本发明属于除尘器性能检测设备技术领域，具体是一种干式过滤除尘器性能参数高精度测量装置及测量方法。
背景技术：
干式过滤除尘器性能参数测定主要有处理风量、漏风率和除尘效率的测定。目前，除尘器除尘效率多采用测尘仪测量除尘器前后端粉尘浓度再经计算得到，现有测尘仪种类繁多，如β射线测尘仪、激光测尘仪、红外线测尘仪等直读式测尘仪，上述测尘仪可以较方便的测量粉尘浓度，但在使用过程中误差较大，这是由于测尘原理限定难以避免；称重测尘仪在小风速环境中测试结果较为准确，但在除尘器运行过程中风速较大，含尘气体难以吸入测尘仪内部，导致称重测尘仪测量结果不准确。此外，测尘仪只能测量某段时间内的粉尘浓度，难以测定脉冲喷吹清灰瞬间的粉尘浓度。粉尘浓度在线检测仪能实时显示粉尘浓度，但测试精度较低，在高流速、高浓度工况条件下粉尘浓度探头与粉尘摩擦会损坏探头。对除尘器处理风量的测量多采用风速表，风速表难以测量除尘器管道内部风量，测量精度不够。
技术实现要素：
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种干式过滤除尘器性能参数高精度测量装置，该装置能有助于快速检测出除尘器的除尘效率、漏风率，还能快速检测出除尘器清灰时的除尘效率、漏风率和出风口浓度，能实时、准确、快速地提供所需的除尘器性能参数，且该装置在高流速、高浓度工况条件下不易被磨损，使用寿命较长。
为了实现上述目的，本发明提供一种干式过滤除尘器性能参数高精度测量装置，包括除尘装置和测量机构，所述除尘装置由集气罩、集流器、进风管道、除尘器、抽出式风机和出风管道依次相连接组成；
所述测量机构包括皮托管n1、皮托管n2、采尘管z1、采尘管z2、微压计、处理器、给粉机和粉尘扩散管；
所述皮托管n1和采尘管z1均安装在进风管道中，且皮托管n1的测头、采尘管z1的进尘管口均垂直进风管道的断面并正对着风流方向地设置在进风管道中心处；所述皮托管n2和采尘管z2均安装在出风管道中，且皮托管n2的测头、采尘管z2的进尘管口均垂直出风管道的断面并正对着风流方向地设置在出风管道中心处；所述微压计分别与皮托管n1和皮托管n2连接；
所述采尘管z1的出尘管口通过依次串接有采尘器x1、电控流量计l1和电控流量阀k1的一根软管与真空泵的负压口连接；所述采尘管z2的出尘管口通过依次串接有采尘器x2、电控流量计l2、电控流量阀k2的另一根软管与真空泵的负压口连接；所述真空泵的负压口还连接有另外一根带有电控流量阀k3的软管；
所述电控流量计l1通过导线分别与电控流量阀k1和k3连接；所述电控流量计l2通过导线分别与电控流量阀k2和k3连接；
所述处理器分别与及微压计、电控流量计l1和l2相连接；
所述给粉机通过管路与粉尘扩散管的进口端连接；所述粉尘扩散管设置在集气罩的左开口端。
在该技术方案中，通过所述的电控流量计l1、l2可实现负反馈调节电控流量阀k1、k2、k3中的流量；处理器控制调节电控流量计l1、l2并对微压计所传递的数据进行处理，从而能够快速准确地进行除尘器的除尘效率和漏风率的计算，以及除尘器清灰时的除尘效率、漏风率和出风口浓度的计算，利用该装置能实时、准确、快速地提供所需的除尘器的性能参数，且该装置在高流速、高浓度工况条件下不易被磨损，使用寿命较长。
进一步，为了便于获得除尘器内部的压力差，所述除尘器中设置有压差表；为了便于粉尘的加入，粉尘扩散管的进口端还连接有鼓风机。
进一步，为了提高获取数据的精确性，皮托管n1靠近进风管道的进风端设置；所述皮托管n2靠近出风管道的出风端地设置。
