粉煤灰碳含量检测仪检测算法.pdf

第27卷第1期
数据采集与处理
Vol. 27 No. 1
2012年1月
Journal of Data Acquisition Processing
Jan.2012
文章编号:1004-9037(2012)01-0121-04
粉煤灰碳含量检测仪检测算法
宋燕燕周长林庞学民代攀
(解放军信息工程大学理学院,郑州,450001)
摘要:粉煤灰中未燃烧的的含量是粉灰利用的重要指标。对比研究FT频域分析法、自相关检测法和基于
互相关的盧拟数字锁相放大法3种算法检渊粉煤灰中未燃烧的碳含量,结呆表明,虔拟数字锁相放大法测量标
准粉煤灰的碳含量所得数据更加准确可靠,相对误差和方差均较小,不超过4%,测量碗含量在0,5%~4%的粉
灰样品时,光声信号电压值随磯含量变化的线性关系更加直观。虚拟数字锁相放大技术能够榭确简单快捷地
检测出粉灰中的碳含重,对于能源节约和环境保护意义重大
关词:粉牒灰碳含量;自相关;虚拟数宇锁相放大
中图分类号:TP216.1
文献标识码:A
Detection Algorithm Analysis on Fly Ash Unburnt Carbon Detector
Song Yanyan, Zhou Changlin, Pang Xuemin, Dai pan
School of Science, Information Engineering University of PLA, Zhengzhou, 450001, China
Abstract: Unburnt carbon detection in fly ash is the key target in fly ash using. Three algo
rithms are comparatively studied, i. e, FFT frequency domain analysis, autocorrelation, vir-
tual digital lock-in amplification based on cross-correlation. Results show that the data using
virtual digital lock-in amplification measurement to detect standard fly ash carbon content is
more accurate and reliable, the deviation and variance are relatively smaller, less than 3%
When measuring the carbon content fly ash sample of 0.5%-4%, a linear relation between
photoacoustic signal voltage and carbon content is more intuitive and clear. Virtual digital lock
in amplifier technology can detect the unburnt carbon content in fly ash accurately, simply and
fastl
Key words: carbon in fly ash autocorrelation; virtual digital lock-in amplification
文献[2-7]提出用光声效应检测粉煤灰碳含
引言
量。它是基于光声效应原理设计了一个粉煤灰碳含
量检测仪,系统由光声信号产生部分、信号滤波放
粉煤灰中未燃烧的碳的含量不仅是燃煤锅炉大部分和DSP信号处理部分3部分组成。硬件电路
燃烧效率的主要衡量参数,也是粉煤灰综合利用的框图如图1所示。
主要技术瓶颈,是评定粉煤灰等级的指标之一,并
将制备好的粉煤灰样品密封在光声池中,在频
决定着粉煤灰的利用范圃,因此如何能够准确检测率为12.5Hz的红外光照射下产生黴弱的光声信
粉煤灰的碳含量是粉煤灰利用的关键技术,对于能
~"~-125Hz方波激励信号
源节约和环境保护都具有十分重要的意义。
励
声信号
光
ペ、产生装光声信号
传统的检测粉煤灰碳含量的方法有“烧失法”光
換成傻高放大
TM53
声
弱电信数的JFE12
20键盘
( Loss on ignition,LOI)和热解重量分析法(The
池
四级滤数据
b麦
波放?处理
rmo gravimetric analysis,TCA)。工OI要求高温环
样
克
电路
系统
液
品
显示
风
境,存在较大系统误差,无法实现精确测量。TGA检
托
测过程操作复杂,仪器价格昂贵,不易推广使用。
图1粉煤灰碳含量检测仪的系统
收稿日期:2011-03-22;修订日期:2011-05-04