CN116295156B - 一种作业场所落尘沉积厚度监测装置及方法 - Google Patents

一种作业场所落尘沉积厚度监测装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116295156B
CN116295156B CN202310268236.2A CN202310268236A CN116295156B CN 116295156 B CN116295156 B CN 116295156B CN 202310268236 A CN202310268236 A CN 202310268236A CN 116295156 B CN116295156 B CN 116295156B
Authority
CN
China
Prior art keywords
dust
thickness
deposition
monitoring
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202310268236.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116295156A (zh
Inventor
郑丽娜
冯子康
周福宝
陈婉毅
何新建
范钰雪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Mining and Technology CUMT
Original Assignee
China University of Mining and Technology CUMT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Mining and Technology CUMT filed Critical China University of Mining and Technology CUMT
Priority to CN202310268236.2A priority Critical patent/CN116295156B/zh
Publication of CN116295156A publication Critical patent/CN116295156A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116295156B publication Critical patent/CN116295156B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
    • G01B17/02—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring thickness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种作业场所落尘沉积厚度监测装置及方法，包括监测主体、云服务器及可视化客户端；监测主体中的应变式位移传感器用于记录粉尘沉积平台的垂直位移；超声波发射及接收器用于对粉尘沉积平台上的粉尘厚度进行测量；温度及湿度传感器用于实时监测粉尘沉积平台内的温度及湿度；各个传感器将采集的数据反馈给云服务器，云服务器计算发送波形以及回波的互相关函数并且识别和相关函数的峰值，计算绝对延迟，当监测主体受干扰发生振动时，通过补偿温湿度对声速的影响，并根据应变式位移传感器记录粉尘沉积平台受振动影响发生的相对位移，将该位移作为校正因子，校正振动带来的误差，从而提高了测量的准确性，实现了对落尘厚度的实时监测。

Description

一种作业场所落尘沉积厚度监测装置及方法
技术领域
本发明涉及一种作业场所落尘沉积厚度监测装置及方法，属于沉积粉尘检测技术领域。
背景技术
落尘是粉尘在重力作用下自然沉降形成的。在多数工业生产中都不可避免会产生粉尘，落尘的积累会影响精密仪器的灵敏度和稳定性，也可能造成电气设备的短路。粉尘浓度过高，不仅使工作环境恶劣，危害工作人员的身心健康，而且由于粉尘具有***性，当落尘受冲击和振荡，造成二次飞扬，这时的粉尘浓度有可能达到***下限，从而造成粉尘***。一旦发生***，就会造成人员大量伤亡，设备严重损坏，***时产生的高温、高压和冲击波甚至会毁坏整个工作场地。严重威胁着工业的安全生产。因此，在工业生产中对落尘量实时监测很有必要。
