多道脉冲分析器原理与结构
多道幅度分析器原理
在γ能谱测量中，线性脉冲放大器输出的脉冲幅度正比于入射射线的能量。分析脉冲的幅度就可以了解入射射线的能量，分析脉冲幅度的电路称为脉冲幅度分析器。其中，只测量一个幅度间隔内脉冲数的脉冲幅度分析器称为单道脉冲幅度分析器；可以同时测量多个幅度间隔内脉冲数的脉冲幅度分析器称为多道脉冲幅度分析器。
多道脉冲幅度分析器的原理框图，如图2.3所示。它的原理是利用A/D转换将被测量的脉冲幅度范围平均分成2n个幅度间隔，从而把模拟脉冲信号转化成与其幅度对应的数字量，称之为“道址”。在存储器空间里开辟一个数据区，在该数据区中有2n个计数器，每个计数器对应一个道址。控制器每收到一个道址，控制器便将该道址对应的计数器加1，经过一段时间的累积，得到了输入脉冲幅度的分布数据，即谱线数据。这里提到的幅度间隔的个数就是多道脉冲幅度分析器的道数，它由n值决定。
根据上述多道脉冲幅度分析器的原理，可以得出多道脉冲幅度分析器要做的具体工作一方面是把前向通道输出的模拟信号进行模一数转换，并将其转换结果进行处理、存储和显示。
一台完整的核地球物理仪器，常可分为两部分:核辐射探测器和嵌入式系统。多道脉冲幅度分析器是嵌入式系统的核心部分。多道脉冲幅度分析器一方面采集来自放大器的信号并进行模数转换，同时存储转换结果;另一方面将存储的转换结果进行数据分析，并直接显示谱线，或者通过计算机接口送给计算机进行数据处理和谱线显示。
图2.3 多道脉冲幅度分析器框图
多道脉冲幅度分析器的原理结构框图如图2-2所示。脉冲信号在通过甄别电路和控制电路时，甄别电路给出脉冲的过峰信息，并启动A/D转换。A/D转换电路对脉冲信号峰值幅度进行模数转换，并将转换结果存储在片上Flash中，由微控制器进行相应的数据处理。
峰值检测电路
峰值检测电路根据实际需求可分为两种类型:数字型和模拟型。数字式峰值检测电路要以高速处理器为核心，结合高速ADC，在采样脉冲的控制下，对信号进行连续测量，得到原始测量数据，再通过一种算法，解算出脉冲峰值信息。比如我们一个脉冲是l,us脉冲宽，那么我们至少在l,us内进行大于10次以上的ADC转换值，然后再对这些值进行处理，得到一个最大值，认为这个值是峰值，接着这个值与我们设定的阐值进行比较，如果是大于闭值，那么我们认为是一个脉冲峰值，否则，认为是干扰噪声，我们丢弃这个数据。这就要求我们的CPU有足够的处理速度，ADC有足够快的转换速度。典型的方案是DSP处理器结合FPGA 以及高速ADC。模拟型峰值检测电路相对就简单多了，只有在脉冲信号到来的时候，峰值
检测电路给出过峰时间信息，启动ADC转换。难点在于这个峰值信息的获取，以及峰值信号的采样保持。
从功能角度考虑，数字型峰值检测电路相对于模拟型峰值检测电路来说，具有更大的灵活性、准确性、可靠性等优点。但考虑到放大电路输出射线脉冲宽度的本身特性，综合了开发难度、开发周期、开发成本等实际问题，选用了模拟型峰值检测电路方案。
多道脉冲幅度分析器是整个数据采集卡的核心部件，其结构图如图2.3所示。多道脉冲幅度分析器的作用是将被测量的模拟信号转换成计算机所能识别的数字量，即完成对脉冲幅度的甄别。其工作原理是:不同幅度的模拟信号转换成对应的数字信号，这个数字代表一个道地址，以道地址作为存储器的地址码来一记录脉冲个数。各道地址的计数就可以把脉冲的分布情况表现出来。由于脉冲幅度大小是各元素辐射能量的不同表现，从而得到各元素辐射能量的分布情况。
多道脉冲幅度分析器由甄别电路、控制电路、采样保持电路、模数转换电路以及ARM 嵌入式系统构成，控制核心为嵌入式系统LPC2142。下面将分别加以介绍。
甄别电路和控制电路
核辐射探测器输出的脉冲信号幅度和入射粒子的能量成正比关系，测量这些脉冲的幅度，就可以得到辐射的能量，可见，脉冲幅度测量技术在能谱测量中是一个重要的问题。在多道脉冲幅度分析器中，通过用甄别电路和控制电路来完成对脉冲幅度的测量。甄别电路和控制电路的原理图见图5.1所示。甄别电路的主要功能是完成信号的过峰检测和去除信号噪声等;控制电路则是根据甄别电路提供的信号时序对模拟开关、模数转换进行控制。控制电路必须和甄别电路的时序严格结合起来，才能完成信号峰值的检测。
甄别电路由两个比较器单元、分压电阻、低漏电容组成。比较器单元采用LM319，分别完成信号脉冲检测和过峰检测功能。U1A作为闭值比较器用以信号脉冲检测，当U1A的同相输入端电压高于反相输入端的电压(闽值电压)时，U1A的12端输出为高电平，认为有信号输入。调节UIA的5端电压，可以控制多道脉冲幅度分析器分析的最小脉冲幅度。UIB 作为峰值检测比较器用以过峰检测，当峰值通过后，U1B的同相输入端电压高于反相输入端电压，U1B的7脚输出端为高电平，给控制电路提供脉冲过峰信息，由控制电路控制ADC 的后续工作。
控制电路的主要功能是响应脉冲检测电路的上升沿输出信号、响应过峰检测电路的上升沿输出信号以及响应微处理器的复位、置位信号，控制模拟开关MAX4O66，从而完成对A/D读入/转换状态的控制。控制电路由D触发器74HC74构成。74HC74特性如表5一1所示。
表5一1 D触发器74HC74特性表
甄别电路和控制电路的具体工作过程如下:
微处理器LPC2142通过P0.2口给控制电路发出信号，使控制电路处于工作状态;脉冲信
号到达多道脉冲幅度分析器后，由甄别电路进行甄别，过峰后将峰值通过的时间信息提供给
控制电路;.控制电路启动模数转换;A/D转换完毕后，微处理器控制中心产生中断，进行转换
数据的读取、处理和存储工作，同时，将GATE门重新复位为O，使控制电路处于不工作状
态;中断完毕后，微处理器LPC2142将GATE门置位为1，使控制电路重新处于工作状态，
准备接收下一个脉冲信号
这样，就完成了对一个脉冲信号的采集和处理过程，甄别电路和和控制电路的工作流程
如图5.2所示。
峰值保持电路
一般主放大器的输出脉冲信号的峰顶宽度很窄，不满足A/D转换的时间要求。采用峰值展宽电路对脉冲进行展宽和保持，使峰值保持足够长的时间，以保证A/D转换过程中峰值的稳定。峰值保持电路由CA3140放大器、开关二极管、低泄露保持电容等组成，电路图如图5.3所示。图中，两个跟随器的作用在于阻抗变换，保证信号能够完全、不失真地输入到后级电路。脉冲信号通过开关二极管对电容充电，同时由CA3140放大器增强驱动能力，
以便后续的A/D转换器的准确采样。
模数转换电路
1.A/D转换器的选择
A/D转换电路的功能是将连续变化的模拟量转换为离散的数字量。对于多道脉冲幅度分析器而言，就是用于快速、准确地对输入的核脉冲信号进行采样编码、将脉冲幅度值转换成微处理器所能处理的数字量。转换后的数字量经过一定处理后作为存储器的道地址码，随之在该道地址码对应的存储器中进行加1运算，即完成一个脉冲的分析转换。
A/D转换电路作为多道脉冲幅度分析器的一个关键部件，其性能好坏直接影响着整个系统的能量分辨率和转换精度等参数。在ADC器件选择上，主要从功耗、分辨率、转换速度和转换精度几个方面综合考虑，根据系统的实际要求选择合理的ADC芯片。
虽然本系统中采用的嵌入式微处理器LPC2142内部集成了一个8路的10位ADC转换器，但经过多次试验证明:利用其自身的ADC模块进行A/D转换后，微处理器不能进入相应的A/D中断服务程序读取转换结果，即使利用查询方式来读取A/D转换结果，其转换精度和速度也达不到要求。若采用外部ADC进行转换时，微处理器就能进入相应的A/D中断服务程序读取转换结果，且转换精度和速度符合系统要求。为此，我们采用了硬件上微控制器外接一块ADC模块软件上，采用中断方式编写相应的A/D中断服务程序方案。这不仅提高了微处理器的执行效率，同时使系统软件设计更加简洁。表5一2列出了几种比较典型的ADC芯片对比参数。
