一種氣固兩相流參數(shù)檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于流體測量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種氣固兩相流參數(shù)檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在冶金、化工、火力發(fā)電站等大型工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)過程中，常常需要對氣固兩相流的一些參數(shù)進(jìn)行在線實(shí)時(shí)監(jiān)測。氣固兩相流的固相速度及氣固兩相流的濃度是其中重要的參數(shù)。
[0003]目前，對于固體速度的測量，主要有基于電容、靜電感應(yīng)、γ射線等監(jiān)測原理的相關(guān)測速方法。對于濃度的測量，主要有基于電容、靜電感應(yīng)原理的電學(xué)方法，靜電傳感器由于具有結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高等特點(diǎn)，在固相顆粒速度的測量方面獲得了越來越多的重視，其中使用最廣泛的是互相關(guān)法。但是靜電測量法在兩相流的質(zhì)量流量測量方面尚未有好的測量方法，不能有效的測量氣固兩相流的其它參數(shù)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種氣固兩相流參數(shù)檢測裝置，相應(yīng)速度快，實(shí)時(shí)性好，可以同時(shí)測出氣固兩相流的固相速度及氣固兩相流的濃度。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種氣固兩相流參數(shù)檢測裝置，用于測量管道內(nèi)氣固兩相流的固相速度及氣固兩相流的濃度，包括平行設(shè)置的上游靜電荷傳感器和下游靜電荷傳感器，上游靜電荷傳感器和下游靜電荷傳感器分別通過信號(hào)電纜和信號(hào)處理單元連接，信號(hào)處理單元依次與數(shù)據(jù)采集模塊和分析模塊連接。
[0006]本實(shí)用新型的特點(diǎn)還在于:
[0007]上游靜電荷傳感器和下游靜電荷傳感器的結(jié)構(gòu)為:包括金屬探棒，所述金屬探棒局部被絕緣體包裹，絕緣體外部通過螺紋固定有金屬外殼，金屬外殼頂端設(shè)置有接地端子，金屬探棒被絕緣體包裹的一端設(shè)置信號(hào)輸出端子。
[0008]上游靜電荷傳感器和下游靜電荷傳感器垂直安裝于管道上。
[0009]金屬探棒的直徑為7mm-9mm，長度為管道直徑的二分之一到六分之五。
[0010]上游靜電荷傳感器和下游靜電荷傳感器之間的距離為15cm-25cm。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型一種氣固兩相流參數(shù)檢測裝置，在實(shí)際應(yīng)用中該傳感器與被測量接觸的只是實(shí)心金屬探棒，通過與傳感器探頭碰撞產(chǎn)生的電荷來測量氣固兩相流的固相速度及氣固兩相流的濃度，不需要其它輔助裝置。不存在堵塞，變形等冋題。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型一種氣固兩相流參數(shù)檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型一種氣固兩相流參數(shù)檢測裝置中靜電荷傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是本利用實(shí)用新型一種氣固兩相流參數(shù)檢測裝置計(jì)算固相速度中的電荷與電壓轉(zhuǎn)換電路圖。
[0015]圖中，1.金屬探棒，2.絕緣體，3.螺紋，4.金屬外殼，5.接地端子，6.信號(hào)輸出端子，7.管道，8.粉塵顆粒，9.上游靜電荷傳感器，10.下游靜電荷傳感器，11.數(shù)據(jù)采集與處理，12.信號(hào)電纜，13.信號(hào)處理單元。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0017]一種氣固兩相流參數(shù)檢測裝置，如圖1所示。包括平行設(shè)置的上游靜電荷傳感器9和下游靜電荷傳感器10，上游靜電荷傳感器9和下游靜電荷傳感器10分別通過信號(hào)電纜12和信號(hào)處理單元13連接，信號(hào)處理單元13依次與數(shù)據(jù)采集模塊11和分析模塊14連接，上游靜電荷傳感器9和下游靜電荷傳感器10之間的距離為15cm-25cm。
[0018]如圖2所示，上游靜電荷傳感器9和下游靜電荷傳感器10的結(jié)構(gòu)均為:包括金屬探棒1，金屬探棒I局部被絕緣體2包裹，絕緣體2外部通過螺紋3固定有金屬外殼4，金屬外殼4頂端設(shè)置有接地端子5，金屬探棒I被絕緣體2包裹的一端設(shè)置有信號(hào)輸出端子6，金屬探棒I的直徑為7mm-9mm，長度為管道7直徑的二分之一到六分之五，上游靜電荷傳感器9和下游靜電荷傳感器10垂直安裝于管道7上。