目前的落尘量测定方法主要是先湿法采样，然后在实验室烘干称重测定落尘总量，存在采样点固定，实时性较差等缺点。也有人发明对落尘厚度进行实时监测的方法，如利用微量称重原理将沉积粉尘的重量检测转换成厚度检测的方法以及基于激光位移传感器的沉积粉尘厚度监测方法，而通过激光位移传感器对粉尘沉积于管道后的粉尘厚度的检测方法，需在管道顶部开有检测孔，将激光位移传感器密封固设于检测孔处，通过采集粉尘沉积于管道后的粉尘厚度，实现对管道内沉积粉尘厚度的检测。现阶段应用超声波测粉尘的研究是将超声波测距原理应用到除尘管道粉尘沉降厚度的检测上，需要在管道正上方打一个合适的孔，放置超声波模块，利用超声波测距原理来间接测量沉积粉尘的厚度。这些检测方法都局限于管道内沉积的粉尘，不具有普遍性，无法直接用于空间较大的作业场所进行落尘沉积厚度的监测，另外现有方式均未解决因振荡引起测量平台运动对测量粉尘厚度带来的误差，作业场所由于工作人员及机器工作等情况，导致处于作业场所内的设备均不可避免的受振荡影响，因此，如何提出一种监测装置及方法，能方便的设置在作业场所内进行落尘沉积厚度监测，并且能补偿测量平台受外部环境振动带来的误差，有效提高落尘沉积厚度的监测精度，是本领域的研究方向之一。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种作业场所落尘沉积厚度监测装置及方法，能方便的设置在作业场所内进行落尘沉积厚度监测，并且能补偿测量平台受外部环境振动带来的误差，有效提高落尘沉积厚度的监测精度。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种作业场所落尘沉积厚度监测装置，包括监测主体、云服务器及可视化客户端；
所述监测主体包括应变式位移传感器、温度及湿度传感器、超声波发射器、超声波接收器、沉积腔体、粉尘沉积平台和无线传输模块，所述沉积腔体上部为敞口，沉积腔体内底部设有缓冲材料，粉尘沉积平台装在缓冲材料上部、且处于敞口正下方；应变式位移传感器连接在粉尘沉积平台与缓冲材料之间，用于记录粉尘沉积平台受振动影响后的垂直位移；所述超声波发射器和超声波接收器均处于沉积腔体内靠近敞口的位置、且两者对称设置在敞口两侧，超声波发射器向粉尘沉积平台发射超声波、发射后被超声波接收器接收，用于对粉尘沉积平台上的粉尘厚度进行测量；所述温度及湿度传感器装在沉积腔体内，用于实时监测粉尘沉积平台内的温度及湿度；所述无线传输模块处于沉积腔体内，无线传输模块与应变式位移传感器、温度及湿度传感器、超声波发射器和超声波接收器连接，用于接收云服务器传来的控制指令使超声波发射器开始工作，并接收应变式位移传感器、温度及湿度传感器和超声波接收器反馈的数据，通过无线传输给云服务器；
所述云服务器包括数据传输模块和数据处理模块，数据传输模块用于接收无线传输模块反馈的监测数据，并传递给数据处理模块，数据处理模块对获取的监测数据进行分析处理后获得实时落尘沉积厚度，并传递给可视化客户端进行显示。
进一步，所述可视化客户端设有报警器，当实时落尘沉积厚度大于设定阈值时，数据处理模块控制可视化客户端开始报警提示。
进一步，还包括隔振装置，隔振装置装在粉尘沉积平台和沉积腔体内底部之间，且其上下端分别与粉尘沉积平台和沉积腔体内底部连接，用于降低粉尘沉积平台受振动的影响。
进一步，所述隔振装置内部设有阻尼器。
上述作业场所落尘沉积厚度监测装置的工作方法，具体步骤为：
S1、初始化数据：将作业场所落尘沉积厚度监测装置放置在所需监测的作业场所内，并对装置进行初始化数据；
S2、通过温度及湿度传感器采集当前环境的温湿度数据，并通过无线传输模块发送给云服务器，云服务器接收到温度数据T以及相对湿度数据Φ，按照下式计算当前环境中的声速：
式中：T+273.15为湿空气的绝对温度；γ为空气的定压比热容和定容比热容之比；P0为湿空气的压强；Φ为湿空气的相对湿度，Psb为饱和水蒸气分压；
S3、云服务器发出指令使超声波发射器发送超声波波形并且同时利用超声波接收器接收超声波回波波形，并且保证调频周期T不小于其中S为最大目标测距距离，c为步骤S2得到的环境声速；并且采样频率Fs不小于48KHz，发射器与接收器的采样率设置一致；