由表5一2对比可以看出，ADS774除了引脚和封装兼容AD1674以及与AD1674具有相同的O到10V模拟量输入范围，可以替代AD1674以外，更具有新的模拟量输入范围:单极性输入还可以连接成0到5V的范围。模拟量输入范围的降低，对于整个便携式系统降低功耗有着非常重要的意义。经过比较论证ADS774具有功耗低、转换速度快、单电源供电、控制简单、性价比高和新的模拟量输入范围等优点，综合考虑，本系统的ADC选用了ADS774芯片。
在本系统的实际应用中，我们利用ADS774独特的输入电阻网络，将其模拟量输入范围设置为单极性O到+5V范围。由于内部采样电容阵列的输入范围为O到+3.3V，而ADS774的模拟输入必须转换为这个范围。具体接法是:ADS774的10V范围输入端悬空，20V范围输入端接地，脉冲输入信号由BIPOFF双极性补偿调整端进入。如图5.4所示。
2.A/D转换器与ARM的连接
ADS774与嵌入式微处理器的连接如图5.5所示。R//C端与控制电路相连，由控制电路控制A/D转换的启、停。BIPOFF端连接峰值保持电路输出的模拟信号。STS状态线申请微控制器中断进行A/D转换结果的读取。DBO一DBn与微处理器的I/0口相连，由于嵌入式微处理器ARMLPC2142具有丰富的I/0资源，所以输出方式采用12位并行输出。本系统中为了进一步提高A/D转换结果的精度，降低道宽的非线性误差，在满足系统要求的前提下，只利用了ADS77412位转换结果的高10位，舍弃了其低2位转换结果。
4. 1多道脉冲幅度分析器设计
多道脉冲幅度分析器是多道数据采集系统的核心部件。多道脉冲幅度分析器由甄别电路、控制电路、采样保持电路、模数转换电路、ARM嵌入式系统组成，控制核心为嵌入式系统。它的基本功能就是按输入脉冲的幅度分类计数。
多道脉冲幅度分析器将能够分析的脉冲幅度范围分成多个幅度间隔，幅度间隔的个数就是脉冲幅度分析器的道数，幅度间隔的宽度就是脉冲幅度分析器道宽。道数越多，幅度分布分析的越精细，各个道的计数相应减少，需要测量的时间就要加长，硬件电路也随着复杂，因此，不应盲目追求道数。通常，要求在幅度峰的半宽度范围内应有5-10道，对于采用NaI 探测器的多道能谱仪，由于它的能量分辨率比较差，128道至256道就能满足测量要求。对于半导体探测器，则需要1024-8196道。
4.1.1脉冲线性主放大器
主放大器是放在前置放大电路和甄别电路之间，需要增益调节来补偿核辐射探测器输出脉冲幅度的变化。
由于探测器输出的脉冲信号幅度比较小(为几十毫伏至几百毫伏)，脉冲宽度比较窄，为了能进行信号幅度分析，实现能谱测量，需要脉冲线性放大器将脉冲信号进行幅度的线性放大与脉冲的成形。脉冲放大器的主要技术指标有:
1.放大倍数:应按放大器的输入脉冲幅度和所要求的输出幅度来确定。因为前放输出的电脉冲信号幅度一般可以调至几百毫伏左右，放大器输出脉冲幅度在1 ^-5V范围内，所以放大倍数应在10倍左右，考虑到前置放大器输出的信号幅度有差异性，放大倍数采用可调试。
2.放大器的频带宽度:前放输出的脉冲宽度受有关电路影响，一般为几个us，因此，要求放大器的频带宽度为1 --2MHz
3.放大器的噪声:考虑到来自前放的信号幅度比较小，要求选用的放大器的输入噪声应尽可能的小。选用低噪声的运算放大器元件可以有效减少电路内部固有的噪声。
4.其他，诸如放大器的输入阻抗、抗计数过载、放大器的稳定性、功耗等在电路设计和调试时也应考虑。
脉冲线性主放大器的电路示意图如图4-1和4-2所示(可以接收前放输出的正脉冲或者负脉冲)。由于α脉冲信号通过整形后大概有1-2个微秒的脉冲宽，γ脉冲信号通过整形后大概有3-5个微秒的脉冲宽，所以在选用运算放大器时要考虑到运放的转换速度。本系统运算放大器选用CA3140，它具有输入阻抗高、噪声低、功耗小、温漂小等特点〔19]，主要参数:
》开环增益:100dB;
》输入阻抗:1. 5 X 10120;
》增益带宽乘积:4. 5I4}-Iz ;
》转换速度:9V加s;
》工作温度范围:-55--+125o C
主放大器的主要参数经测试或估算如下:
》放大倍数:5 ---15倍;
》脉冲幅度放大线性范围:20mV --5000mV，线性优于5%
》输出噪声:<1mV;
》工作电压:正负12V;
》工作电流:6. 2mA
4.1.2峰值检测电路
峰值检测电路由甄别电路和控制电路两部分构成，甄别电路的作为检测信号时序，控制电路是根据甄别电路的时序对模拟开关、ADC转换进行控制。控制电路必须跟甄别电路的时序严格结合在一起，才能完成峰值检测的任务。
我们知道，核辐射探测器输出的脉冲信号幅度和入射粒子的能量成正比关系，测量这些脉冲的幅度，就可以知道辐射的能量。可见，脉冲幅度测量技术在核能谱测量中是一个重要的问题。
甄别电路需要解决三个与信号相关的信息:
》超过阈值信号信息;
》过峰时间信息，即启动ADC转换的时间信息;
》ADC完成转换时间信息。
甄别电路中存在以下三个关键问题，研究工作中要予以注意:
》由于放大器输出的α和γ射线脉冲宽度比较窄(约l,us到5μs)，本系统选用的ADC转换速度为2,us，最快采样时间是5μs，所以对脉冲信号峰值要进行峰值展宽。采样保持电路要求采样速度快，保持时间能达到ADC采样时间指标。
》由于脉冲信号的随机性，防止信号来的过密而引起漏计。本系统采用2μs转换速度的ADC，所以从理论上分析，如果两个信号相隔2μs内，则会引起漏计，由于CPU 处理速度等问题的存在，实际上这个时间间隔可能长3-10倍，即6μs --50μs之间(根据CPU 处理速度及代码量而定)，甚至更多。实际信号出现这种情况几率很少，所以可以忽略这个问题。
》要解决由于信号过密，引起的幅度信号错误纪录。高能区的信号可能被误计为低能区的信号，容易引起低能计数偏大高能计数偏小的问题。
甄别电路和控制电路的原理图见图4-3所示。甄别电路的主要功能是完成过峰检测和去除信号噪声的功能。通过设定闭值，将信号中能量小于阐值的噪声去。峰值通过后，提供信息控制电路。控制电路的主要功能是完成对A/D读入/转换状态的控制。控制电路由
74LS74触发器构成，74LS74的特性如表4一1所示。
甄别和控制电路具体工作过程如下:
》嵌入式微处理器控制中心给控制电路发出信号，控制电路处于工作状态;
》脉冲信号到达多道脉冲幅度分析器后，由甄别电路进行甄别，过峰值后将峰值通过的时间信息提供给控制电路;
》控制电路启动模数转换;
》模数转换完毕，嵌入式微处理器控制中心产生中断，同时使控制电路转入不工作状态，并进行相应的数据处理;
》中断完毕，单片机发信号使控制电路重新处于工作状态
采样开始时，先由ARM通过控制74LS74来启动A/D，然后，使U201B的CD和U201A的CD及SD端输出高电平，控制电路处于接收信号状态。当信号上升沿的能量低于设定的闭值电压时，U201B的CLK端为低电压，此时，U201B的CD, SD端均为高电平，输出端9脚保持原来的低电平不变。当信号上升沿的能量高于设定的闭压值时，U201B的CLK端为高电压，输出端9脚输出高电平，启动U201A。当脉冲没有达到峰值时，比较器U202A同相输入端电压低于反相输入端电压，12端输出低电压，过峰后，12端输出高电平，R/C输出低电平启动A/D转换。转换完毕后，由ARM重新控制A/D进行下一个脉冲信号
进行采集。
甄别电路和控制电路的工作流程如图4-4所示。
4. 1. 3模数转换电路
模数转换电路是核数据脉冲幅度分析器的核心电路，它的作用是:将模拟量转换成数字量，并将转换结果反馈给微控制。对多道脉冲幅度分析器而言，就是用于快速、高精度地对输入的核脉冲信号进行采样，将脉冲的幅度值转换成微控制器所能够处理的数字量。模数转换电路作为多道脉冲幅度分析器的关键部件，其性能的好坏直接影响整个系统的能量分辨率和转换精度等参数。表4-2列出了几种不同A/D芯片的对比参数。
表4-2几种不同A/D芯片参数比较
综合对多道脉冲幅度分析器的ADC芯片的主要性能指示如转换速度，功耗，转换精度等的考虑，本系统选用了ADI公司的AD7994, AD7994是4通道12位低功耗逐次逼近式ADC，通过工IC总线进行数据传输，选择器件地址及接口模式。最高采样率为188ksps，转换时间为2μs，工作电压提供为+5V单电源，使用外部参考电压4. 906V
