工作原理概述
美国费尔升系列产品采用电荷感应和探头保护技术,并经过现场实践证明。当粒子流过感应元件时,将在传感器中产生微小电流,并通过同轴电缆传输到控制单元中,微处理器会对信号进行过滤并处理为正比于粒子质量浓度的标称绝对值输出。专用的探头保护技术确保了对所有种类微粒都能准确测量,如导电粉尘,潮湿粉末,腐蚀性微粒等。探头无需吹扫和维护。
传统静电摩擦技术与美国费尔升电荷感技术原理说明:
当烟道或烟囱内粒子流经过探头时,探头所接收到的电荷来自粒子颗粒对探头的撞击、摩擦和静电感应。排放浓度越高,感应、摩擦和撞击所产生的静电荷就越强。当前用于接收、放大、分析和处理这些电荷使之成为在线粒子排放显示数值的主要技术有两种:交流耦合和直流耦合技术。
耦合技术监测仪器的准确度基本上局限于它能够接收到的“信号比噪声”的对比值。一个最佳性能的直流信号放大器,它所产生的直流信号误差包括自我偏移、温感和时间漂移等噪声,这些直流噪声可以形成一个高达20 微伏的总误差。而交流信号放大器的误差主要来自一种“1/F”噪声,温感(Johnson)噪声以及一些微弱的噪声,在某个指定的频率范围内,这些噪声的总量普遍不会引起超过1 微伏的误差。因此无论在任何情况下,交流耦合监测系统的性比直流耦合监测系统高10 倍以上。
由于直流耦合监测仪器的信号接收来自粒子颗粒与探头的直接撞击所产生电子传导,电荷的正负平均值将接近零。如果发生以下任何一种或多种情况时,直流耦合探头所接收的信号显示就非常不准确:
探头部分表面被粒子覆盖
探头材质与粒子颗粒性质接近
探头材料不单纯,导致对同一种粒子颗粒同时产生正和负电荷
探头镀上一层非导电体,直流电受到绝缘不能传导进监测系统
由于粒子颗粒在烟道内壁的碰撞,在撞击探头时已经达到电荷平衡状态,没有产生电导现象
以上的任何一种因素都能使总直流电荷正负抵消导致直流耦合监测系统完全失效。而交流监测系统由于交流耦合感应电荷本身就具有一种不规则的扰动性,保证探头能够即时接收到可测、有效的交流电荷信号。直流探头表面不可以被镀上保护层, 所以用户能够很明显地理解到直流耦合技术并不适合安装在带腐蚀性的环境中应用。相对来说,被粒子颗粒粘付上厚度达10 毫米或以上的交流耦合探头也不会失去它原来的校定精度。而用户对直流耦合探头却必须经常拆卸清洁来保证没有任何粒子粘付在探头表面。