S4、云服务器接收到回波后采用误差模型进行校正与补偿，并且利用带通滤波降低环境噪音对测量结果的干扰。
S5、云服务器按照下式计算超声波发送波形以及回波的互相关系数：
其中，r是互相关系数，N是波形的采样点数，x(i)和y(i)分别是发送波形和接收波形在第i个采样点的值，μx和μy分别是发送波形和接收波形的均值，σx和σy分别是发送波形和接收波形的标准差；
S6、依据S5计算出来的发送波形与回波的互相关系数以识别互相关系数中的峰值，并且计算峰值横坐标，假定互相关系数峰值对应的横坐标依次是Xi，i＝1,2,3…M；其中M为识别的峰值个数，则Xi则代表相对延迟；超声波发射器发送的波形有些会在测量腔体内不进行反射直接被超声波接收器接收到，近似的认为其在互相关系数r＝0的位置，因此利用Xj’＝Xj-X1，j＝2,3…,M来计算绝对延迟，采用下式进行绝对距离的计算：
S7、设沉积腔体内初始时刻的超声波发射器到粉尘沉积平台计算后的垂直距离为S0，在进行落尘沉积监测的某一时刻t计算后的垂直距离为S(j|T)，应变位移传感器在t时刻的位移数据为该位移数据是由于作业场所本身的振动引起的粉尘沉积平台与粉尘沉积腔体的相对垂直位移，因此在计算时考虑该因素的影响，根据下式计算作业场所在t时刻的沉积粉尘厚度D(T)；
S8、设定时间段，并在该时间段内重复步骤S2至S7多次，能计算该时段内连续采集的沉积粉尘厚度，并将该时间段内采集的沉积粉尘厚度进行平均值处理后获取粉尘厚度确定值H，最后将该数据传递给可视化客户端进行实时显示；
S9、设定报警阈值，将步骤S8获得的粉尘厚度与报警阈值比较，若超过报警阈值，则客户端自动发出报警提示；若未超过，则重复步骤S8进行下一时间段的监测。
进一步，所述步骤S9比较的具体过程为：若设定时间段内获得的粉尘厚度确定值H超过报警阈值，并且在该时间段内每次监测的粉尘厚度值均超过报警阈值，则客户端进行报警提示；若在该时间段内任意一次监测的粉尘厚度值未超过报警阈值，则客户端不发出报警提示，并重复步骤S8进行下一时间段的监测。采用这种报警判断标准是由于粉尘在堆积到一定厚度之后，会因为自身重力原因发生坍塌从而导致粉尘厚度确定值H不稳定的问题，但在设定时间段内粉尘沉积厚度测量值均大于报警阈值，则可说明H以超限从而发生报警信号。
进一步，在作业场所内分布放置多个作业场所落尘沉积厚度监测装置，并对每一监测装置进行编号，每个监测装置均重复步骤S1至S9的监测过程，从而获得作业场所各个位置的粉尘厚度确定值H，当任一粉尘厚度确定值H满足步骤S9的要求时，则客户端发出报警提示并且显示超过阈值的监测装置编号。这样设置多个监测装置，在作业场所空间较大时各个位置的落尘沉积厚度会存在差异，通过这种方式的设置能实时获得各个位置的落尘沉积厚度，便于及时发现粉尘超限的情况。
与现有技术相比，本发明采用监测主体、云服务器及可视化客户端相结合的方式，具有如下优点：
1、本发明监测主体中设有应变式位移传感器、温度及湿度传感器、超声波发射器和超声波接收器，其中应变式位移传感器用于记录粉尘沉积平台受振动影响后的垂直位移；超声波发射器和超声波接收器用于对粉尘沉积平台上的粉尘厚度进行测量；温度及湿度传感器用于实时监测粉尘沉积平台内的温度及湿度；各个传感器将采集的数据反馈给云服务器，云服务器计算发送波形以及回波的互相关函数并且识别和相关函数的峰值，计算绝对延迟，当安装该装置的固定平面受干扰发生震动，引起腔体内粉尘沉积平台发生振动，从而导致设备测量准确度的下降，给落尘厚度监测带来误差时，可以通过监测温湿度和平台上下震荡的距离，补偿温湿度对声速的影响，并通过应变式位移传感器记录粉尘沉积平台受振动影响发生的相对位移，将该位移作为校正因子，校正振动带来的误差，从而提高了测量的准确性，实现了对落尘厚度的实时监测。
2、本发明的监测主体结构简单、体积小，从而能灵活选择安装地点，并可根据作业场所的空间大小，同时分布设置多个监测主体对作业场所各个位置进行实时落尘厚度进行监测，任一位置的落尘厚度超过阈值，则会进行报警提示，从而便于工作人员及时知晓并进行后续处理。
附图说明
图1是本发明中监测主体的结构示意图；
图2是本发明监测装置的工作方法流程图；
图3是本发明中超声波测量落尘沉积厚度的原理图。
图中：1-粉尘沉积平台，2-应变式位移传感器，3-超声波发射器，4-超声波接收器，5-温度及湿度传感器，6-无线传输模块，7-沉积腔体，A-隔振装置。