目前，由于大规模集成电路在制造工艺上的提高，A/D转换器在精度上可以做得很高，其微分非线性有了很大的改善。因此，在多道脉冲幅度分析器的设计时，选用高精度的12位A/D转换器AD7994，在实际工作中，采用“并道”的办法，每4道并作1道，则道宽非线性即可降低原来的1/4。这种方法尽可能地降低了由于ADC本身造成的非线性误差。
脉冲除尘器的原理
脉冲布袋除尘器的工作原理:除尘器由灰斗、上箱体、中箱体、下箱体等部分组成，上、中、下箱体为分室结构。工作时，含尘气体由进风道进入灰斗，粗尘粒直接落入灰斗底部，细尘粒随气流转折向上进入中、下箱体，粉尘积附在滤袋外表面，过滤后的气体进入上箱体至净气集合管-排风道，经排风机排至大气。脉冲布袋除尘器设备正常工作时，含尘气体由进风口进入灰斗，由于气体体积的急速膨胀，一部分较粗的尘粒受惯性或自然沉降等原因落入灰斗，其余大部分尘粒随气流上升进入袋室，经滤袋过滤后，尘粒被滞留在滤袋的外侧，净化后的气体由滤袋内部进入上箱体，再由阀板孔、排风口排入大气，从而达到除尘的目的。除尘器的气流分布很重要，必须考虑如何避免设备进口处由于风速较高造成对滤料的高磨损区域。气流分布板用于滤筒式除尘器有独特要求，气流分布必须十分稳定和均匀。才有利于气流的上升和粉尘的下降，气流分布板开孔率35%。根据计算，阻力系数<2，由此可见在气流速度<0.8m/s的情况下，多孔气流分布板可以满足滤筒式除尘器的要求。清灰过程是先切断该室的净气出口风道，使该室的布袋处于无气流通过的状态(分室停风清灰)。然后开启脉冲阀用压缩空气进行脉冲喷吹清灰，切断阀关闭时间足以保证在喷吹后从滤袋上剥离的粉尘沉降至灰斗，避免了粉尘在脱离滤袋表面后又随气流附集到相邻滤袋表面的现象，使滤袋清灰彻底，并由可编程序控制仪对排气阀、脉冲阀及卸灰阀等进行全自动控制。传统的滤筒除尘器有两种清灰方式，一种是高压气流反吹，一种是脉冲气流喷吹，实践表明前者的优点是气流均匀，缺点是耗毛量大;后者的优点
是耗气量小，缺点是气流弱小。为此可作两个方面改进:一方面在脉冲喷吹管上增加导流装置，加强气流诱导作用，另一方面把滤筒上部导流风管取消，使脉冲气流和诱导气流同时充分进入滤筒。这样改进后耗气量少，气流均匀，清灰效果好，根据计算，技术改进后的清灰气流流量是脉冲气量的3-5倍。 1.清灰装置 随着过滤的不断进行，除尘器阻力也随之上升，当阻力达到一定值时，清灰控制器发出清灰命令，首先将提升阀板关闭，切断过滤气流;然后，清灰控制器向脉冲电磁阀发出信号，随着脉冲阀把用作清灰的高压逆向气流送入袋内，滤袋迅速鼓胀，并产生强烈抖动，导致滤袋外侧的粉尘抖落，达到清灰的目的。由于设备分为若干个箱区，所以上述过程是逐箱进行的，一个箱区在清灰时，其余箱区仍在正常工作，保证了设备的连续正常运转。之所以能处理高浓度粉尘，关键在于这种强清灰所需清灰时间极短(喷吹一次只需0.1~0.2s)。 脉冲布袋除尘器的特点: 1、箱体采用气密性设计，密封性好，检查门用优良的密封材料，制作过程中以煤油检漏，漏风率很低。 2、本除尘器采用分室停风脉冲喷吹清灰技术，克服了常规脉冲除尘器和分室反吹除尘器的缺点，清灰能力强，除尘效率高，排放浓度低，漏风率小，能耗少，钢耗少，占地面积少，运行稳定可靠，经济效益
实验四 单道脉冲幅度分析器
实验四单道脉冲幅度分析器 一、实验目的 1、熟悉单道脉冲幅度分析器的工作原理 2、掌握单道脉冲幅度分析器的甄别阈及道宽线的测量方法 3、了解测量单道分析器分辨时间的方法。 二、实验仪器与装置： 1、NIM机箱和电源一套 2、BH1219型单道脉冲分析器一台 3、TDS1210型示波器一台 4、BH1220定标器插件一个 5、FH—442型滑移精密幅度脉冲发生器一台 6、MFS—70A型双脉冲信号发生器一台 7、EDM-82B型数字万用表一个 三、预习要求 1、参考核电子学，掌握单道脉冲幅度分析器的工作原理。 1、对照FH—1008A单道脉冲分析器熟悉仪器结构。 四、电路原理 单道脉冲幅度分析器要求只有输入脉冲幅度落入给定的电压（阈电平）范围（V U—V L）之内时，才输出逻辑脉冲。而输入脉冲幅度小于V L或大于V U时皆无输出脉冲。 单道脉冲幅度分析器组成框图如图4-1，共由6部分组示。电路原理图如图4-2。其中电压比较器用LM710，响应速度快（40ns），放大倍数高（1000V/V）。 图4-1 单道脉冲幅度分析器原理框图
（1） 输入衰减及双向输入 由于比较器的最大输入电压范围为±5V ，而一般放大器的满量程输出电压为10V 。为了达到满量程10V 的分析范围，在单道中引入了一个二比一衰减器，它由LM318型双端输入的差值单运算放大器构成。正的输入信号由电阻R32、R33分压，LM318的3脚和2脚为Vi/3，6脚输出为（Vi/3）/10*15=Vi/2；负的输入信号经R34输入到LM318的反向端，LM318的3脚和2脚为虚地，电压为0，输出信号为-Vi/2。
除尘器的工作原理
电除尘器的工作原理 2015-04-06 梦泽赤子阅 3246 转 44 转藏到我的图书馆 微信分享： 电除尘装置是含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中，使尘粒荷电，并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘器上，将尘粒从含尘气体中分离出来的一种除尘设备。 电除尘装置是一种烟气净化设备，它的工作原理是：烟气中灰尘尘粒通过高压静电场时，与电极间的正负离子和电子发生碰撞而荷电（或在离子扩散运动中荷电），带上电子和离子的尘粒在电场力的作用下向异性电极运动并积附在异性电极上，通过振打等方式使电极上的灰尘落入收集灰斗中，使通过电除尘装置的烟气得到净化，达到保护大气，保护环境的目的。 工作原理 在直流电压为2s～120kV时，极间气体发生电晕放电而产生阴离子和阳离子。在电场作用下，阴离子向阳桩（即除尘电报）运动，阳离子向阴极（即放电电极）运动。由于电压高，不仅迁移率较大的阴离子能与中性分子发生碰撞电离，而且迁移率较小的阳离子也能与中性分子发生碰撞电离。因此在电场中连续不断地生成大量新离子。当含尘气流进入电场后，粉尘与离子碰撞而粘附带电，成为荷电尘粒。在电场作用下，荷正电尘粒向阴极运动并沉积其上；荷负电尘粒向阳极运动并沉积其上。在通常负电晕（即电晕放电为电源的阴极）的情况下，有少量带正电尘粒沉积在阴极上，而大量带负电的尘粒沉积在阳极上，于是气体得以净化。 静电除尘设备采用采用荷电电场和分离电场合一的方法，通俗讲：用强电场使灰尘颗粒带电,在其通过除尘电极时,带正/负电荷的
微粒分别被负/正电极板吸附,即达到除尘目的.电场作用下，空气中的自由离子向两极移动，电压越高电场越强。所以静电除尘设备也叫高压静电除尘设备。由于离子的运动，极间形成了电流。开始时，空气中的自由离子少，电流较少。电压升高到一定数值后，放电极附近的离子获得了较高的能量和速度，它们撞击空气中的中性原子时，中性原子会分解成正、负离子，这种现象称为空气电离。空气电离后，由于联锁反应，在极间运动的离子数大大增加，表现为极间的电流（称之为电晕电流）急剧增加，空气成了导体。放电极周围的空气全部电离后，在放电极周围可以看见一圈淡蓝色的光环，这个光环称为电晕。因此，这个放电的导线被称为电晕极。在离电晕极较远的地方，电场强度小，离子的运动速度也较小，那里的空气还没有被电离。如果进一步提高电压，空气电离（电晕）的范围逐渐扩大，最后极间空气全部电离，这种现象称为电场击穿。电场击穿时，发生火花放电，电话短路，电除尘器停止工作。为了保证电除尘器的正常运动，电晕的范围不宜过大，一般应局限于电晕极附近。[2] 电除尘器的结构
多道脉冲分析器原理与结构
多道脉冲分析器原理与结 构 Final revision by standardization team on December 10, 2020.
