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原文传递一种声-电复合的粉尘浓度检测系统及检测方法

专利名称：	一种声-电复合的粉尘浓度检测系统及检测方法
摘要：	本发明公开了一种声‑电复合的粉尘浓度检测系统及其检测方法。本发明采用包括超声传感器和电容传感器的声电一体传感单元分别采集超声信号和电场信号，以及温度传感器和湿度传感器，对超声信号和电场信号进行环境补偿，再通过特征融合算法得到声‑电复合后的多相物颗粒的体积浓度，实现测试性能或测试数据互补，弥补单一方法的测试缺陷，完成复杂测试对象的快速、准确、高效检测；控制处理器对浓度数据的接收也采用中断方式，因此不需要等待时间，实现信号采集和浓度计算的并行实现，提高检测效率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京理工大学
发明人：	章艳;娄文忠;廖茂浩
专利状态：	有效
发布日期：	2019-01-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201810257315.2
公开号：	CN108535158A
代理机构：	北京万象新悦知识产权代理事务所(普通合伙) 11360
代理人：	王岩
分类号：	G01N15/06(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N15;G01N15/06
申请人地址：	100081 北京市海淀区中关村南大街5号
主权项：	1.一种声‑电复合粉尘浓度检测系统，其特征在于，所述检测系统包括：声电一体传感单元、控制处理器、计算处理器、驱动电路、信号处理电路、电源管理电路、温度传感器和湿度传感器；其中，声电一体传感单元包括一套或多套超声传感器和一套或多套电容传感器；控制处理器连接至驱动电路，驱动电路连接至声电一体传感单元；声电一体传感单元连接至信号处理电路；信号处理电路连接至控制处理器；控制处理器还连接至计算处理器；电源管理电路连接至控制处理器；温度传感器和湿度传感器分别连接至计算处理器；控制处理器产生驱动信号至驱动电路，驱动电路对驱动信号进行驱动放大后传输至声电一体传感单元；超声传感器发出超声信号至测量区，经被测多相物吸收后衰减，超声传感器接收衰减后的超声信号，传输至信号处理电路；同时，位于测量区内的被测多相物引起电容传感器的电容值改变，电容信号传输至信号处理电路；信号处理电路对超声信号和电容信号进行放大、整流和滤波后，传输至控制处理器；控制处理器采用轮询方法读取超声信号和电容信号，将超声信号和电容信号分别转换为数字信号，并传输至计算处理器；温度传感器和湿度传感器分别采集温度信号和湿度信号传输至计算处理器；计算处理器根据超声信号得到未修正的超声衰减系数，对未修正的超声衰减系数进行声场‑温度环境补偿，得到环境补偿后的超声衰减系数；计算处理器根据电容信号得到未修正的多相物等效介电常数，对未修正的多相物等效介电常数进行电场‑湿度环境补偿，得到环境补偿后的多相物等效介电常数，计算处理器基于超声信号解算模型，通过环境补偿后的超声衰减系数得到声学测量结果，并优化基于克劳修斯—莫索提理论的介电常数计算模型，通过环境补偿后的多相物等效介电常数得到电场测量结果，然后通过特征融合算法得到声‑电复合后的多相物颗粒的体积浓度，然后将多相物颗粒的体积浓度返回至控制处理器存储输出。
所属类别：	发明专利