基于滤膜称重法的自动化粉尘质量浓度检测装置的研究
陈清华1
许曾生2
王小润2
江丙友3
唐明云3
胡祖祥3
邱进伟3
周亮3
1.安徽理工大学矿山智能装备与技术安徽省重点实验室,安徽淮南 232001;安徽理工大学环境友好材料与职业健康研究院(芜湖),安徽芜湖 241003;安徽理工大学工业粉尘防控与职业安全健康教育部重点实验室,安徽淮南 232001;安徽理工大学机械工程学院,安徽淮南 2320012.安徽理工大学矿山智能装备与技术安徽省重点实验室,安徽淮南 232001;安徽理工大学机械工程学院,安徽淮南 2320013.安徽理工大学工业粉尘防控与职业安全健康教育部重点实验室,安徽淮南 232001
摘要：传统滤膜称重法操作过程繁琐、检测周期长,且自动化程度低,虽精度高但无法满足粉尘质量浓度实时检测需求.设计了粉尘质量浓度自动检测装置,通过建立温湿度补偿模型,替代手工称重法中采样后滤膜烘干的步骤,进一步缩减粉尘质量浓度检测时间以及粉尘质量浓度检测装置体积.搭建试验样机并调试实验,结果表明,煤矿井下常用的CCZ-20A型粉尘采样器与本装置检测得到的粉尘质量折算浓度经过计算其标准偏差在 5%以内,一元线性回归拟合分析下的实验数据拟合相关性较好.为进一步提升装置的检测精度,研究基于傅里叶级数、线性拟合以及周期拟合相结合的误差补偿方法,设计出装置浓度计算流程并代入原始数据中,将该装置检测浓度误差由原始的(-7.20%,-1.26%)集中至(-3.64%,3.65%).引入装置浓度计算流程后进行多次对比实验,实验结果显示装置浓度检测误差均在此区间内,验证了装置浓度计算流程的可靠性.该装置缩短了粉尘质量浓度检测所需时间,同时检测误差控制在合理的范围内,进而为滤膜称重法在粉尘质量浓度在线监测方面的研究提供一定的参考.
关键词：滤膜称重法粉尘质量浓度自动称重温湿度补偿误差补偿
分类号：TD403(矿山机械)
资助基金：国家重点研发计划(2022YFC2503200)国家重点研发计划(2022YFC2503201)安徽理工大学芜湖研究院研发专项资助项目(ALW2021YF12)
论文发表日期：2024-07-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 2997-3006 )
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