多道幅度分析器原理 在γ能谱测量中，线性脉冲放大器输出的脉冲幅度正比于入射射线的能量。分析脉冲的幅度就可以了解入射射线的能量，分析脉冲幅度的电路称为脉冲幅度分析器。其中，只测量一个幅度间隔内脉冲数的脉冲幅度分析器称为单道脉冲幅度分析器；可以同时测量多个幅度间隔内脉冲数的脉冲幅度分析器称为多道脉冲幅度分析器。 多道脉冲幅度分析器的原理框图，如图所示。它的原理是利用A/D转换将被测量的脉冲幅度范围平均分成2n个幅度间隔，从而把模拟脉冲信号转化成与其幅度对应的数字量，称之为“道址”。在存储器空间里开辟一个数据区，在该数据区中有2n个计数器，每个计数器对应一个道址。控制器每收到一个道址，控制器便将该道址对应的计数器加1，经过一段时间的累积，得到了输入脉冲幅度的分布数据，即谱线数据。这里提到的幅度间隔的个数就是多道脉冲幅度分析器的道数，它由n值决定。 根据上述多道脉冲幅度分析器的原理，可以得出多道脉冲幅度分析器要做的具体工作一方面是把前向通道输出的模拟信号进行模一数转换，并将其转换结果进行处理、存储和显示。 一台完整的核地球物理仪器，常可分为两部分:核辐射探测器和嵌入式系统。多道脉冲幅度分析器是嵌入式系统的核心部分。多道脉冲幅度分析器一方面采集来自放大器的信号并进行模数转换，同时存储转换结果;另一方面将存储的转换结果进行数据分析，并直接显示谱线，或者通过计算机接口送给计算机进行数据处理和谱线显示。 图多道脉冲幅度分析器框图 多道脉冲幅度分析器的原理结构框图如图2-2所示。脉冲信号在通过甄别电路和控制电路时，甄别电路给出脉冲的过峰信息，并启动A/D转换。A/D转换电路对脉冲信号峰值
传感器及其工作原理 说课稿 教案
传感器及其工作原理 【三维目标】 1．知识与技能： （1）、了解什么是传感器，知道非电学量转化为电学量的技术意义； （2）、知道传感器中常见的三种敏感元件光敏电阻、热敏电阻和霍尔元件及其它们的工作原理。 （3）、了解传感器的应用。 2．过程与方法： 通过对实验的观察、思考和探究，让学生在了解传感器、熟悉传感器工作原理的同时，经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的观察能力、实践 能力和创新思维能力。 3．情感、态度与价值观 （1）、体会传感器在生活、生产、科技领域的种种益处，激发学生的学习兴趣，拓展学生的知识视野，并加强物理与STS的联系。 （2）、通过动手实验，培养学生实事求是的科学态度、团队合作精神和创新意识。【教学重点】：理解并掌握传感器的三种常见敏感元件的工作原理。 【教学难点】：分析并设计传感器的应用电路。 【教学方法】：实验、探究、讨论 【教学用具】：干簧管，磁铁，光敏电阻、热敏电阻演示仪、传感器简单应用实验盒、万用表。 【教学过程】 一、引入新课 准备知识：从上世纪八十年代起，国际上出现了“传感器热”，传感器在当今科技发展中有着十分重要的地位。本课的设计思路是通过对实验的观察、思考和探究，了解什么是传感器，传感器是如何将非电学量转换成电学量的，传感器在生产、生活中有哪些具体应用，为学生利用传感器制作简单的自控装置作一铺垫。教学时力避深奥的理论，侧重于联系实际，让学生感受传感器的巨大作用，进而提高学生的学习兴趣，培养学生热爱科学的情感和崇尚科学的精神。 今天我们生活中常用的电视、空调的遥控器是如何实现远距离操纵的？楼梯上的电灯如何能人来就开，人走就熄的？工业生产中所用的自动报警器、恒温烘箱是如何工作的？“非典”病毒肆虐华夏大地时，机场、车站、港口又是如何实现快速而准确的体温检测的？所有这些，都离不开一个核心，那就是本堂课将要学习的传感器。 二、新课教学 1．什么是传感器 演示实验1：如图1所示，小盒子的侧面露出一个小灯泡，盒外没有开关，当把磁铁放到盒子上面，灯泡就会发光，把磁铁移开，灯泡熄灭。
工业除尘器工作原理
工业除尘器工作原理 1.布袋除尘 本除尘器主要由灰斗、过滤室、净气室、支架、提升阀、喷吹清灰装置等部分组成.工作时,含尘气体由风道进入灰斗.大颗粒的粉尘由于重力作用，直接落入灰斗底部,较小的粉尘随气流转折向上进入过滤室,并被阻留在滤袋外表面,净化了的烟气进入袋内,并经滤袋口和净气室进入，最后通过风机的作用把洁净的空气排放出去。 随着设备工作时间不断的增加,通过滤袋的粉尘越来越多，从而滤袋所受的阻力负荷也随之上升，此时，使用脉冲反吹出去附着在滤袋上的粉尘。 如此循环交替，使滤袋的工作效率一直保持不变，使通过除尘器的粉尘都能达到排放标准。 2.滤筒除尘器 从某种原理来说工业除尘器与布袋除尘器的工作原理是相同的。唯一的区别有2点。（1）过滤精度不一样，布袋的过滤精度一般在0.5~1um以内。滤筒的过滤精度最少能达到0.2um。（2）设备维护不一样，滤筒除尘器的维护比布袋的维护方便很多，一般若相同风量的除尘设备，滤筒维护需要1天，那布袋最少需要3天。 3.静电除尘 静电除尘器的工作原理是：含尘气体经过高压静电场时被电分离,尘粒与负离子结合带上负电后,趋向阳极表面放电而沉积。在冶金、化学等工业中用以净化气体或回收有用尘粒.利用静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到电极上的收尘方法.在强电场中空气分子被电离为正离子和电子,电子奔向正极过程中遇到尘粒,使尘粒带负电吸附到正极被收集.常用于以煤为燃料的工厂、电站,收集烟气中的煤灰和粉尘.冶金中用于收集锡、锌、铅、铝等的氧化物。并且工业除尘器的最高过滤静电能达到0.02um，受温达400~500摄氏度。这2点一直是布袋与滤筒不可及的地方。
脉冲除尘器的工作原理及其特点
脉冲除尘器的工作原理及其特点一、脉冲除尘器的简述 脉冲除尘器是在袋式除尘器的基础上改进的新型高效脉冲除尘器,综合了分室反吹各种脉冲喷吹除尘器的优点,克服了分室清灰强度不够,进出风分布不均等缺点，扩大了应用范围。 二、脉冲除尘器的工作原理 脉冲除尘器是当含尘气体由进风口进入除尘器，首先碰到进出风口中间的斜板及挡板，气流便转向流入灰斗,同时气流速度放慢，由于惯性作用,使气体中粗颗粒粉尘直接流入灰斗。起预收尘的作用，进入灰斗的气流随后折而向，上通过内部装有金属骨架的滤袋粉尘被捕集在滤袋的外表面,净化后的气体进入滤袋室上部清洁室,汇集到出风口排出，含尘气体通过滤袋净化的过程中，随着时间的增加而积附在滤袋上的粉尘越来越多，增加滤袋阻力，致使处理风量逐渐减少,为正常工作,要控制阻力在一定范围内( 140--170毫米水柱),一旦超过范围必须对滤袋进行清灰,清灰时由脉冲控制仪顺序触发各控制阀开启 脉冲阀，气包内的压缩空气由喷吹管各孔经文氏管喷射到各相应的滤袋内,滤袋瞬间急剧膨胀,使积附在滤袋表面的粉尘脱落,滤袋恢复初 始状态。清下粉尘落入灰斗,经排灰系统排出机体。由此使积附在滤袋上的粉尘周期地脉冲喷吹清灰，使净化气体正常通过，保证除尘系统运行。 脉冲除尘器是指通过喷吹压缩空气的方法除掉过滤介质(布袋或滤筒).根据除尘器的大小可能有几组脉冲阀，由脉冲控制仪;上附着的粉尘．
