高浓度的空气粉尘不仅危害人员健康,甚至会造成重大安全隐患。对于空气粉尘浓度较高的作业场所,应实施相应管理措施,粉尘浓度监测便是其中的关键环节。
扬尘是由于地面上的尘土在风力、人为带动及其他带动飞扬而进入大气的开放性污染源,是环境空气中总悬浮颗粒物的重要组成部分。
粉粒体在输送及加工过程中受到诱导空气流、室内通风造成的流动空气及设备运动部件转动生成的气流,都会将粉粒体中的微细粉尘首先由粉粒体中分离而飞扬,然后由于室内空气流动而引起粉尘的扩散,从而完成了从粉尘产生到扩散的过程。
扬尘分为多个种类,主要有道路扬尘、施工扬尘、堆场扬尘等,根据相关介绍扬尘属于无组织污染源,防治系数较大,是国家环保部十三五规划的重点课题,因此扬尘治理非常有必要进行,而精细化监控和扬尘管理就成了重中之重。
扬尘监测传感器功能应用,与一般的传统民用粉尘传感器不同的地方在于:
1.采用气泵进行引流其采样量通常是1L/min或者2.83L/min。泵吸式采样具有流量稳定性好,背压能力强。无论是在办公室,商务场所,实验室,还是山上,海上,空中工作都极少受空气流动的影响。
2.检测浓度范围较大,通常可达到0.001-20mg/m3或者0-40mg/m3(TSP模式),宽量程使得扬尘检测仪传感器几乎可以满足大部分的使用场合,比如数字、智慧城市、建筑工地、垃圾场、拆迁工地、码头、产业园、社区、道路扬尘环境监测监控中心。
3.在线式激光粉尘浓度传感器是光散射式粉尘颗粒物(PM10,PM2.5/或者TSP)的测量仪器,可以持续365天*24小时持续不间断监测,故障率极低。
三通道扬尘检测传感器,TSP,PM10,PM2.5三粒径可以同时监测,同时输出。测试范围:0.001-30mg/m3。根据用户需要该型号可增加清洁气幕,它能有效防止光学系统受到污染,因此仪表可以应用于测试恶劣工况环境下的较高的分粉尘浓度。
扬尘监测传感器结合通讯技术和软件技术,可以搭建实时监测系统,系统具有颗粒物浓度连续监测、定时采样及粉尘浓度超标报警(预警)等多种功能。
近年来,传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。 光纤具有很多优异的性能,例如:抗电磁干扰和原子辐射的性能,径细、质软、重量轻的机械性能;绝缘、无感应的电气性能;耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方(如高温区),或者对人有害的地区(如核辐射区),起到人的耳目的作用,而且还能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。 光纤传感器是一种将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器。 光纤传感器是将光源入射的光束经由光纤送入调制器,在调制器内与外界被测参数的相互作用,使光的光学性质如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等发生变化,成为被调制的光信号,再经过光纤送入光电器件、经解调器后获得被测参数。整个过程中,光束经由光纤导入,通过调制器后再射出,其中光纤的作用首先是传输光束,其次是起到光调制器的作用。 与传统的传感器相比,光纤传感器具有独特的优点: (1)灵敏度高 由于光是一种波长极短的电磁波,通过光的相位便得到其光学长度。以光纤干涉仪为例,由于所使用的光纤直径很小,受到微小的机械外力的作用或温度变化时其光学长度要发生变化,从而引起较大的相位变化。 假设用10米的光纤,l℃的变化引起1000ard的相位变化,若能够检测出的最小相位变化为0.01ard,那么所能测出的最小温度变化为l0℃,可见其灵敏度之高。 (2)抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀、本质安全 由于光纤传感器是利用光波传输信息,而光纤又是电绝缘、耐腐蚀的传输媒质,并且安全可靠,这使它可以方便有效地用于各种大型机电、石油化工、矿井等强电磁干扰和易燃易爆等恶劣环境中。 (3)测量速度快 光的传播速度较快且能传送二维信息,因此可用于高速测量。对雷达等信号的分析要求具有极高的检测速率,应用电子学的方法难以实现,利用光的衍射现象的高速频谱分析便可解决。 (4)信息容量大 被测信号以光波为载体,而光的频率极高,所容纳的频带很宽,同一根光纤可以传输多路信号。 (5)适用于恶劣环境 光纤是一种电介质,耐高压、耐腐蚀、抗电磁干扰,可用于其它传感器所不适应的恶劣环境中。 此外,光纤传感器还具有质量轻、体积小、可绕曲、测量对象广泛、复用性好、成本低等特点。 另外,由于液位检测环境的复杂性和多变性,也为传感器的应用带来了不同挑战。例如:高粘度液体高度检测、含杂质的废水液位监控、带泡沫的液位高度测量、高腐蚀性液体高度报警等等。目前,市场上针对不同的应用,提供了多种有效的解决方案,但如何选择合适、性价比高的传感器一直是让工程师们头痛的问题。 常见的液位检测方式: 为了选择较佳的液位传感器,我们不但需要了解被测液体的属性和状态,同时,也要知道不同的检测方式的优点与局限性,从而才能选出合适的传感器。以下为目前市场上常见的检测技术。 激光测量:激光类传感器基于光学检测原理,通过物体表面反射光线至接收器进行检测,其光斑较小且集中,易于安装、校准,灵活性好,可应用于散料或液位的连续或者限位报警等;但其不适合应用于透明液体(透明液体容易折射光线,导致光线无法反射至接收器),含泡沫或者蒸汽环境(无法穿透泡沫或者容易受到蒸汽干扰),波动性液体(容易造成误动作),振动环境等。 TDR(时域反射)/ 导波雷达/微波原理测量:其名称在行业内有多种不同的叫法,其具备了激光测量的好处,如:易于安装、校准,灵活性好等,另外其更优于激光检测,如无需重复校准和多功能输出等,其适用于各种含泡沫的液位检测,不受液体颜色影响,甚至可应用于高粘性液体,受外部环境干扰相对小,但其测量高度一般小于6米。 超声波测量:由于其原理为通过检测超声波发送与反射的时间差来计算液位高度,故容易受到超声波传播的能量损耗影响。其亦具备安装容易、灵活性高等特点,通常可安装于高处进行非接触式测量。但当使用于含蒸汽、粉层等环境时,检测距离将会明显缩短,不建议使用在吸波环境,如泡沫等。 音叉振动测量:音叉式测量仅为开关量输出,不能用于连续性监控液体高度。其原理为:当液体或者散料填充两个振动叉时,共振频率改变时,依靠检测频率改变而发出开关信号。其可用于高粘度液体或者固体散料的高度监控,主要为防溢报警、低液位报警等,不提供模拟量输出,另外,多数情况下需要开孔安装于容器侧面。 光电折射式测量:该检测方式通过传感器内部发出光源,光源通过透明树脂全反射至传感器接受器,但遇到液面时,部分光线将折射至液体,从而传感器检测全反射回来光量值的减少来监控液面。该检测方式便宜,安装、调试简单,但仅能应用于透明液体,同时只输出开关量信号。 静压式测量:该测量方式采用安装于底部的压力传感器,通过检测底部液体压力,转换计算出液位高度,其底部液体压力参考值为与顶部连通的大气压或者已知气压。该检测方式要求采用高精度、齐平式压力传感器,同时换算过程需要不断进行校准,其优点为可检测不受液位高度限制,但高度越高,传感器精度要求越高,长时间使用或者更换液体时需要重复校准。 式测量:电容式测量主要通过检测由于液面或者散料高度变化而导致的电容值变化来测量料位高度。其具有多种类型,有可输出模拟量的电容式液位计,液位电容式接近开关,电容式接近开关可以安装于容器侧面进行非接触检测。当选择必须注意,电容传感器容易受到不同的容器材质和溶液属性影响,如塑料容器和挂料情况容易影响模拟量输出的电容传感器。 浮球式检测:该方式为比较简单、最古老的检测方式,价格相对便宜。主要是通过浮球的上下升降来检测液面的变化,其为机械式检测,检测精度容易受浮力影响,重复精度差,不同液体需要重新校准。不适用于粘稠性或者含杂质液体,容易造成浮球堵塞,同时,不符合食品卫生行业的应用要求。 光纤传感器的那些特点