不同粒径颗粒物静电场运动分析平台的制作方法

本发明属于电子领域，尤其是指不同粒径颗粒物静电场运动分析平台。

背景技术：

化石燃料燃烧所导致的粉尘是pm2.5的主要来源。在今后的一段时间，太阳能、风能等清洁能源还远远不能取代化石燃料，特别是在东北地区，炼钢等重工业及热电企业主要采用的还是燃煤。因此，粉尘颗粒物的去除，将是东北地区环境保护的首要任务。静电除尘是治理大气颗粒污染物的有效手段，但是现存的静电除尘技术在治理颗粒污染物时，对于不同粒径的颗粒物没有区别对待，由于粒径差别很大，这就如同用一个网兜去装西瓜和芝麻。要么漏了芝麻，要么西瓜装不下，会出现跑了西瓜，丢了芝麻的尴尬局面，所以对于不同粒径的颗粒物除尘不能胡子眉毛一把抓，而应针对不同的颗粒粒径区间实现精准除尘。为此需要研究高压静电除尘的最佳参量。即对不同粒径颗粒物静电场运动进行分析。为了能够方便对不同粒径颗粒物静电场运动进行分析，本发明提出了不同粒径颗粒物静电场运动分析平台。

技术实现要素：

为了能够方便对不同粒径颗粒物静电场运动进行分析，本发明提出了不同粒径颗粒物静电场运动分析平台。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明装置由鼓风机、粉尘堆放夹层、筛网、中段光源、连接杆、烟道上侧壁、上光源顶部、高压极板区、后烟道、轨道固定杆、烟道下侧壁、上区ccd顶部、轨道、磁敏传感器、磁铁、中位ccd、前部烟道、预备区侧壁、上部ccd阵列、中部ccd滑过区、下部ccd阵列、风速传感器、单片机、中部ccd牵引电机、第一继电器、上部ccd阵列开关模块、下部ccd阵列开关模块、第二继电器、中段光源下垂连接杆、中位ccd下垂连接杆、支架、滑轮组成，其特征是：鼓风机同粉尘堆放夹层相连，筛网同粉尘堆放夹层相连，筛网同风速传感器相连，风速传感器在前部烟道内，前部烟道同高压极板区相连，磁敏传感器通过预备区侧壁同高压极板区相连，上光源顶部同烟道上侧壁相连，上区ccd顶部同烟道下侧壁相连，高压极板区同后烟道相连，上部ccd阵列通过中部ccd滑过区同下部ccd阵列相连，中段光源通过中段光源下垂连接杆同连接杆相连，磁铁同连接杆相连，连接杆通过中位ccd下垂连接杆同中位ccd相连，中位ccd通过支架同滑轮相连，风速传感器同单片机相连，磁敏传感器同单片机相连，上部ccd阵列开关模块通过第一继电器同三极管t1相连，三极管t1通过电阻r1同单片机相连，下部ccd阵列开关模块通过第二继电器同三极管t2相连，三极管t2通过电阻r2同单片机相连，中部ccd牵引电机同单片机相连；中段光源下垂连接杆的长度等于中位ccd下垂连接杆的长度；连接杆的长度大于前部烟道的宽度；预备区侧壁的长度大于中位ccd的长度；轨道的长度大于预备区侧壁的长度和高压极板区的宽度的总和。

中段光源下垂连接杆的长度等于中位ccd下垂连接杆的长度，这样做是为了使ccd获得足够的光源。连接杆的长度大于前部烟道的宽度，这是为了确保中段光源同中位ccd之间具有足够的间距。预备区侧壁的长度大于中位ccd的长度，这是确保上部ccd阵列和下部ccd阵列具有足够的反应时间。轨道的长度大于预备区侧壁的长度和高压极板区的宽度的总和，这是为了使中位ccd可以有更大的跟踪颗粒物距离。