或PLC控制,每次开-组脉冲阀来除去它所控制的那部分布袋或滤筒的灰尘,而其他的布袋或滤筒正常工作,隔一段时间后下一组脉冲阀打开,清理下一部分除尘器由灰斗..上箱体中箱体、下箱体等部分组成，上中、下箱体为分室结构。工作时，含尘气体由进风道进入灰斗,粗尘粒直接落入灰斗底部,细尘粒随流转折向上进入中、下箱体,粉尘积附在滤袋外表面,过滤后的气体进入上箱体至净气集合管排风道,经排风机排至大气。清灰过程是先切断该室的净气出口风道，使该室的布袋处于无气流通过的状态(分室停风清灰)。然后开启脉冲阀用压缩空气进行脉冲喷吹清灰，切断阀关闭时间足以保证在喷吹后从滤袋上剥离的粉尘沉降至灰斗,避免了粉尘在脱离滤袋表面后又随气流附集到相邻滤袋表面的现象，使滤袋清灰彻底,并由可编程序控制仪对排气阀、脉冲阀及卸灰阀等进行全自动控制。含尘气体由进风口进入，经过灰斗时,气体中部分大颗粒粉尘受惯性力和重力作用被分离出来,直接落入灰斗底部。含尘气体通过灰斗后进入中箱体的滤袋过滤区，气体穿过滤袋,粉尘被阻留在滤袋外表面，净化后的体经滤袋口进入上箱体后,再由出风口排出。 三、脉冲除尘器的特点 1.除尘率高 2.处理量大 3.高效便捷，节约时间 4.节省人力物力
脉冲式除尘器工作原理
一、脉冲袋式除尘分离器的构造及工作原理 1．构造 MCF型脉冲袋式除尘器其构造及工作原理如图1所示。它由上、中、下箱体、排灰系统及喷吹系统五部分组成。上箱体包括可掀起的 2、脉冲袋式除尘分离器的工作原理 含尘气体由除尘器进风口进入中、下箱体，含尘气体通过滤袋进入上箱体过程中由于滤袋的各种效应作用将尘气分离开，粉尘被吸附在滤袋上，而气体穿过滤袋经文氏管进入上箱体，从出风口排出。含
尘气体通过滤袋的净化过程、随着时间的增加而积附在滤袋上的粉尘越来越多，増加了滤袋的阻力，致使通过滤袋气体量逐渐减少。为使阻力控制在限定范围内（一般为120～150毫米水柱），保证所需气体量通过由控制仪发出指令，按顺序触发各控制阀开启脉冲阀，气包内的压缩空气瞬时地经脉冲阀至喷吹管的各孔喷出，在经文氏管喷射到各对应的滤袋内。滤袋在气流瞬间反向作用下急剧膨胀，使积附在滤袋表面的粉尘脱落，滤袋得到再生。被清除掉的灰尘落入灰斗，经排料阀排出机体。积附在滤袋上的粉尘被有周期地脉冲喷吹清除，使净化的气体正常通过，保证除尘系统运行。 3、喷吹系统及其工作原理 喷吹系统及其工作原理如图2所示。脉冲阀A端接压缩空气包，B端接喷吹管，脉冲阀背压室接埪制阀，控制仪控制着埪制阀和脉冲阀开启。当控制仪无信号输出时，控制阀的排气被关闭，脉冲阀喷吹口处与关闭状态，当控制仪发出信号时控制阀排气口被打开，脉冲阀背压室的气体泄掉，压力降低，膜片两面产生压差，膜片因压差作用而产生位移，脉冲阀喷吹打开，此时压缩空气从气包通过脉冲阀经喷吹管小孔喷至文氏管进入滤袋（从喷吹管喷出的气体为一次风）。当高速气体流通过文氏管过程诱导了数倍于一次风的周为空气（称为二次风），造成滤袋内瞬时正压，实现清灰。
多道脉冲分析器原理与结构
多道幅度分析器原理 在γ能谱测量中，线性脉冲放大器输出的脉冲幅度正比于入射射线的能量。分析脉冲的幅度就可以了解入射射线的能量，分析脉冲幅度的电路称为脉冲幅度分析器。其中，只测量一个幅度间隔内脉冲数的脉冲幅度分析器称为单道脉冲幅度分析器；可以同时测量多个幅度间隔内脉冲数的脉冲幅度分析器称为多道脉冲幅度分析器。 多道脉冲幅度分析器的原理框图，如图2.3所示。它的原理是利用A/D转换将被测量的脉冲幅度范围平均分成2n个幅度间隔，从而把模拟脉冲信号转化成与其幅度对应的数字量，称之为“道址”。在存储器空间里开辟一个数据区，在该数据区中有2n个计数器，每个计数器对应一个道址。控制器每收到一个道址，控制器便将该道址对应的计数器加1，经过一段时间的累积，得到了输入脉冲幅度的分布数据，即谱线数据。这里提到的幅度间隔的个数就是多道脉冲幅度分析器的道数，它由n值决定。 根据上述多道脉冲幅度分析器的原理，可以得出多道脉冲幅度分析器要做的具体工作一方面是把前向通道输出的模拟信号进行模一数转换，并将其转换结果进行处理、存储和显示。 一台完整的核地球物理仪器，常可分为两部分:核辐射探测器和嵌入式系统。多道脉冲幅度分析器是嵌入式系统的核心部分。多道脉冲幅度分析器一方面采集来自放大器的信号并进行模数转换，同时存储转换结果;另一方面将存储的转换结果进行数据分析，并直接显示谱线，或者通过计算机接口送给计算机进行数据处理和谱线显示。 图2.3 多道脉冲幅度分析器框图 多道脉冲幅度分析器的原理结构框图如图2-2所示。脉冲信号在通过甄别电路和控制电路时，甄别电路给出脉冲的过峰信息，并启动A/D转换。A/D转换电路对脉冲信号峰值幅度进行模数转换，并将转换结果存储在片上Flash中，由微控制器进行相应的数据处理。 峰值检测电路 峰值检测电路根据实际需求可分为两种类型:数字型和模拟型。数字式峰值检测电路要以高速处理器为核心，结合高速ADC，在采样脉冲的控制下，对信号进行连续测量，得到原始测量数据，再通过一种算法，解算出脉冲峰值信息。比如我们一个脉冲是l,us脉冲宽，那么我们至少在l,us内进行大于10次以上的ADC转换值，然后再对这些值进行处理，得到一个最大值，认为这个值是峰值，接着这个值与我们设定的阐值进行比较，如果是大于闭值，那么我们认为是一个脉冲峰值，否则，认为是干扰噪声，我们丢弃这个数据。这就要求我们的CPU有足够的处理速度，ADC有足够快的转换速度。典型的方案是DSP处理器结合FPGA 以及高速ADC。模拟型峰值检测电路相对就简单多了，只有在脉冲信号到来的时候，峰值
传感器及其工作原理教案
江苏省淮阴中学06－07年度优秀教学案例 《传感器及其工作原理》的创新教学设计 王刚 教学依据 ①物理（新人教版）选修3－2第六章第1节《传感器及其工作原理》（P56－P60）； ②新物理课程标准（实验）. 教学流程图
教学目标1.知识与技能：①知道非电学量转换成电学量的技术意义；②通过实验，知道常见传感器的工作原理；③初步探究利用和设计简单的传感器. 2.过程与方法：①通过对实验的观察、思考和探究，让学生了解传感器、熟悉传感器工作原理；②让学生自己设计简单的传感器，经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的实践能力和创新思维能力. 3.情感态度与价值观：在理解传感器工作原理的基础上，通过自己设计简单的传感器，体验科技创新的乐趣，激发学习物理的兴趣. 重、难点 1.几种常见传感器的工作原理（演示实验）；2.学生自己设计简单的传感器. 教学策略 用几个有趣的传感器实验引入课题，激发学生探究传感器原理的兴趣.给出“传感器就是把非电学量转换为电学量”的概念之后，重点介绍光敏电阻、金属热电阻、热敏电阻.安排音乐茶杯和火警装置两个设计性问题让学生体会传感器的简单应用.结合电容、霍尔效应、电阻定律等知识让学生设计传感器，进一步深化传感器的工作原理.最后在对本节课总结的基础上，结合《思考与讨论》进行教学反馈. 教学程序 教学环节教学内容及师生互动设计情感与方法 一．课题的引入 二．什么是传感器？【演示实验1】干簧管控制电路的通断 如图，小盒子A的侧面露出一个小灯泡，盒外没有开 关，但是把磁铁B放到盒子上面，灯泡就会发光，把磁铁移 走，灯泡熄灭. 师问：盒子里有怎样的装置，才能实现这样的控制？ 生猜：（可以自由讨论，也可以请学生回答） 师生探究：打开盒子，用实物投影仪展示盒内的电路 图，了解元件“干簧管”的结构。