进一步，为了提高粉尘的扩散效果，所述的粉尘扩散管为圆盘形环状管路，且粉尘扩散管根据集气罩的口径从外径到中心以8-10cm的间隔逐次递减循环，粉尘扩散管的管路尾端为开口结构，粉尘扩散管进口端呈y形，其中y形的两个上支路分别与鼓风机和给粉机相连接；粉尘扩散管的管壁在背风侧开有多个遍布其长度方向均匀分布的直径为1-1.2mm的圆孔，相邻圆孔的间隔为1-2mm。
本发明还提供一种干式过滤除尘器性能参数高精度测量方法，该方法步骤简单，检测结果精确，能快速准确地检测出除尘器的除尘效率、漏风率，还能检测出除尘器清灰时的除尘效率、漏风率和出风口浓度，进而能能快速提供所需的除尘器性能参数。
为了实现上述目的，本发明还提供一种干式过滤除尘器性能参数高精度测量方法，该方法包括以下步骤：
s1:计算漏风率ε，具体包括以下步骤：
步骤一：对除尘器进行彻底清灰处理后，开启除尘器，同时使给粉机、真空泵处于关闭状态，待除尘器稳定运行后开启微压计和处理器；将皮托管n1管口置于进风管道横截面中心处并正对着风流方向，微压计将通过皮托管n1所测得的进风管道的相对静压δp实时传送到处理器，处理器通过公式(1)计算并显示未加粉尘时进口风量q1：
式中，d1为进风管道的内径；
t1为进风管道入风口处的温度；
pa为试验地点的大气压力；
aε取0.96；
步骤二：将皮托管n2管口置于出风管道横截面中心处并正对着风流方向，微压计将通过皮托管n2所测得的管道出风口处的动压pd实时传送到处理器，处理器通过公式(2)计算并显示未加粉尘时出口风量q2：
式中，d2为出风管道的内径；
t2为出风管道出风口处的温度；
步骤三：处理器通过公式(3)计算并显示ε：
s2:测量过滤阶段除尘器的性能参数，具体包括以下步骤：
步骤一：启动除尘器，待除尘器运行稳定后，同时启动给粉机、电控流量阀k1～k3、电控流量计l1和l2、真空泵并设定除尘器运行时间为t3；处理器通过公式(4)计算并实时调整电控流量计l1中的流量q1’以实现采尘管z1内风速等于进风管道内风速；与此同时，电控流量计l2中流量q2’与电控流量计l1调节方式相同并同时由处理器同步进行：
式中：d为采尘管z1管口内径；
qt为某时刻t时进风管道内的风量；
s为采尘管z1管口横截面面积；
s1为进风管道横截面面积；
步骤二：在运行t3时间到达后同时关闭给粉机、除尘器、真空泵、电控流量阀k1～k3、电控流量计l1和l2，处理器按公式(5)计算平均流量q：
式中：
步骤三：处理器按公式(6)计算粉尘浓度ci：
式中：i取1、2；
m11为采尘器x1中空白滤纸的质量；
m21为采尘器x2中空白滤纸的质量；
m12为经过t3时间后的采尘器x1中的滤纸的质量；
m22为经过t3时间后的采尘器x2中的滤纸的质量；
步骤四：处理器按公式(7)计算并显示除尘器过滤阶段总粉尘除尘效率η：
式中：c1为除尘器前端管道中的粉尘浓度；
c2为除尘器后端管道中的粉尘浓度；
s3：测量清灰阶段除尘器的性能参数，具体包括以下步骤：
步骤一：重新更换采尘器x1和x2中的滤纸，启动除尘器，待除尘器运行稳定后，同时启动给粉机、电控流量阀k1～k3、电控流量计l1和l2、真空泵并设定除尘器运行时间为t＝0.15n+30n，其中n为除尘器滤筒总排数；t时间内对除尘器进行清灰操作直至n排滤筒清灰结束；在运行过程中，按照s2步骤中方法调整电控流量计l1中的流量q1’来实现采尘管z1内风速等于进风管道内的风速、调整电控流量计l2中的流量q2’来实现采尘管z2内风速等于出风管道内的风速；t时间后，同时关闭给粉机、除尘器、电控流量阀k1～k3、电控流量计l1和l2；处理器按s2步骤方法计算本阶段平均流量q’，并按公式(8)计算除尘器出口处粉尘浓度ci：
式中：i取3、4；
c3为除尘器前端管道中的粉尘浓度；
c4为除尘器后端管道中的粉尘浓度；