[0019]本實(shí)用新型的工作原理是:當(dāng)帶介質(zhì)的氣流經(jīng)過上游靜電荷傳感器9和下游靜電荷傳感器10時(shí)，就會(huì)形成隨機(jī)的電荷信號(hào)。經(jīng)過電荷與電壓轉(zhuǎn)換電路(圖3)，利用C = Q/U，將電荷信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)傳至信號(hào)處理單元13。在信號(hào)處理單元13經(jīng)過A/D變換轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)，再由嵌入式處理器利用互相關(guān)數(shù)學(xué)模型獲得上游靜電荷傳感器9和下游靜電荷傳感器10的時(shí)間差Λ t (s)，上游靜電荷傳感器9和下游靜電荷傳感器10之間的距離是恒定L，獲得速度V:V(m/s) =L(m)/At(s)。這樣就可以準(zhǔn)確的算出當(dāng)前的氣流流速。如果測得管道的截面積、接入煤粉管道溫度、壓強(qiáng)就可以測得標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積流量和風(fēng)粉的濃度。
[0020]本實(shí)用新型一種氣固兩相流參數(shù)檢測裝置，在實(shí)際應(yīng)用中該傳感器與被測量接觸的只是實(shí)心金屬探棒，通過與傳感器探頭碰撞產(chǎn)生的電荷來測量氣固兩相流的固相速度及氣固兩相流的濃度，不需要其它輔助裝置。不存在堵塞，變形等問題。另外，該裝置相應(yīng)速度快，實(shí)時(shí)性好，且測量過程簡單，造價(jià)低，易于推廣。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣固兩相流參數(shù)檢測裝置，用于測量管道內(nèi)氣固兩相流的固相速度及氣固兩相流的濃度，其特征在于，包括平行設(shè)置的上游靜電荷傳感器(9)和下游靜電荷傳感器(10)，所述上游靜電荷傳感器(9)和下游靜電荷傳感器(10)分別通過信號(hào)電纜(12)和信號(hào)處理單元(13)連接，所述信號(hào)處理單元(13)依次與數(shù)據(jù)采集模塊(11)和分析模塊(14)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣固兩相流參數(shù)檢測裝置，其特征在于，所述上游靜電荷傳感器(9)和下游靜電荷傳感器(10)的結(jié)構(gòu)均為:包括金屬探棒(I)，所述金屬探棒(I)局部被絕緣體(2)包裹，所述絕緣體(2)外部通過螺紋(3)固定有金屬外殼(4)，金屬外殼(4)頂端設(shè)置有接地端子(5)，所述金屬探棒(I)被絕緣體(2)包裹的一端設(shè)置有信號(hào)輸出端子(6) ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣固兩相流參數(shù)檢測裝置，其特征在于，所述上游靜電荷傳感器(9)和下游靜電荷傳感器(10)垂直安裝于管道(7)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的一種氣固兩相流參數(shù)檢測裝置，其特征在于，所述金屬探棒(I)的直徑為7mm-9mm，長度為管道(7)直徑的二分之一到六分之五。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣固兩相流參數(shù)檢測裝置，其特征在于，所述上游靜電荷傳感器(9)和下游靜電荷傳感器(10)之間的距離為15cm-25cm。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種氣固兩相流參數(shù)檢測裝置，用于測量管道內(nèi)氣固兩相流的固相速度及氣固兩相流的濃度，包括平行設(shè)置的上游靜電荷傳感器和下游靜電荷傳感器，上游靜電荷傳感器和下游靜電荷傳感器分別通過信號(hào)電纜和信號(hào)處理單元連接，信號(hào)處理單元依次與數(shù)據(jù)采集模塊和分析模塊連接。本實(shí)用新型一種氣固兩相流參數(shù)檢測裝置，在實(shí)際應(yīng)用中該傳感器與被測量接觸的只是實(shí)心金屬探棒，通過與傳感器探頭碰撞產(chǎn)生的電荷來測量氣固兩相流的固相速度及氣固兩相流的濃度，不需要其它輔助裝置。不存在堵塞，變形等問題。另外，該裝置相應(yīng)速度快，實(shí)時(shí)性好，且測量過程簡單，造價(jià)低，易于推廣。
【IPC分類】G01D21-02
【公開號(hào)】CN204514367
【申請?zhí)枴緾N201520103359
【發(fā)明人】弋英民, 管磊
【申請人】西安理工大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年2月12日