探明原因：玻璃管内封入 两个软磁性材料制成的簧片。当磁铁靠近干簧管时，两个簧 片被磁化而接通，电路导通。所以，干簧管能起到开关的作 用。 师点拨：这个装置反过来还可以让我们通过灯泡的发 光情况，感知干簧管周围是否存在着磁场。 【演示实验2】声光控开关控制电路的通断 ①先在普通光照条件下， ②在把开关置于黑暗环境中。 师生总结：声光控开关 师：刚才的两个实验，都用了一种元件，这些元件能够 感受某些信息，通过它能实现电路的自动控制，这种元件有 一个专门的名称：传感器。什么是传感器呢？它能够感受诸 如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按 照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的 通断。我们把这种元件叫做传感器。它的优点是：把非电学 量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处 理和控制了。 其实，传感器并不神秘。你家里可能就有很多的传感 器。请大家相互说说看，你家里，或者在你的生活当中，都 （演示实验1： 干簧管传感器） （干簧管的实 物及原理图） 学生对干簧 管并不熟悉，因 此才有了好奇。 声光控开关在 生活中很普及， 所以又有亲切 感
十种常见除尘器工作原理
一、布袋除尘器 除尘器的工作原理如下：含尘气体由下部敞开式法兰进入过滤室，较粗颗粒直接落入灰仓，含尘气体经滤袋过滤，粉尘阻留于袋表，净气经袋口到净气室，由风机排入大气。当滤袋表面的粉尘不断增加，程控仪开始工作，逐个开启脉冲阀，使压缩空气通过喷口对滤袋进行喷吹清灰，使滤袋突然膨胀，在反向气流的作用下，赋予袋表的粉尘迅速脱离滤袋落入灰仓，粉尘由卸灰阀排出。 二、脉冲除尘器 除尘器主要由上箱体、中箱体、灰斗、进风均流管、支架滤袋及喷吹装置、卸灰装置等组成。含尘气体从除尘器的进风均流管进入各分室灰斗，并在灰斗导流装置的导流下，大颗粒的粉尘被分离，直接落入灰斗，而较细粉尘均匀地进入中部箱体而吸附在滤袋的外表面上，干净气体透过滤袋进入上箱体，并经各离线阀和排风管排入大气。随着过滤工况的进行，滤袋上的粉尘越积越多，当设备阻力达到限定的阻力值（一般设定为1500Pa ）时，由清灰控制装置按差压设定值或清灰时间设定值自动关闭一室离线阀后，按设定程序打开电控脉冲阀，进行停风喷吹，利用压缩空气瞬间喷吹使滤袋内压力聚增，将滤袋上的粉尘进行抖落（即使粘细粉尘亦能较彻底地清灰）至灰斗中，由排灰机构排出。 三、旋风除尘器 旋风除尘器加设旁路后其工作原理是含尘气体从进口处切向进入，气流在获得旋转运动的同时，气流上、下分开形成双旋蜗运动，粉尘在双旋蜗分界处产生强烈的分离作用，较粗的粉尘颗粒随下旋蜗气流分离至外壁，其中部分粉尘由旁路分离室中部洞口引出，余下的粉尘由向下气流带人灰斗。上旋蜗气流对细颗粒粉尘有聚集作用，从而提高除尘效率。这部分较细的粉尘颗粒，由上旋蜗气流带向上部，在顶盖下形成强烈旋转的上粉尘环，并与上旋蜗气流一起进入旁路分离室上部洞口，经回风口引入锥体内与内部气流汇合，净化后的气体由排气管排出，分离出的粉尘进入料斗。 四、静电除尘器 含尘气体从设备顶部进风口进入设备后，以高速经过旋风分离器，使含尘气体沿轴线调整螺旋向下旋转，利用离心力，除掉较粗颗粒的粉尘，有效地控制了进入电场的初始含尘浓度。然后，气体经下灰斗进入电场工作，由于下灰斗截面积大于内管截积数倍，根据旋转矩不变原理，径向风速和轴向风速急剧降低产生零速界面而使内管中的重颗粒粉尘沉降于下灰斗内，降低了进入电场的粉尘浓度，低浓度含尘气体经电收尘而凝聚在阴阳极板上，经清灰振打而将收集的粉尘由锁风排灰装置输送走。为了防止内管旋风和电场极板振打后在下灰斗内形成的二次扬尘，特在下灰斗中设置了隔离锥。 使用范围水泥、化肥、等行业各种磨机，破碎点下料口，包装机及烘干机和各种相类似的分散源处理。 五、滤筒除尘器 设备在系统主风机的作用下，含尘气体从除尘器下部的进风口进入除尘器底部的气箱内进行含尘气体的预处理，然后从底部进入到上箱体的各除尘室内；粉尘吸附在滤筒的外表面上，过滤后的干净气体透过滤筒进入上箱体的净气腔并汇集至出风口排出。 随着过滤工况持续，积聚在滤筒外表面上的粉尘将越积越多，相应就会增加设备的运行阻力，为了保证系统的正常运行，除尘器阻力的上限应维持在1400～1600Pa范围内，当超
脉冲式布袋除尘器原理和用到空压机耗气量计算
脉冲式布袋除尘器原理和用到空压机的耗气量计算 脉冲式布袋除尘器原理是什么？为什么要用到空压机？配额空压机如何选择？配套空压机气量怎么计算？ 脉冲式布袋除尘器是利用高压电产生静电吸力和布袋本身的阻力，将烟气当中的灰尘粒子吸附到布袋内部，再通过布袋的褶皱展开时产生的震动力，将收集到的颗粒粉尘通过重力作用掉落到料斗中，这样就将灰尘去除掉了。就是人们常说的螺杆空压机对布袋除尘器提供反吹用空气源，实现设备的脉冲反吹功能，确保设备正常运行。 空气压缩机提供的压缩空气能帮助布袋除尘器完成青灰，一般要求需要6公斤以上的压力，无水无油！管道内的灰尘主要是由于沉降产生的，可能是由于管道设计不合理，设计风速过低导致！当然也可能是进入了本不该进入的异物！根据单位时间内的耗气量及清灰压力要求确定。如确定了脉冲阀的耗气量及清灰最小间隔时间这两个值就好办。一般来说，脉冲布袋除尘器配套空压机的耗气量=单次清灰耗气量*单位时间内清灰次数。压力一般选择为0.8兆帕即可。 脉冲式布袋除尘器 关于空压机气量的选择，请仔细阅读以下方面： 布袋除尘器压缩空气消耗量计算方法，脉冲阀消耗量+提升阀消耗量（按照工作机制，取用气值），压缩空气消耗量用于提交给业主对空压机系统进行选型。提升阀消耗量在“在线清灰”下很小，本帖不进行计算讨论；主要压缩空气消耗量是电磁脉冲阀清灰用气，见到最多的计算公式：耗气量L=1.5*n*Q/T （其中1.5是裕量、n是单台除尘器脉
冲阀设计总数量、Q是单只阀单次喷吹气量、T是喷吹周期）首先Q 每个脉冲阀制造厂家的数据都不一样，论坛有见过说3寸淹没式单阀单次喷吹气量250-300升（没注明喷吹压力、膜片开启时间），厂家样品册标注：3寸淹没式阀0.3-0.35MPa喷吹压力下，喷吹时间0.1ms，单阀单次喷吹气量450升，甚至同等条件下达到480升的（气包设计的足够的情况）；其次T-喷吹周期有的资料是直接写了除尘器入口粉尘浓度达到多少就按照多少min来估算，有的书本则写的是依据除尘器阻力值反算喷吹周期T，反算的情况下，阻力分为干净滤袋和除尘器结构阻力，基本算是个定值（有的建议取125Pa左右，有的是300多Pa）；另一部分阻力就是吸附在滤袋表面的粉尘阻力，计算公式比较单一，但是参数取值几乎没有任何出处，P阻力值=粉尘比阻力系数*过滤速度*过滤速度*烟气粉尘浓度*周期，此周期我认为则可作为脉冲阀喷吹周期T，系统压差达到1200Pa进行喷吹清灰，反算的周期T 即作为脉冲阀喷吹周期来计算电磁脉冲阀耗气量L。此处对于粉尘比阻力系数取值就很难取了，不同工况下取值都是不一样的，而且这个值没有任何依据可查。 关于空压机型式的选择：目前大多数除尘器配套的空压机选择都是活塞式空压机或者螺杆式空压机，如果选择无油空压机，那就更好了。但是无论你选择哪种空压机，都要配套储气罐、干燥机和过滤器。这些是用来除去气体中的油分和水分的。无油型的空压机虽然不担心油分，但是还是含水分的，所以还的加后处理设备，故此目前大多数厂家不配套无油空压机，还有一个原因是成本较高。