m31为重新更换后的采尘器x1中空白滤纸的质量；
m41为重新更换后的采尘器x2中空白滤纸的质量；
m32为经过t时间后的采尘器x1中的滤纸的质量；
m42为经过t时间后的采尘器x2中的滤纸的质量；
步骤二：处理器按公式(9)计算并显示除尘器清灰阶段总粉尘除尘效率：
步骤三：处理器按公式(10)和(11)计算并显示除尘器脉冲喷吹部分的粉尘浓度：
c6≈c2(11)
式中：c5为除尘器脉冲喷吹部分后端管道中的粉尘浓度；
c6为除尘器脉冲喷吹间隔部分后端管道中的粉尘浓度；
步骤四：处理器按公式(12)计算并显示除尘器脉冲喷吹部分的总粉尘除尘效率：
进一步，所述s2中运行过程中保持采尘管z1内风速与进风管道内风速相等。
进一步，所述s3中的步骤一中设定除尘器的脉冲喷吹宽度为0.15s，脉冲喷吹时间间隔为30s。
本发明通过电控式流量计与流量阀对所需要参数进行自动式测量，并在处理器的控制下时刻保持采尘管管口处风速与进、出风管道内风速相等，有效地减少了测量时的人为误差；另外，使用处理器可以便于快速的收集与处理实验数据；同时也解决了传统方式不能对清灰阶段进行测量的难题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中粉尘扩散管的结构示意图；
图3是本发明中粉尘扩散管的背风侧部分的结构示意图；
图4是本发明的流程图。
图中：1、真空泵，2、给粉机，3、粉尘扩散管，4、集气罩，5、集流器，6、进风管道，7、微压计，8、除尘器，9处理器，10、抽出式风机，12、压差表，13、软管，14、导线，15、圆孔，16、鼓风机，17、皮托管n1，18、皮托管n2，19、采尘管z1，20、采尘管z2，21、电控流量计l1，22、电控流量计l2，23、电控流量阀k1，24、电控流量阀k2，25、电控流量阀k3，26、采尘器x1，27、采尘器x2。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种干式过滤除尘器性能参数高精度测量装置，包括除尘装置和测量机构，所述除尘装置由集气罩4、集流器5、进风管道6、除尘器8、抽出式风机10和出风管道11依次相连接组成；所述进风管道6的左端与集气罩4连接、右端与除尘器8进口端连接；所述除尘器8的出口端通过抽出式风机10与出风管道11的进风端连接；所述集流器5设置在进风管道6左端内部；
所述测量机构包括皮托管n117、皮托管n218、采尘管z119、采尘管z220、微压计7、处理器9、给粉机2和粉尘扩散管3；
所述皮托管n117和采尘管z119均安装在进风管道6中，且皮托管n117的测头、采尘管z119的进尘管口均垂直进风管道6的断面并正对着风流方向地设置在进风管道6中心处；所述皮托管n218和采尘管z220均安装在出风管道11中，且皮托管n218的测头、采尘管z220的进尘管口均垂直出风管道11的断面并正对着风流方向地设置在出风管道11中心处；所述微压计7分别与皮托管n117和皮托管n218连接；
所述采尘管z119的出尘管口通过依次串接有采尘器x126、电控流量计l121和电控流量阀k123的一根软管13与真空泵1的负压口连接；所述采尘管z220的出尘管口通过依次串接有采尘器x227、电控流量计l222、电控流量阀k224的另一根软管13与真空泵1的负压口连接；所述真空泵1的负压口还连接有另外一根带有电控流量阀k325的软管13，带有电控流量阀k325的软管13用于调节真空泵1的负压口的吸风量，进而可以通过调节电控流量阀k325来调节电控流量阀k123所在的软管13、电控流量阀k224所在的软管13的吸风量，从而能有助于更准确地获取测量数据。
