为了避免目前粉尘浓度传感器管路易堵塞、维护较频繁的问题,根据煤矿粉尘的电荷性提出电荷感应法粉尘浓度检测技术。建立了棒状电极与粉尘颗粒间的电荷感应数学模型,推导了棒状电极电荷感应空间灵敏度,并分析了其感应空间灵敏度的分布特性;通过对单一粉尘颗粒和粉尘云感应信号的研究,证明了动态的带电颗粒可感应出交变信号,带电颗粒距电极越近感应信号的波动性越大,且电极周围的粉尘浓度与感应所得信号的波动性呈正相关关系。通过实验分析波动信号各个特征值与粉尘浓度间的关系,确定了波动信号的标准偏差与粉尘浓度整体具有较好的线

针对目前常见的光学式粉尘浓度传感器中存在维护频繁、结构复杂等缺点,基于粉尘的静电特性,研发了一种电荷感应法粉尘浓度传感器。阐述了电荷电感应法的基本原理,并借助实验对其基本原理进行了验证,且通过实验证明了粉尘浓度与感应所得信号的波动性呈正相关关系;简述了感应式粉尘浓度传感器的软硬件设计。通过实验室实验和煤矿井下现场工业试验,证明了电荷感应式粉尘浓度传感器具有较高的检测精度,实验室检测误差低于10%,并且使用中传感器基本免维护。

粉尘浓度在线检测技术是矿山通风安全和尘肺预警的重要基础，而技术的核心是检测误差。为了减小粉尘浓度在线检测的误差，文章提出一种基于多传感融合的粉尘浓度检测技术。调研发现目前应用最多的粉尘浓度在线检测方法是光散射法和电荷感应法；基于两种方法的基本原理，研制了光散射传感子单元和电荷感应传感子单元。为了解决光散射传感子单元的污染问题，借助气幕控尘技术，设计了一种带气幕隔尘的光散射传感子单元；再将两种传感子单元进行结构融合，得到串联型的多传感融合单元。然后，基于实验准备与系统， 对多传感融合单元进行系列实