单道脉冲分析课程设计
课程设计报告 课程设计题目： 实验单道脉冲分析器的改进 实验单道脉冲分析器的改进 一、设计时间：2011年6月06日-2011年6月17日 二、设计地点：核电子实验及宿舍 三、设计任务：以课本的理论为基础，到网上或图书馆查找相关资料，寻找自己感兴趣的电路进行模仿设计，设计完成后再进行仿真测试。 四、设计目的：通过Multisim的电路设计，对《核电子学与核辐射仪器》所学内容有更进一步的理解，加深印象，使所学知识得以巩固和提高，全面掌握核电子学各模块电路的设计，实现设计、模拟仿真的技术环节，提高分析问题解决问题的能力；培养我们的动手能力和遵守纪律的高尚情操还有对待工作严肃认真、一丝不苟、实事求是、不畏艰辛的优良作风，为今后从事技术工作奠定坚实的基础。 五、设计要求： 1、掌握Multisim的使用方法；
2、掌握所画电路的工作原理； 3、掌握Multisim电路图的设计； 4、基本掌握使用Multisim进行模拟仿真。 六、设计原理及方法： 单道脉冲分析器是一种对核脉冲信号幅度信息甄别测量的装置，虽然现在一般多用多道脉冲幅度分析器测量能谱，但由于单道具有结构简单、价格便宜，还可选择感兴趣的幅度范围或选取一定能量范围的信号作为测量对象等优点，所以它在核探测领域仍有用武之地。 单道脉冲幅度分析器（图1）包括两个甄别器，一个叫上甄别器，甄别阀用V上表示；另一个叫下甄别器，甄别阀用V下表示；上、下甄别阀之差称为道宽，用ΔV表示，即：ΔV = V上– V下；除了两个甄别器外，还有一个反符合电路。当信号V in 电除尘器的基本知识 电除尘器的除尘原理 BE 型电除尘器的本体结构 电除尘高压控制系统 第五章 电除尘低压控制系统 第六章 IPC 智能控制系统 第七章 高压硅整流变压器的结构特点和维护 第八章 电除尘器调试维护 第九章 电除尘器常见故障原因分析及其处理 第 1 页 共 34 页 电除尘器知识培训教材 第一章 电除尘器的基本知识 电除尘器是利用电力进行除尘的装置，是净化含尘气体最有效的环保设备 之一，广泛应用于电力、冶金、建材、化工等行业。 电除尘器具有以下明显的优点： 1． 除尘效率高：设计合理的电除尘器除尘效率可达到 99%以上。 2. 阻力损失小：一般电除尘器的阻力小于 294Pa ,有 的阻力要求更高。 3. 能处理高温烟气：一般电除尘器用于处理 250C 以下的烟气，经特殊设计，可处 理350 C 甚至500 C 以上的烟气。 目录 第一章 第二章 第三章 第四章 4．能处理大的烟气量。 5．能捕集腐蚀性强的物质：采用特殊结构的电除尘器可捕集腐蚀性强的物质。 6．运行费用低：由于运动部件少，电耗低，正常情况维护工作量小，相应的日常运行费用低。7．对不同粒径的粉尘进行分类捕集。 但电除尘器也存在以下缺点： 1．一次投资大：一台电除尘器少则几十万，多则几百万，甚至上千万。 2．应用范围受粉尘比电阻的限制： 4 10 电除尘器最适合的比电阻范围为10 < p < 5X 10 ( Q . Cm)。 3．不能捕集有害气体。 4．对制造、安装和操作水平要求较高。 5．钢材消耗大。 一、电除尘器的分类电除尘器的分类方法很多，主要有以下几种： 1 ．按清灰方式分为干式、半湿式、湿式电除尘器及雾状粒子捕集器。干式电除尘器易产生粉尘二次飞扬。 湿式电除尘器需进行二次处理。 2．按烟气在电除尘器内的运动方向分为立式和卧式电除尘器。烟气在电除尘器内自下而上作垂直运动的称为立式电除尘器。烟气在电除尘器内沿水平方向运动的称为卧式电除尘器。 3．按电除尘器的形式分为管式和板式电除尘器。管式电除尘器主要用于处理烟气量小的场合。 板式电除尘器应用广泛。 4．按收尘板和电晕极的配置分为单区和双区电除尘器。收尘极与电晕极布置在同一区域内的为单区电除尘器，其应用最为广泛。收尘极与电晕极布置在两个不同区域内的为双区电除尘器。 5．按振打方式分为侧部振打和顶部振打电除尘器。振打清灰装置布置在阴极或阳极的侧部称为侧部振打电除尘器，现应用较多的为挠臂锤振打。兰州、诸暨、西矿、上冶矿等均采用此结构。 振打清灰装置布置在阴极或阳极的顶部称为顶部振打电除尘器。顶部振打多为美式结构，龙净采用此结构。 第 2 页共34 页 第二章电除尘器的除尘原理 电除尘器的基本原理是利用电力捕集烟气中的粉尘，主要包括以下四个复杂又相互有关的物理过程： 1 ．气体的电离。 2．粉尘的荷电。 3．荷电粉尘向电极移动。 4．荷电粉尘的捕集。 基本原理：电除尘器是在两个曲率半径相差较大的金属阳极和阴极上，通过高压直流电，维持一个足以使气体电离的静电场，气体电离后所产生的电子：阴离子和阳离子，吸附在通过电场的粉尘上，使粉尘获得电荷。 荷电极性不同的粉尘在电场力的作用下，分别向不同极性的电极运动，沉积在电极上，而达到粉尘和气体分离的目的。在电晕区和靠近电晕区很近的一部分荷电粉尘与电晕极的极性相反，沉积在电晕极上。因电晕区的范围小，所沉积的粉尘也少。电晕区外的粉尘，绝大部分带有与电晕极极性相同的电荷，沉积在收尘极板上。 湿式除尘器工作原理 所有湿式除尘器的基本原理都是让液滴和相对较小的尘粒相接触/结合产生容易捕集的较大颗粒。在这个过程中，尘粒通过几种方法长成大的颗粒。这些方法包括较大的液滴把尘粒结合起来，尘粒吸收水分从而质量（或密度）增加，或者除尘器中较低温度下可凝结性粒子的形成和增大。 在所有上述微粒成长方法中，第一种方法是目前为止最具意义的一种捕集方法，实际应用于大多数湿式除尘器中。 1惯性撞击（） 如果微粒分散于流动气体中，当流动气体遇到障碍物，惯性将使微粒突破绕障碍流动的气体流，其中一部分微粒将撞击到障碍物上。这种事件发生的可能性依赖于几个变数，尤其是微粒具有的惯性大小和障碍物的尺寸大小(在湿式除尘器中，障碍物就是液滴）。在除尘器中，惯性撞击发生在粉尘颗粒和相对较大的液滴之间。最常用的产生惯性撞击的机械设备如图1所示。图1中尘粒和水滴存在于移动的气体流中。混合物进入收缩段，横断面积减小从而气体的流动速度增加。相对较大的液滴需要一些时间加速，而小的颗粒不需要（根据物质的相对惯性）。因此在这一阶段，粉尘颗粒将由于惯性冲撞与移动较慢的水滴发生撞击。混合物接着经过喉道进入扩散段。和在收缩段的过程相反，随着横断面积的增加，气体流速减慢小颗粒运动速度也随之减慢。液滴则由于较大的质量和惯性会保持较高的速度并且赶上并撞击粉尘颗粒。这种收缩喉管和发散段的设计通常称为除尘器的文丘里管段或者接触器段。 虽然使用文丘里管是最通常的惯性撞击湿法除尘，也可以使用其它的方法。其中的一种方法是使用各种不同设计（如并流（同向流），逆流（逆向流），错流等）的喷雾塔。这些除尘器有效应用于各种能在较低能耗下获得所需的捕集效率的场合，通常是粉尘颗粒较大或者除尘效率要求较低的情况下。1 2拦截 如果小颗粒在流体中围绕障碍物移动，它将可能由于颗粒的相对大的物理尺寸与障碍物接触。这也会发生在粉尘颗粒和液滴的相对运动中。 3扩散 空气动力学粒径小于0.3μm（比重为1）的小颗粒主要通过扩散捕集，因为它们质量小不大可能发生惯性撞击，且物理尺寸小不容易被拦截。