也未通电，声音传感器10和振动传感器12也处于停电未工作状态，监测装置18中的继电器16也未工作，其常开触点处于断开状态，反馈回信息为声波吹灰器未工作和所出控制状态相同。声波吹灰器投入运行时电磁阀通电导通，同时监测装置18电源接通，电路开始工作。此时一定压力的压缩空气进入声波头初级腔8中，钛金属膜片5弯曲，空气进入二级腔9，随后钛金属膜片恢复，二级腔中的压缩空气通过声波吹灰器A-C段放大形成高能声波。电磁阀通电导通同时，监测装置18电源接通，电路开始工作，若钛金属膜片5工作正常，声音信号传感器10和振动信号传感器12同时接收到到一定强度的声音信号和振动信号，运算放大器11-1和11-2对信号进行放大，再在比较器13-1和13-2中和预先设定的阀值进行比较，若信号强度高于设定阀值时继电器16吸合，继电器16的无源触点送出闭合信号，表不声波吹灰器工作状态和控制状态相同说明声波吹灰器工作正常。若压缩空气不洁净，钛金属膜片工作不正常，声音信号传感器10或振动信号传感器12拾取到的信号低于设定的阀值，继电器16未导通，其无源触点仍送出断开信号，和控制状态不符则说明声波吹灰器工作不正常，报警提醒需要清理声波头及检查钛金属膜片状态。钛金属膜片磨损到一定程度时，声音信号传感器10或振动信号传感器12拾取到的信号低于设定的阀值，继电器16不导通，其无源触点仍送出断开信号，和控制状态不符则说明声波吹灰器工作不正常，报警提醒更换易损件钛金属膜片以保证声波吹灰器正常工作。 以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式
，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
权利要求1.一种声波吹灰器钛金属膜片在线监测装置，包括声波传感器，振动传感器，运算放大器，比较器，与门电路，驱动器和报警继电器，其特征在于声波传感器和振动传感器分别各自连接一个运算放大器的输入端，各自的运算放大器的输出端连接比较器的输入端，比较器的输出端连接与门电路的输入端，与门电路的输出端连接报警继电器，比较器的另一个输入端连接阀值设定器。
2.根据权利要求1所述的声波吹灰器钛金属膜片在线监测装置，其特征在于所述声波传感器为驻极体传声器。
3.根据权利要求1所述的声波吹灰器钛金属膜片在线监测装置，其特征在于所述振动传感器为压电陶瓷片。
4.根据权利要求1所述的声波吹灰器钛金属膜片在线监测装置，其特征在于所述声波传感器和振动传感器固定在电路板上并一起被安装在一个金属盒内，金属盒在声波传感器和振动传感器对应位置处开有通气孔并被固定在声波头和消音器的接口处。
专利摘要本实用新型是一种声波吹灰器钛金属膜片在线监测装置。包括声音传感器，振动传感器，运算放大器，比较器，与门电路，驱动器和报警继电器。其中，声音传感器和震动传感器分别各自连接一个运算放大器的输入端，各自的运算放大器的输出端连接比较器的输入端，比较器的输出端连接与门电路的输入端，与门电路的输出端连接报警继电器，比较器的另一个输入端连接阀值设定器。声音传感器和振动传感器固定在电路板上并一起被安装在一个金属盒内，金属盒在声音传感器和振动传感器对应位置处开有通气孔并被固定在声波头和消音器的接口处。
文档编号G01M13/00GK202974646SQ20122071125
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月20日 优先权日2012年12月20日
发明者郝洪成, 李滨, 侯丽珍 申请人:北京光耀环境工程有限公司