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原文传递一种应用于粉尘云团动态衰减特性的检测系统及检测方法

专利名称：	一种应用于粉尘云团动态衰减特性的检测系统及检测方法
摘要：	本发明公开了一种应用于粉尘云团动态衰减特性的检测系统及检测方法。本发明在整个粉尘云团扩散的空间中分布脉冲超声波传感器检测单元，采用持续时间很短的脉冲电压信号激励发射传感器，产生超声波，穿过衰减振荡脉冲波区域，形成衰减振荡脉冲波，具备很强的抗干扰能力和测试系统的便捷性；粉尘爆轰过程中产生粉尘云团扩散穿过发射传感器与接收传感器之间的衰减振荡脉冲波区域，导致衰减振荡脉冲波的能量减小，计算机根据能量减小的衰减振荡脉冲信号和原始的衰减振荡脉冲信号，计算得到能量衰减系数；本发明利用脉冲超声波的特性，对于粉尘云团进行动态浓度探测，具备客观的应用价值和研究价值。
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：	付胜华;娄文忠;廖茂浩;章艳;郭明儒
专利状态：	有效
申请号：	CN201811488250.9
公开号：	CN109406357A
代理机构：	北京万象新悦知识产权代理有限公司 11360
代理人：	王岩
分类号：	G01N15/06(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	100081 北京市海淀区中关村南大街5号
主权项：	1.一种应用于粉尘云团动态衰减特性的检测系统，其特征在于，所述检测系统包括：检测单元支撑件、脉冲超声波传感器检测单元、数据传输线、多通道数据采集仪和计算机；其中，粉尘填充在起爆装置中，起爆装置连接至起爆控制器；以起爆装置为中心，竖直的检测单元支撑件按照正交阵列式布置在起爆装置的四周，正交阵列的直径与粉尘爆轰形成的粉尘云团扩散的直径一致，所述检测单元支撑件的高度与粉尘云团扩散的高度一致；在每一个检测单元支撑件上，沿竖直方向均匀布置多个脉冲超声波传感器检测单元，从而使得脉冲超声波传感器检测单元分布在整个粉尘云团扩散的空间中；每一个脉冲超声波传感器检测单元通过数据传输线连接至多通道数据采集仪的一个输入端；所述多通道数据采集仪的输出端连接至计算机，多通道数据采集仪和计算机位于粉尘云团外的安全区域；所述脉冲超声波传感器检测单元包括发射传感器、接收传感器、电源管理电路、脉冲信号产生电路、信号处理电路和电源，发射传感器与接收传感器相对放置在支撑件上，二者之间为衰减振荡脉冲波区域，粉尘云团扩散径向方向穿过衰减振荡脉冲波区域，脉冲信号产生电路连接至发射传感器，接收传感器连接至信号处理电路，所述发射传感器、接收传感器、脉冲信号产生电路和信号处理电路分别连接至电源管理电路，电源管理电路连接至电源，所述电源管理电路、脉冲信号产生电路和信号处理电路集成在一起构成集成电路；脉冲信号产生电路输出脉冲电压信号至发射传感器，发射传感器发出超声波，超声波沿垂直于粉尘云团扩散径向方向传播，穿过衰减振荡脉冲波区域，形成衰减振荡脉冲波，由接收传感器接收，接收传感器将衰减振荡脉冲波传输至信号处理电路，经信号处理电路滤波、整流和信号放大后，传输至多通道数据采集仪进行存储，并将数据实时传输至计算机进行分析得到原始的衰减振荡脉冲信号；起爆控制器引爆起爆装置，粉尘爆轰过程中，粉尘云团扩散穿过发射传感器与接收传感器之间的衰减振荡脉冲波区域，导致超声波能量减小，接收传感器接收能量减小的衰减振荡脉冲波，经信号处理电路由多通道数据采集仪采集，并传输至计算机得到能量减小的衰减振荡脉冲信号，计算机根据能量减小的衰减振荡脉冲信号和原始的衰减振荡脉冲信号，计算得到粉尘云团扩散穿过每一个脉冲超声波传感器检测单元的能量衰减系数，将处于粉尘云团空间中所有脉冲超声波传感器检测单元的能量衰减系数进行数据融合，拟合得到粉尘云团扩散的动态能量衰减系数曲线，实现对整个粉尘云团的浓度衰减特征信息的实时采集。
所属类别：	发明专利