基于电荷感应原理的矿井粉尘浓度测量方法研究.doc

分类号:TM930密级：秘密UDC:单位代码：10424学位论文基于电荷感应原理的矿井粉尘浓度测量方法研究钱晓超申请学位级别：硕士学位专业名称：控制理论与控制工程指导教师姓名：曹茂永职称：教授山东科技大学二零一一年五月论文题目：基于电荷感应原理的矿井粉尘浓度测量方法研究作者姓名：钱晓超入学时间：2009年9月专业名称：控制理论与控制工程研究方向：传感器与智能仪表指导教师：曹茂永职称：教授程学珍教授论文提交日期：2011年5月论文答辩日期：2011年6月12日授予学位日期：StudyoftheMeasuringMethodforCoalDustConcentrationBasedontheChargeInductionPrincipleADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFPHILOSOPHYfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyQianXiaochaoSupervisor:ProfessorCaoMaoyongCollegeofInformationandElectricalEngineeringMay2011声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要煤矿井下粉尘检测对煤矿的安全生产以及煤矿工人的身体健康具有重要的意义。针对煤矿井下粉尘检测研究的现状，研究了一种基于电荷感应原理的粉尘浓度测量新方法。其基本原理为：煤矿粉尘在产生和运动过程中会带电，粉尘的带电量与粉尘浓度具有一定的关系，通过电荷感应的方法测量粉尘的带电量，并结合一定的信号处理方法即可获得粉尘的浓度信息。该测量方法的研究包括电荷感应信号采集和信号处理两部分。电荷信号采集部分包括一个由圆环状电极、绝缘管以及屏蔽罩组成的敏感元件以及对电荷灵敏的前置放大器。运用有限元软件ANSYS对敏感元件的结构和几何尺寸进行了优化，建立了敏感元件的动态特性方程，研究了敏感元件的动态特性以及单个粉尘颗粒通