一種基于嵌入式技術(shù)的靜電粉塵在線監(jiān)測系統(tǒng)研究和實(shí)現(xiàn)

一種基于嵌入式技術(shù)的靜電粉塵在線監(jiān)測系統(tǒng)爭辯和實(shí)現(xiàn)摘要：針對工業(yè)粉塵濃度需要實(shí)時監(jiān)控的問題，提出了一種基于靜電感應(yīng)技術(shù)和嵌入式技術(shù)的在線粉塵監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計方案；該方案有效地利用靜電感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)了對靜電荷的測量，以及利用嵌入式芯片的軟硬件設(shè)計實(shí)現(xiàn)了信號處理，完成了粉塵濃度的測量及顯示；該系統(tǒng)在靈敏性，牢靠性以及可維護(hù)性均具有肯定的優(yōu)勢，具有很大的有用性和推廣性。關(guān)鍵詞：粉塵濃度；靜電感應(yīng)；嵌入式；C8051F060；μC、OS-Ⅱ1引言隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速進(jìn)展和公共環(huán)境愛護(hù)意見的不斷增加，工業(yè)粉塵的排放越來越受到人們的關(guān)注。粉塵是懸浮在空氣中的同體微粒，工業(yè)粉塵主要指在工業(yè)生產(chǎn)中由于物料的裂開、篩分、堆放、轉(zhuǎn)運(yùn)、燃燒或其他機(jī)械處理而產(chǎn)生的固體微粒[1]。工業(yè)粉塵對環(huán)境，對人體都有很強(qiáng)的危害性，主要表現(xiàn)在由于粉塵積累和變化，使空氣中粉塵濃度漸漸增加，導(dǎo)致城市上空能見度普遍下降，發(fā)生粉塵引起的爆炸大事也有著上升趨勢；另外假如人長期吸入肯定量的粉塵，粉塵在肺內(nèi)漸漸沉積，使肺部產(chǎn)生進(jìn)行性、布滿性的纖維組織增多，消滅塵肺病。針對這一狀況，國家對工業(yè)粉塵排放濃度制訂了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格把握粉塵濃度。因此，為了進(jìn)行有效的除塵和降塵以確保人身安全和提高環(huán)境質(zhì)量，如何準(zhǔn)時精確?????地對工業(yè)現(xiàn)場粉塵濃度進(jìn)行監(jiān)測就成了我們必需面對的一個問題。目前，世界各國對粉塵濃度的測量技術(shù)都做了大量爭辯，研制了一系列粉塵監(jiān)測儀器，如粉塵采樣器、直讀式測塵儀、粉塵濃度傳感器等。本文介紹一種基于靜電感應(yīng)和嵌入式技術(shù)的在線粉塵監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)在靈敏性，牢靠性以及可維護(hù)性均具有肯定的優(yōu)勢，在傳統(tǒng)的布袋除塵系統(tǒng)中靜電荷測量原理任何粉體狀的物質(zhì)在氣力的輸送過程中，都會產(chǎn)生碰撞和磨擦，因此粉體粒子都會失去電子而形成帶正電荷的粒子和顆粒，隨濃度的變化及粉體流速的變化，其電荷量也按肯定規(guī)律變化。粉塵顆粒所帶的電荷形成靜電場。利用靜電感應(yīng)原理即可測得靜電場的大小及變化，通過信號處理，即可顯示氣固兩相中粉體濃度的數(shù)量值。靜電粉塵在線監(jiān)測系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)其中，信號檢測單元主要完成靜電的感應(yīng)，放大以及整流等工作，以保證4～20MA1所示。3、1信號檢測單元4～20mA信號。電荷放大器接受LMC6081芯片，LMC6081是一種低電壓放大器，它45V～15V150uV是一種應(yīng)用比較廣泛的低電壓放大器。在二級放大電路中，接受的是OP177。3、2核心處理器的選擇把握中心模塊選用C8051F060CygnalMCU。C8051F0608051專利內(nèi)核CIP-51，25MIPS，59I、O5166212DAC3VDD64KBFLASH4352BSPISMBuI2C2個UARTC8051F060161MpC8051F060ADCC8051F060用于工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集等特點(diǎn)。3、3外部接口電路設(shè)計RS232ADC4～20mAC8051F060A、DDACADD、A4～20mARS232MA3232軟件實(shí)現(xiàn)依據(jù)系統(tǒng)需要完成的功能，將用戶程序劃分為幾個獨(dú)立的任務(wù)，任務(wù)具體劃分幾任務(wù)間關(guān)系如圖3所示。結(jié)束語實(shí)踐證明，接受靜電粉塵在線監(jiān)測系統(tǒng)，可是實(shí)時，精確?????的得到粉塵濃度信息，為有效的防塵和除塵供應(yīng)了牢靠的依據(jù)，對環(huán)境愛護(hù)有著巨大的作用。