微小颗粒从高浓度区域向低浓度区域移动的过程称为扩散。扩散主要是布朗运动的结果，布朗运动即微小颗粒在周围气体分子和其他微粒碰撞下的无规则自由运动。当这些微粒被捕集到一个液滴里面，液滴邻近区域的微粒浓度降低，其他微粒又一次从高浓度区域向液滴邻近区域低浓度区域移动。 4冷凝 布袋除尘器的组成及工作原理 布袋除尘器结构组成由：除尘器出灰斗、进排风道、过滤室（中、下箱体）、清洁室、滤袋及（袋笼骨）、手动进风阀，气动蝶阀、脉冲清灰机构等。 布袋除尘器工作原理：布袋除尘器是基于过滤原理的过滤式除尘设备，利用有机纤维或无机纤维过滤布将气体中的粉尘过滤出来。 除尘过程：含尘气体由进气口进入中部箱体，从滤袋外进入布袋内，粉尘被阻挡在滤袋外的表面，净化的空气进入袋内，再由布袋上部进入上箱体，最后由排气管排出。 大型脉冲长布袋除尘器借鉴国内外先进技术，研制成功的新型高效长布袋除尘器是在常规短袋脉冲除尘器的基础上发展起来的一种新型、高效的，它不仅综合了分室反吹和脉冲清灰的特点，克服了普通分室反吹强度不足和一般脉冲清灰粉尘再附的缺点，而且加长了滤袋，充分发挥压缩空气强力清灰的作用。是一种除尘效率高，占地面积小，运行稳定、性能可靠，维修方便的大型除尘设备，可广泛应用于冶金、铸造、建材、矿山、化工等行业。 性能特点 进、出口风道布置紧凑，气流阻力小。 采用脉冲喷吹清灰技术，清灰能力强，除尘效率高，排放浓度低，漏风率小，能耗少，钢耗少，占地面积少，运行稳定可靠，经济效益好。适用于冶金、建材、机械、化工、电力轻工行业的烟气除尘。 箱体采用气密性设计，密封性好，检查门用优良的密封材料，制作过程中以煤油检漏，漏风率很低。 布袋除尘器的工作机理是含尘烟气通过过滤材料，尘粒被过滤下来，过滤材料捕集粗粒粉尘主要靠惯性碰撞作用，捕集细粒粉尘主要靠扩散和筛分作用。 滤料的粉尘层也有一定的过滤作用。布袋除尘器除尘效果的优劣与多种因素有关，但主要取决于滤料 脉冲布袋除尘器的几种分类 脉冲除尘器按滤袋不同直径、每室滤袋的不同布置、过滤面积的不同，分成三种不同的系列，以室为单位组合成排，分成单排列和双排列。 只有双排布置，滤袋尺寸为130X6000。脉冲喷吹压力一般设计为低压(0.2-0.3Mpa)。 只有双排布置，滤袋尺寸为160X6000。脉冲喷吹压力为高压(0.4-0.5Mpa)。 核仪器课程设计 题目： 改进实验讲义上单道脉冲幅度分析器 学生姓名： 班级： 学号： 指导教师： 二零一二年六月 改进实验讲义上单道脉冲幅度分析器 一、课程设计说明时间：2012年6月11日 Multisim使用介绍：2012年6月12日 设计时间：2012.06.11-2012.06.28 上交设计报告：2012年6月28日 二、设计地点：核电子实验室与寝室 三、设计任务：以课本的理论为基础，到网上或图书馆查找相关资料，寻找自己感兴趣的电路进行模仿设计，设计完成后再进行相关的仿真测试。 四、设计目的：通过用Multisim软件设计电路，对《核电子学与核仪器》所学内容更进一步的理解，加深印象，使所学知识得以巩固和提高，全面掌握单道脉冲幅度分析器各模块电路的设计，实现设计、模拟仿真及调试，提高分析问题和解决问题的能力；培养我们的电路调试能力动手实践能力。 五、设计要求： 1、熟练掌握Multisim软件的使用方法； 2、掌握单道脉冲幅度分析器电路的工作原理； 3、能够用Multisim完成电路图的设计； 4、基本掌握使用Multisim进行模拟仿真。 六、单道脉冲幅度分析器电路原理： 单道脉冲幅度分析器（图1）包括两个甄别器，一个叫上甄别器，甄别阀用V上表示；另一个叫下甄别器，甄别阀用V下表示；上、 下甄别阀之差称为道宽，用ΔV表示，即：ΔV = V上– V下；除了两个甄别器外，还有一个反符合电路。当信号V in 第二十二章电除尘器设备 第一节电除尘器的工作原理 一、电除尘器的工作原理 电除尘器是利用强电场使气体电离，即产生电晕放电，进而使粉尘荷电，并在电场力的作用下，将粉尘从气体中分离出来的除尘装置。 用电除尘的方法分离气体中的悬浮尘粒主要包括以下几个复杂而又相互有关的物理过程：施加高电压，产生强场强，使气体电离，及产生电晕放电；悬浮尘粒的荷电；荷电尘粒在电场力作用下向电极运动；荷 电尘粒在电场中被捕集；振打清灰。 二、有关物理概念 1．电晕的机理 由于自然界的放射性、宇宙线、紫外线等作用，气体中常会含有一些被电离的分子和自由电子，这些带电粒子在极不均匀电场的作用下，自由电子获得了足够的能量，它和气体分子碰撞产生正离和新的电子，新的电子立刻又参与到碰撞电离中去，加剧电离过程，生成更多的正离子和新的电子，结果气体中的电子 像雪崩似的增长，形成电子崩，在靠近电极的强电场区域内(电晕区)产生电晕放。 2．起始电晕电压 起始电晕电压是指开始发生电晕放电的电压。 3．荷电尘粒的运动和捕集 粉尘荷电后，在电场的作用F，带着不同极性电荷的尘粒分别向极性相反的电极运动，沉积并被捕集。 4．电晕封闭 电除尘器中电晕外区不仅有气体负离子形成的空间电荷，还有许多荷电的粉尘粒子，当电除尘器处理含尘浓度高、粉尘粒度细的烟气时，电晕外区的空间电荷主要是负粒子，它的迁移速度比离子小的多，使 得电晕极附近的场强削弱的厉害，当烟气中的含尘浓度高到一定程度时，能使电晕电流大大降低，甚至会 趋于零。此种现象称为“电晕封闭”。 5．反电晕 高比电阻粉尘到达阳极形成粉尘层时，所带电荷不易释放，于是在阳极粉尘层面上形成一个残余的负离子层，随着阳极表面积灰厚度增加，因残余电荷分布的不均匀性，就会使阳极局部的粉尘层电流密度与 电阻的乘积超过粉尘层的绝缘强度而局部击穿，发生局部电离，此种局部电离称为“反电晕”。 三、除尘器的常用术语 (1)台：具有一个完整的独立外壳的电除尘器称为一台。 (2)室：在电除尘器内部由外壳(或隔墙)所围成的一个气流的流通空间称为室。一般电除尘器为单室，有时也把两个单室并联在一起，称为双室电除尘器。 (3)电场：沿气流流动方向将各室分为若干区，每——区有完整的收尘极和电晕极，并配以相应的一 组高压电源装置，每个独立区称为收尘电场。卧式电除尘器一般设有二个、三个或四个电场，特别需要时 也可设置四个以上的电场。有时为了获得更高的除尘效率，或受高压整流装置规格的限制，也可将每个电 场再分成二个独立区或三个独立区。每个独立区配一组高压电源供电。 (4)电场高度(m)：一般将收尘极板的有效高度(即除去上下两端夹持端板的收尘极板高度)称为电场高度。 (5)电场通道数：电场中两排极板之间的空间称为通道，电场中的极板总排数减一称为电场通道数。 (6)电场宽度(m)：一般将一个电场最外侧两个阳极板排中心平面之间的距离，称作电场宽度。它等于电场通道数与同极距相邻两排极板的中心距的乘积。 (7)电场截面(m^2)：—般将电场高度与电场宽度的乘积称为电场截面。它是表示电除尘器规格大小的主要参数之—。 (8)电场长度(m)：在一个电场中，沿气流方向一排收尘极板的长度(即每排极板第一块极板的前端到最后—块极板末端的距离)称作单电场长度。沿气流方向各个单电场长度之和，称作电除尘器的总电场长度．简电除尘器的结构原理及应用
湿式除尘器工作原理
布袋除尘器的组成及工作原理
核电子单道脉冲幅度分析器
高压静电除尘器原理