防爆粉尘仪的工作原理介绍

发布时间:2025-11-18 14:53

  防爆粉尘仪是一种专门用于存在可燃性粉尘的危险场所中,实时监测空气中粉尘浓度的安全检测设备。它的核心作用是在确保自身不会成为点火源的前提下,准确测量粉尘浓度,为防爆安全、除尘系统运行和职业健康防护提供依据。目前主流的防爆粉尘仪主要采用以下两种物理检测原理:
  一、光散射法
  这是当前应用最广泛的一种粉尘检测方式,特别适合低浓度到中等浓度的粉尘环境。
  1.基本原理
  -仪器内部装有一个光源(通常为激光或红外发光管),发出一束光线穿过一个采样气室。
  -当空气中有粉尘颗粒通过时,光线会被这些颗粒向各个方向散射。
  -在特定角度(常见为九十度或前向角度)设置一个光敏接收器,用来接收被散射的光线。
  -散射光的强弱与粉尘的浓度、颗粒大小、形状以及材质有关。
  -在实际工况中,如果粉尘种类相对固定,散射光的强度就可以近似反映粉尘的质量浓度(单位为毫克每立方米)。
  2.优点
  -响应速度快(几秒钟内出结果)、灵敏度高、结构紧凑、耗电量小,非常适合连续在线监测。
  3.局限性
  -不同种类的粉尘对光的散射能力不同,因此需要针对具体物料进行标定;另外,在湿度很高的环境中,水雾也可能产生类似粉尘的散射信号,导致误报。
  -为了满足防爆要求,这类仪器的光源功率会被严格限制,内部电路采用本质安全设计,外壳则采用隔爆或增安结构,确保即使内部出现故障,也不会引燃外部的可燃性粉尘云。
  二、静电感应法
  这种方法多用于高浓度、高速流动的管道内粉尘监测,比如气力输送系统或锅炉烟道。
  1.基本原理
  -当粉尘颗粒在管道中高速运动时,会因相互摩擦或与管壁碰撞而带上静电荷。
  -仪器的探头(通常是一个金属感应环)并不直接接触粉尘,而是通过感应这些带电颗粒经过时产生的电场变化,输出一个与粉尘浓度和流速相关的电信号。
  再通过内部算法处理,换算成粉尘浓度值。
  2.优点
  -耐高温、耐磨损、不需要光学窗口,适合恶劣工况,例如温度高达八百摄氏度的烟道或磨损严重的煤粉输送管道。
  3.缺点
  -输出信号同时受粉尘浓度和气流速度影响,若要获得准确浓度,通常需要配合风速或流量测量进行补偿;此外,对于导电性较强的金属粉尘,感应效果可能较弱。
  -在防爆设计上,这类探头没有活动部件,信号处理单元通常安装在安全区域,或通过安全隔离装置与危险区连接,整体符合国家防爆标准。
  总之,防爆粉尘仪通过可靠的物理检测方法(如光散射或静电感应),结合严格的防爆结构设计,在保障人员和设备安全的前提下,实现对可燃性粉尘浓度的实时、连续监测。

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