具体实施方式
下面将对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种作业场所落尘沉积厚度监测装置，包括监测主体、云服务器及可视化客户端；
所述监测主体包括应变式位移传感器2、温度及湿度传感器5、超声波发射器3、超声波接收器4、沉积腔体7、粉尘沉积平台1和无线传输模块6，所述沉积腔体7上部为敞口，沉积腔体7内底部设有缓冲材料，粉尘沉积平台1装在缓冲材料上部、且处于敞口正下方；应变式位移传感器2连接在粉尘沉积平台1与缓冲材料之间，用于记录粉尘沉积平台1受振动影响后的垂直位移；所述超声波发射器3和超声波接收器4均处于沉积腔体7内靠近敞口的位置、且两者对称设置在敞口两侧，超声波发射器3向粉尘沉积平台1发射超声波、发射后被超声波接收器4接收，用于对粉尘沉积平台1上的粉尘厚度进行测量；所述温度及湿度传感器5装在沉积腔体7内，用于实时监测粉尘沉积平台1内的温度及湿度；所述无线传输模块6处于沉积腔体7内，无线传输模块6与应变式位移传感器2、温度及湿度传感器5、超声波发射器3和超声波接收器4连接，用于接收云服务器传来的控制指令使超声波发射器3开始工作，并接收应变式位移传感器2、温度及湿度传感器5和超声波接收器3反馈的数据，通过无线传输给云服务器；
所述云服务器包括数据传输模块和数据处理模块，数据传输模块用于接收无线传输模块反馈的监测数据，并传递给数据处理模块，数据处理模块对获取的监测数据进行分析处理后获得实时落尘沉积厚度，并传递给可视化客户端进行显示；所述可视化客户端设有报警器，当实时落尘沉积厚度大于设定阈值时，数据处理模块控制可视化客户端开始报警提示。
作为本发明的一种改进，还包括隔振装置A，所述隔振装置A内部设有阻尼器。隔振装置A装在粉尘沉积平台1和沉积腔体7内底部之间，且其上下端分别与粉尘沉积平台1和沉积腔体7内底部连接，用于降低粉尘沉积平台1受振动的影响。
如图2所示，上述作业场所落尘沉积厚度监测装置的工作方法，具体步骤为：
S1、初始化数据：将作业场所落尘沉积厚度监测装置放置在所需监测的作业场所内，并对装置进行初始化数据；
S2、通过温度及湿度传感器5采集当前环境的温湿度数据，并通过无线传输模块6发送给云服务器，云服务器接收到温度数据T以及相对湿度数据Φ，按照下式计算当前环境中的声速：
式中：T+273.15为湿空气的绝对温度；γ为空气的定压比热容和定容比热容之比；P0为湿空气的压强；Φ为湿空气的相对湿度，Psb为饱和水蒸气分压；
S3、如图3所示，云服务器发出指令使超声波发射器3发送超声波波形并且同时利用超声波接收器4接收超声波回波波形，并且保证调频周期T不小于其中S为最大目标测距距离，c为步骤S2得到的环境声速；并且采样频率Fs不小于48KHz，发射器与接收器的采样率设置一致；
S4、云服务器接收到回波后采用误差模型进行校正与补偿，并且利用带通滤波降低环境噪音对测量结果的干扰；
S5、云服务器按照下式计算超声波发送波形以及回波的互相关系数：
其中，r是互相关系数，N是波形的采样点数，x(i)和y(i)分别是发送波形和接收波形在第i个采样点的值，μx和μy分别是发送波形和接收波形的均值，σx和σy分别是发送波形和接收波形的标准差；
S6、依据S5计算出来的发送波形与回波的互相关系数以识别互相关系数中的峰值，并且计算峰值横坐标，假定互相关系数峰值对应的横坐标依次是Xi，i＝1,2,3…M；其中M为识别的峰值个数，则Xi则代表相对延迟；超声波发射器3发送的波形有些会在沉积腔体7内不进行反射直接被超声波接收器4接收到，近似的认为其在互相关系数r＝0的位置，因此利用Xj’＝Xj-X1，j＝2,3…,M来计算绝对延迟，采用下式进行绝对距离的计算：
S7、设沉积腔体7内初始时刻的超声波发射器3到粉尘沉积平台1计算后的垂直距离为S0，在进行落尘沉积监测的某一时刻t计算后的垂直距离为S(j|T)，应变位移传感器2在t时刻的位移数据为该位移数据是由于作业场所本身的振动引起的粉尘沉积平台1与粉尘沉积腔体7之间的相对垂直位移，因此在计算时考虑该因素的影响，从而有效去除振动对厚度检测精度的干扰，根据下式计算作业场所在t时刻的沉积粉尘厚度D(T)；
S8、设定时间段，并在该时间段内重复步骤S2至S7多次，能计算该时段内连续采集的沉积粉尘厚度，并将该时间段内采集的沉积粉尘厚度进行平均值处理后获取粉尘厚度确定值H，最后将该数据传递给可视化客户端进行实时显示；
