[发明专利]矿井粉尘浓度测量装置及其测量方法

摘要

本发明提供的矿井粉尘浓度测量装置，包括敏感元件、控制电路模块和上位机，敏感元件包括感应式金属电极，控制电路模块包括测量电路、信号调理电路、A/D转换电路和微处理器，敏感元件在金属电极上产生微电荷信号，经测量电路、信号调理电路、A/D转换电路和微处理器进行实时处理后传送到上位机，上位机进行信息预处理、特征提取并建立软测量模型，然后输出粉尘浓度测量信号。本发明还提供了粉尘浓度测量的方法。其优点在于：有效地克服目前矿井粉尘浓度方法中存在的测量误差大、湿度影响明显、使用寿命短、维护不方便等缺点，为煤矿提高精确的测量数据，改善井下作业环境，保护工人身体健康和煤矿安全生产。

主权项

一种矿井粉尘浓度测量装置，包括敏感元件（1）,其特征在于：还包括与敏感元件（1）依次相连的控制电路模块（6）和上位机(24)，其中：所述敏感元件（1）包括金属屏蔽罩（4）、绝缘管（2）、左密封环（12）、右密封环（13）、金属电极（11）、风机外罩（8）、风机（7）、电路盒（5）和金属支架（9），所述金属屏蔽罩（4）和绝缘管（2）均呈圆筒形，所述金属屏蔽罩（4）的左端和绝缘管（2）的左端通过所述左密封环（12）扣合相连接，所述金属屏蔽罩（4）的右端和绝缘管（2）的右端通过所述右密封环（13）扣合相连接，所述绝缘管（2）外壁与所述金属屏蔽罩（4）内壁之间形成一个密闭的屏蔽空间（10），所述绝缘管（2）的内壁构成直通式风道（3），所述风机外罩（8）呈喇叭形，固定连接在所述金属屏蔽罩（4）的右端，所述风机（7）安装在所述风机外罩（8）内；所述金属电极（11）呈圆环形，所述绝缘管（2）的内壁中部设有电极凹槽，所述金属电极（11）位于所述电极凹槽中；所述金属支架（9）设有屏蔽接地，所述金属屏蔽罩（4）安装在所述金属支架（9）上，所述电路盒（5）安装在所述金属屏蔽罩（4）上方，所述电路盒（5）内腔中安装有控制电路模块（6），所述电路盒（5）的前方设有窗口，所述窗口处安装有数码管显示模块，所述金属屏蔽罩（4）的上壁和电路盒（5）的下壁分别设有通孔，所述金属电极（11）的连接导线（14）穿过两通孔与所述控制电路模块（6）电相连；控制电路模块（6）包括测量电路（20）、信号调理电路（21）、A/D转换电路（22）和微处理器（23），所述敏感元件（1）在金属电极（11）上产生微电荷信号，微电荷信号由测量电路(20)转换为微电压信号，微电压信号经信号调理电路（21）后去除噪声并经A/D转换电路(22)送到微处理器（23）进行实时处理，然后将信息传送到所述上位机(24)，所述上位机（24）进行信息预处理、特征提取并建立软测量模型，然后输出粉尘浓度测量信号。