所述电控流量计l121通过导线14分别与电控流量阀k1和k3连接；所述电控流量计l222通过导线14分别与电控流量阀k2和k3连接；所述的电控流量计l1、l2可实现负反馈调节电控流量阀k1、k2、k3中的流量；
所述处理器9分别与及微压计7、电控流量计l1和l2相连接；所述处理器9用于控制调节电控流量计l1、l2并对微压计7所传递的数据进行处理；
所述给粉机2通过管路与粉尘扩散管3的进口端连接；所述粉尘扩散管3设置在集气罩4的左开口端。如图1至图3所示，粉尘扩散管3的进口端还连接有鼓风机16，所述的粉尘扩散管3为圆盘形环状管路，且粉尘扩散管3根据集气罩4的口径从外径到中心以8-10cm的间隔逐次递减循环，粉尘扩散管3的管路尾端为开口结构，粉尘扩散管3进口端呈y形，其中y形的两个上支路分别与鼓风机16和给粉机2相连接；粉尘扩散管3的管壁在背风侧开有多个遍布其长度方向均匀分布的直径为1-1.2mm的圆孔15，相邻圆孔15的间隔为1-2mm。在粉尘进入管道时鼓风机16吹风带动粉尘在粉尘扩散管3中运动，含尘气体中的粉尘在运动时由圆孔15中漏出，优选粉尘扩散管3管路的内径为1-2cm，管壁厚为1-2mm。该粉尘扩散管3用于将给粉机2所给定的定量粉尘均匀的分布在进风管道6内。
所述除尘器8中设置有压差表12。
皮托管n117靠近进风管道6的进风端设置；所述皮托管n218靠近出风管道11的出风端地设置。
如图4所示，本发明还提供一种干式过滤除尘器性能参数高精度测量方法，该方法包括以下步骤：
s1:计算漏风率ε，具体包括以下步骤：
步骤一：对除尘器8进行彻底清灰处理后，开启除尘器8，同时使给粉机(2)、真空泵1处于关闭状态，待除尘器8稳定运行后开启微压计7和处理器9；将皮托管n117管口置于进风管道6横截面中心处并正对着风流方向，微压计7将通过皮托管n117所测得的进风管道6的相对静压δp(单位为pa)实时传送到处理器9，处理器9通过公式(1)计算并显示未加粉尘时进口风量q1(单位为m3/min)：
式中，d1为进风管道(6)的内径，单位为m，其可由人工测量获得，并人工输入处理器9中；
t1为进风管道(6)入风口处的温度，单位为℃，其可由人工测量获取，也可以通过电子式温度计获得，并人工输入处理器9中；
pa为试验地点的大气压力，单位为pa，其可由人工测量获取，并人工输入处理器9中；
aε取0.96；
步骤二：将皮托管n218管口置于出风管道11横截面中心处并正对着风流方向，微压计7将通过皮托管n2所测得的管道出风口处的动压pd实时传送到处理器9，处理器9通过公式(2)计算并显示未加粉尘时出口风量q2(单位为m3/min)：
式中，d2为出风管道11的内径，单位为m,其可由人工测量获取，并人工输入处理器9中；
t2为出风管道11出风口处的温度，单位为℃，其可由人工测量获取，也可以通过电子式温度计获得；
步骤三：处理器9通过公式(3)计算并显示ε：
s2:测量过滤阶段除尘器8的性能参数，具体包括以下步骤：
步骤一：启动除尘器8，待除尘器8运行稳定后，同时启动给粉机2、电控流量阀k1～k3、电控流量计l1和l2、真空泵1并设定除尘器8运行时间为t3(单位为s)；t3为除尘器开启加粉运行至实际运行阻力达到额定清灰阻力时间，额定清灰阻力由除尘器出厂参数确定，实际运行阻力有压差表12确定。将运行时间t3输入处理器9，运行过程中必须保持采尘管z119内风速与进风管道6内风速相等，且均都为vt(单位为m/s)。随着粉尘的添加，所测进风口管路6静压不断变化，导致进风口管路6内风速发生变化，因此需要处理器9实时调整电控流量计l121中的流量q1’(单位为m3/min)大小，进而来调节采尘管z119内风速变化。为此在某时刻t时进风口管路的风量qt(单位为m3/min)，处理器9通过公式(4)计算并实时调整电控流量计l121中的流量q1’以实现采尘管z119内风速等于进风管道6内风速；与此同时，电控流量计l222中流量q2’与电控流量计l121调节方式相同并同时由处理器9同步进行：