S9、设定报警阈值，将步骤S8获得的粉尘厚度与报警阈值比较，若设定时间段内获得的粉尘厚度确定值H超过报警阈值，并且在该时间段内每次监测的粉尘厚度值均超过报警阈值，则客户端进行报警提示；若在该时间段内任意一次监测的粉尘厚度值未超过报警阈值，则客户端不发出报警提示，并重复步骤S8进行下一时间段的监测。采用这种报警判断标准是由于粉尘在堆积到一定厚度之后，会因为自身重力原因发生坍塌从而导致粉尘厚度确定值H不稳定的问题，但在设定时间段内粉尘沉积厚度测量值均大于报警阈值，则可说明H以超限从而发生报警信号。
作为本发明的另一种改进，在作业场所内分布放置多个作业场所落尘沉积厚度监测装置，并对每一监测装置进行编号，每个监测装置均重复步骤S1至S9的监测过程，从而获得作业场所各个位置的粉尘厚度确定值H，当任一粉尘厚度确定值H满足步骤S9的要求时，则客户端发出报警提示并且显示超过阈值的监测装置编号。这样设置多个监测装置，在作业场所空间较大时各个位置的落尘沉积厚度会存在差异，通过这种方式的设置能实时获得各个位置的落尘沉积厚度，便于及时发现粉尘超限的情况。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种作业场所落尘沉积厚度监测装置，其特征在于，包括监测主体、云服务器及可视化客户端；
所述监测主体包括应变式位移传感器、温度及湿度传感器、超声波发射器、超声波接收器、沉积腔体、粉尘沉积平台和无线传输模块，所述沉积腔体上部为敞口，沉积腔体内底部设有缓冲材料，粉尘沉积平台装在缓冲材料上部、且处于敞口正下方；应变式位移传感器连接在粉尘沉积平台与缓冲材料之间，用于记录粉尘沉积平台受振动影响后的垂直位移；所述超声波发射器和超声波接收器均处于沉积腔体内靠近敞口的位置、且两者对称设置在敞口两侧，超声波发射器向粉尘沉积平台发射超声波、发射后被超声波接收器接收，用于对粉尘沉积平台上的粉尘厚度进行测量；所述温度及湿度传感器装在沉积腔体内，用于实时监测粉尘沉积平台内的温度及湿度；所述无线传输模块处于沉积腔体内，无线传输模块与应变式位移传感器、温度及湿度传感器、超声波发射器和超声波接收器连接，用于接收云服务器传来的控制指令使超声波发射器开始工作，并接收应变式位移传感器、温度及湿度传感器和超声波接收器反馈的数据，通过无线传输给云服务器；
所述云服务器包括数据传输模块和数据处理模块，数据传输模块用于接收无线传输模块反馈的监测数据，并传递给数据处理模块，数据处理模块对获取的监测数据进行分析处理后获得实时落尘沉积厚度，并传递给可视化客户端进行显示。
2.根据权利要求1所述作业场所落尘沉积厚度监测装置，其特征在于，所述可视化客户端设有报警器，当实时落尘沉积厚度大于设定阈值时，数据处理模块控制可视化客户端开始报警提示。
3.根据权利要求1所述作业场所落尘沉积厚度监测装置，其特征在于，还包括隔振装置，隔振装置装在粉尘沉积平台和沉积腔体内底部之间，且其上下端分别与粉尘沉积平台和沉积腔体内底部连接，用于降低粉尘沉积平台受振动的影响。
4.根据权利要求3所述作业场所落尘沉积厚度监测装置，其特征在于，所述隔振装置内部设有阻尼器。
5.一种根据权利要求1所述作业场所落尘沉积厚度监测装置的工作方法，其特征在于，具体步骤为：
S1、初始化数据：将作业场所落尘沉积厚度监测装置放置在所需监测的作业场所内，并对装置进行初始化数据；
S2、通过温度及湿度传感器采集当前环境的温湿度数据，并通过无线传输模块发送给云服务器，云服务器接收到温度数据T以及相对湿度数据Φ，按照下式计算当前环境中的声速：
式中：T+273.15为湿空气的绝对温度；γ为空气的定压比热容和定容比热容之比；P0为湿空气的压强；Φ为湿空气的相对湿度，Psb为饱和水蒸气分压；
S3、云服务器发出指令使超声波发射器发送超声波波形并且同时利用超声波接收器接收超声波回波波形；
S4、云服务器接收到回波后采用误差模型进行校正与补偿；
S5、云服务器按照下式计算超声波发送波形以及回波的互相关系数：
其中，r是互相关系数，N是波形的采样点数，x(i)和y(i)分别是发送波形和接收波形在第i个采样点的值，μx和μy分别是发送波形和接收波形的均值，σx和σy分别是发送波形和接收波形的标准差；