烟道侧壁由高透明的有机玻璃构成。烟道呈长方体状。粉尘堆放夹层为双层布有均匀圆孔的长方形有机玻璃片构成，为了使进入烟道的颗粒物在风力的作用下均匀分布于烟道内。颗粒的运动受到多种力的作用，不同的粒径受这些力的作用效果不同，特别是进入高压静电场后运动更为复杂。采用一台ccd摄像机没有那么大的视角，不可能跟踪到颗粒的完整运动。为此分为三个部分，中位ccd负责中部的颗粒运动情况，上部ccd阵列和下部ccd阵列分别负责颗粒进入电场后下部和上部的运动情况记录。风速传感器将测得的数据送外单片机，单片机使中部ccd牵引电机运动速度同风速保持一致，可以确保中部ccd可以同颗粒保持同步。连接杆上有磁铁，当中部ccd运动到磁敏传感器附近时，连接杆上的磁铁将使磁敏传感器获得信号。磁敏传感器将此信号送往单片机，单片机发出指令接通上部ccd阵列开关模块和下部ccd阵列开关模块。这样可以有效的记录颗粒在电场内的运动又避免了过早的打开上部ccd阵列开关模块和下部ccd阵列开关模块，摄入过多的无用图像。在此发明中磁敏传感器采用霍尔传感器a3144。

本发明的有益效果是能够方便对不同粒径颗粒物静电场运动进行分析。它主要用于静电除尘领域。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是不同粒径颗粒物静电场运动分析平台的俯视图。

图2是电场区ccd侧视图。

图3是连接杆横截面剖视图。

图4是本发明的电路图。

图中1.鼓风机，2.粉尘堆放夹层，3.筛网，4.中段光源，5.连接杆，6.烟道上侧壁，7.上光源顶部，8.高压极板区，9.后烟道，10.轨道固定杆，11.烟道下侧壁，12.上区ccd顶部，13.轨道，14.磁敏传感器，15.磁铁，16.中位ccd，17.前部烟道，18.预备区侧壁，19.上部ccd阵列，20.中部ccd滑过区，21.下部ccd阵列，22.风速传感器，23.单片机，24.中部ccd牵引电机，25.第一继电器，26.上部ccd阵列开关模块，27.下部ccd阵列开关模块，28.第二继电器，29.中段光源下垂连接杆，30.中位ccd下垂连接杆，31.支架，32.滑轮。

图中r1、r2均为电阻；t1、t2均为三极管。

具体实施方式

在图1中，鼓风机1同粉尘堆放夹层2相连，筛网3同粉尘堆放夹层2相连，筛网3同风速传感器22相连，风速传感器22在前部烟道17内，前部烟道17同高压极板区8相连，磁敏传感器14通过预备区侧壁18同高压极板区8相连，上光源顶部7同烟道上侧壁6相连，上区ccd顶部12同烟道下侧壁11相连，高压极板区8同后烟道9相连。

在图2中，上部ccd阵列19通过中部ccd滑过区20同下部ccd阵列21相连。

在图3中，中段光源4通过中段光源下垂连接杆29同连接杆5相连，磁铁15同连接杆5相连，连接杆5通过中位ccd下垂连接杆30同中位ccd16相连，中位ccd16通过支架31同滑轮32相连。

在图4中，风速传感器22同单片机23相连，磁敏传感器14同单片机23相连，上部ccd阵列开关模块26通过第一继电器25同三极管t1相连，三极管t1通过电阻r1同单片机23相连，下部ccd阵列开关模块27通过第二继电器28同三极管t2相连，三极管t2通过电阻r2同单片机23相连，中部ccd牵引电机24同单片机23相连。

技术特征：

技术总结
不同粒径颗粒物静电场运动分析平台，属于电子领域。它主要解决的技术问题是能够方便对不同粒径颗粒物静电场运动进行分析。它由鼓风机、粉尘堆放夹层、筛网、中段光源、连接杆、烟道上侧壁、上光源顶部、高压极板区、后烟道、轨道固定杆、烟道下侧壁、上区CCD顶部、轨道、磁敏传感器、磁铁、中位CCD、前部烟道、预备区侧壁、上部CCD阵列、中部CCD滑过区、下部CCD阵列、风速传感器、单片机、中部CCD牵引电机、第一继电器、上部CCD阵列开关模块、下部CCD阵列开关模块、第二继电器、中段光源下垂连接杆、中位CCD下垂连接杆、支架、滑轮组成。它主要用于静电除尘领域。

技术研发人员：魏胜非
受保护的技术使用者：东北师范大学
技术研发日：2017.05.25
技术公布日：2017.10.17