式中：d为采尘管z119管口内径，单位为m，其可由人工测量获得；
qt为某时刻t时进风管道6内的风量；
s为采尘管z119管口横截面面积，单位为m2；
s1为进风管道6横截面面积，单位为m2；
步骤二：在运行t3时间到达后同时关闭给粉机2、除尘器8、真空泵1、电控流量阀k1～k3、电控流量计l1和l2，处理器9按公式(5)计算平均流量q(单位为m3/min)：
式中：
步骤三：处理器9按公式(6)计算粉尘浓度ci：
式中：i取1、2；
m11为采尘器x126中空白滤纸的质量，单位为mg；
m21为采尘器x227中空白滤纸的质量，单位为mg；
m12为经过t3时间后的采尘器x126中的滤纸的质量，单位为mg；
m22为经过t3时间后的采尘器x227中的滤纸的质量，单位为mg；
步骤四：处理器9按公式(7)计算并显示除尘器过滤阶段总粉尘除尘效率η：
式中：c1为除尘器8前端管道中的粉尘浓度，单位为mg/m3；
c2为除尘器8后端管道中的粉尘浓度，单位为mg/m3；
s3：测量清灰阶段除尘器8的性能参数，具体包括以下步骤：
步骤一：重新更换采尘器x1和x2中的滤纸，设定除尘器8的脉冲喷吹宽度为0.15s，脉冲喷吹时间间隔为30s，启动除尘器8，待除尘器8运行稳定后，同时启动给粉机2、电控流量阀k1～k3、电控流量计l1和l2、真空泵1并设定除尘器运行时间为t＝0.15n+30n，其中n为除尘器滤筒总排数；t时间内对除尘器8进行清灰操作直至n排滤筒清灰结束；在运行过程中，按照s2步骤中方法调整电控流量计l121中的流量q1’来实现采尘管z119内风速等于进风管道6内的风速、调整电控流量计l222中的流量q2’来实现采尘管z220内风速等于出风管道11内的风速；t时间后，同时关闭给粉机2、除尘器8、电控流量阀k1～k3、电控流量计l1和l2；处理器9按s2步骤方法计算本阶段平均流量q’(m3/min)，并按公式(8)计算除尘器出口处粉尘浓度ci(单位为mg/m3)：
式中：i取3、4；
c3为除尘器前端管道中的粉尘浓度，单位为mg/m3；
c4为除尘器后端管道中的粉尘浓度，单位为mg/m3；
m31为重新更换后的采尘器x126中空白滤纸的质量，单位为mg，可由人工称量，然后将所测得数据输入处理器9；
m41为重新更换后的采尘器x227中空白滤纸的质量，单位为mg。可由人工称量，然后将所测得数据输入处理器9；
m32为经过t时间后的采尘器x126中的滤纸的质量，单位为mg，可由人工称量，然后将所测得数据输入处理器9；
m42为经过t时间后的采尘器x227中的滤纸的质量，单位为mg，可由人工称量，然后将所测得数据输入处理器9；
步骤二：处理器(9)按公式(9)计算并显示除尘器清灰阶段总粉尘除尘效率：
步骤三：除尘器8在清灰阶段分为两个部分：除尘器脉冲喷吹部分和脉冲喷吹间隔部分，处理器9按公式(10)和(11)计算并显示除尘器脉冲喷吹部分的粉尘浓度：
c6≈c2(11)
式中：c5为除尘器8脉冲喷吹部分后端管道中的粉尘浓度，单位为mg/m3；
c6为除尘器8脉冲喷吹间隔部分后端管道中的粉尘浓度，单位为mg/m3；
由于除尘器清灰阶段脉冲喷吹间隔部分后管道粉尘浓度近似等于除尘器过滤阶段后管道粉尘浓度，因此此处c6≈c2。
步骤三：处理器9按公式(12)计算并显示除尘器8脉冲喷吹部分的总粉尘除尘效率：