S6、依据S5计算出来的发送波形与回波的互相关系数以识别互相关系数中的峰值，并且计算峰值横坐标，假定互相关系数峰值对应的横坐标依次是Xi，i＝1,2,3…M；其中M为识别的峰值个数，则Xi则代表相对延迟；超声波发射器发送的波形有些会在测量腔体内不进行反射直接被超声波接收器接收到，近似的认为其在互相关系数r＝0的位置，因此利用Xj’＝Xj-X1，j＝2,3…,M来计算绝对延迟，采用下式进行绝对距离的计算：
S7、设沉积腔体内初始时刻的超声波发射器到粉尘沉积平台计算后的垂直距离为S0，在进行落尘沉积监测的某一时刻t计算后的垂直距离为S(j|T)，应变位移传感器在t时刻的位移数据为该位移数据是由于作业场所本身的振动引起的粉尘沉积平台与粉尘沉积腔体之间的相对垂直位移，因此在计算时考虑该因素的影响，根据下式计算作业场所在t时刻的沉积粉尘厚度D(T)；
S8、设定时间段，并在该时间段内重复步骤S2至S7多次，能计算该时段内连续采集的沉积粉尘厚度，并将该时间段内采集的沉积粉尘厚度进行平均值处理后获取粉尘厚度确定值H，最后将该数据传递给可视化客户端进行实时显示；
S9、设定报警阈值，将步骤S8获得的粉尘厚度与报警阈值比较，若超过报警阈值，则客户端自动发出报警提示；若未超过，则重复步骤S8进行下一时间段的监测。
6.根据权利要求5所述作业场所落尘沉积厚度监测装置的工作方法，其特征在于，所述步骤S9比较的具体过程为：若设定时间段内获得的粉尘厚度确定值H超过报警阈值，并且在该时间段内每次监测的粉尘厚度值均超过报警阈值，则客户端进行报警提示；若在该时间段内任意一次监测的粉尘厚度值未超过报警阈值，则客户端不发出报警提示，并重复步骤S8进行下一时间段的监测。
7.根据权利要求5所述作业场所落尘沉积厚度监测装置的工作方法，其特征在于，在作业场所内分布放置多个作业场所落尘沉积厚度监测装置，并对每一监测装置进行编号，每个监测装置均重复步骤S1至S9的监测过程，从而获得作业场所各个位置的粉尘厚度确定值H，当任一粉尘厚度确定值H满足步骤S9的要求时，则客户端发出报警提示并且显示超过阈值的监测装置编号。
CN202310268236.2A 2023-03-20 2023-03-20 一种作业场所落尘沉积厚度监测装置及方法 Active CN116295156B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310268236.2A CN116295156B (zh) 2023-03-20 2023-03-20 一种作业场所落尘沉积厚度监测装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310268236.2A CN116295156B (zh) 2023-03-20 2023-03-20 一种作业场所落尘沉积厚度监测装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116295156A CN116295156A (zh) 2023-06-23
CN116295156B true CN116295156B (zh) 2023-09-08

Family

ID=86802766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310268236.2A Active CN116295156B (zh) 2023-03-20 2023-03-20 一种作业场所落尘沉积厚度监测装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116295156B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116755414B (zh) * 2023-08-22 2023-11-07 山东新巨龙能源有限责任公司 一种基于物联网的矿采设备监管***

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2663114A1 (fr) * 1990-06-07 1991-12-13 Electricite De France Methode et dispositif de mesure par ultrasons de l'epaisseur d'une couche de materiau.
