为实现煤矿井下金属粉尘浓度的实时连续检测,预警金属粉尘爆炸事故,基于金属粉尘的静电特性研究了金属粉尘浓度的连续检测技术,剖析了基于电荷感应法的粉尘浓度检测技术基本原理,设计了电荷感应法的检测机构与方式,完成了微弱电荷信号的提取电路和预警功能的设计。利用基于电荷感应法的传感器样机对金属粉尘浓度进行3个月的测试试验,试验结果证明了整个试验周期内,其检测误差均小于10%,基于电荷感应法的粉尘浓度检测技术能够适用于金属粉尘的实时连续长时间的在线检测。

针对称重法无法实现金属粉尘浓度的实时、在线检测问题,分析了光散射法和电荷感应法应用于金属粉尘浓度检测技术的基本原理,设计了基于光散射法和基于电荷感应法的金属粉尘浓度信号采集及处理电路。实验结果表明:在检测初期,光散射法和电荷感应法检测误差均较小;但在长时间连续检测后,光散射法检测误差增大且检测值均偏高,而电荷感应法检测精度仍较高。