JPH1020017A (ja) * 1996-07-04 1998-01-23 Hitachi Ltd 超音波を利用した変位計測システムおよび変位計測装置
JP2001249017A (ja) * 2000-03-07 2001-09-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 塗装膜、錆等の膜状堆積層を持つ母材金属の厚み計測方法とその装置及び集塵器等の膜状堆積装置の保守方法
CN107167102A (zh) * 2017-05-26 2017-09-15 潍坊路加精工有限公司 低频振动环境下零件厚度测量方法
CN107741375A (zh) * 2017-10-20 2018-02-27 中煤科工集团重庆研究院有限公司 一种粉尘沉积检测感应单元、***及方法
CN108627107A (zh) * 2018-05-08 2018-10-09 中煤科工集团重庆研究院有限公司 管道内沉积粉尘厚度监测装置及方法
WO2018205200A1 (zh) * 2017-05-11 2018-11-15 深圳市柘叶红实业有限公司 工地扬尘远程监控管理***和管理方法
KR20190014942A (ko) * 2017-08-04 2019-02-13 주식회사 씨앤유글로벌 진동에 강인한 먼지센서

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6575824B2 (ja) * 2017-03-22 2019-09-18 トヨタ自動車株式会社 膜厚測定方法および膜厚測定装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2663114A1 (fr) * 1990-06-07 1991-12-13 Electricite De France Methode et dispositif de mesure par ultrasons de l'epaisseur d'une couche de materiau.
JPH1020017A (ja) * 1996-07-04 1998-01-23 Hitachi Ltd 超音波を利用した変位計測システムおよび変位計測装置
JP2001249017A (ja) * 2000-03-07 2001-09-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 塗装膜、錆等の膜状堆積層を持つ母材金属の厚み計測方法とその装置及び集塵器等の膜状堆積装置の保守方法
WO2018205200A1 (zh) * 2017-05-11 2018-11-15 深圳市柘叶红实业有限公司 工地扬尘远程监控管理***和管理方法
CN107167102A (zh) * 2017-05-26 2017-09-15 潍坊路加精工有限公司 低频振动环境下零件厚度测量方法
KR20190014942A (ko) * 2017-08-04 2019-02-13 주식회사 씨앤유글로벌 진동에 강인한 먼지센서
CN107741375A (zh) * 2017-10-20 2018-02-27 中煤科工集团重庆研究院有限公司 一种粉尘沉积检测感应单元、***及方法
CN108627107A (zh) * 2018-05-08 2018-10-09 中煤科工集团重庆研究院有限公司 管道内沉积粉尘厚度监测装置及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于微量称重的通风除尘管道沉积粉尘厚度检测技术;杨昉昉;刘靖琪;;工业仪表与自动化装置(04);正文全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN116295156A (zh) 2023-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN116295156B (zh) 一种作业场所落尘沉积厚度监测装置及方法
RU2585300C2 (ru) Способ оценки скорости звука в воде в сети акустических узлов
CN102435287B (zh) 一种砝码质量测量中的空气浮力修正装置
CN110108551B (zh) 基于声发射探测技术的岩石力学性质测试装置及方法
CN105973447A (zh) 直线水听器阵列幅度和相位一致性测量方法
CN100392344C (zh) 水平式布阵超声自动报靶***
CA2536024A1 (en) Method and apparatus for assessing or predicting the characteristics of wood
CN110296913B (zh) 一种可燃粉尘扩散动态浓度的检测***及其检测方法
JP2000121743A (ja) 地震動分布の評価方法
CN113252777B (zh) 一种堆石坝水下混凝土面板裂缝的检测装置及其检测方法
US5031451A (en) Fluid level monitor
EP1769267B1 (en) Movement detection system and method
CN210427431U (zh) 一种联合收获机的单板冲量式谷物质量测量***
Martin et al. Ultrasonic ranging gets thermal correction
JP4236651B2 (ja) 振動計測方法および振動計測装置
CN115236192A (zh) 一种声发射信号检测方法及***
CN113390504A (zh) 低频振动传感器校验***及校验方法
Gómez et al. Firmness of mandarin at different picking dates
CN115680635A (zh) 针对多分量声波测井数据的井眼校正方法和***
CN108181382B (zh) 节理岩体黏性系数的波动测试方法
CN2674394Y (zh) 水平式布阵超声自动报靶器
JPH0493653A (ja) Ａｅセンサの動的応答特性測定法
CN109931895A (zh) 一种农机用割台高度测量装置
CN116839699A (zh) 一种变压器用超声波油位测量方法和设备
JP2003294785A (ja) 加速度センサの動的線形性計測方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant