CN204514367U - 一种气固两相流参数检测装置 - Google Patents

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弋英民
管磊
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Abstract

本实用新型公开了一种气固两相流参数检测装置，用于测量管道内气固两相流的固相速度及气固两相流的浓度，包括平行设置的上游静电荷传感器和下游静电荷传感器，上游静电荷传感器和下游静电荷传感器分别通过信号电缆和信号处理单元连接，信号处理单元依次与数据采集模块和分析模块连接。本实用新型一种气固两相流参数检测装置，在实际应用中该传感器与被测量接触的只是实心金属探棒，通过与传感器探头碰撞产生的电荷来测量气固两相流的固相速度及气固两相流的浓度，不需要其它辅助装置。不存在堵塞，变形等问题。另外，该装置相应速度快，实时性好，且测量过程简单，造价低，易于推广。

Description

一种气固两相流参数检测装置
技术领域
本实用新型属于流体测量技术领域，涉及一种气固两相流参数检测装置。
背景技术
在冶金、化工、火力发电站等大型工业领域生产过程中，常常需要对气固两相流的一些参数进行在线实时监测。气固两相流的固相速度及气固两相流的浓度是其中重要的参数。
目前，对于固体速度的测量，主要有基于电容、静电感应、γ射线等监测原理的相关测速方法。对于浓度的测量，主要有基于电容、静电感应原理的电学方法，静电传感器由于具有结构简单、灵敏度高等特点，在固相颗粒速度的测量方面获得了越来越多的重视，其中使用最广泛的是互相关法。但是静电测量法在两相流的质量流量测量方面尚未有好的测量方法，不能有效的测量气固两相流的其它参数。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种气固两相流参数检测装置，相应速度快，实时性好，可以同时测出气固两相流的固相速度及气固两相流的浓度。
本实用新型所采用的技术方案是：一种气固两相流参数检测装置，用于测量管道内气固两相流的固相速度及气固两相流的浓度，包括平行设置的上游静电荷传感器和下游静电荷传感器，上游静电荷传感器和下游静电荷传感器分别通过信号电缆和信号处理单元连接，信号处理单元依次与数据采集模块和分析模块连接。
本实用新型的特点还在于：
上游静电荷传感器和下游静电荷传感器的结构为：包括金属探棒，所述金属探棒局部被绝缘体包裹，绝缘体外部通过螺纹固定有金属外壳，金属外壳顶端设置有接地端子，金属探棒被绝缘体包裹的一端设置信号输出端子。
上游静电荷传感器和下游静电荷传感器垂直安装于管道上。
金属探棒的直径为7mm-9mm，长度为管道直径的二分之一到六分之五。
上游静电荷传感器和下游静电荷传感器之间的距离为15cm-25cm。
本实用新型的有益效果是：本实用新型一种气固两相流参数检测装置，在实际应用中该传感器与被测量接触的只是实心金属探棒，通过与传感器探头碰撞产生的电荷来测量气固两相流的固相速度及气固两相流的浓度，不需要其它辅助装置。不存在堵塞，变形等问题。
附图说明
图1是本实用新型一种气固两相流参数检测装置的结构示意图；
图2是本实用新型一种气固两相流参数检测装置中静电荷传感器的结构示意图；
图3是本利用实用新型一种气固两相流参数检测装置计算固相速度中的电荷与电压转换电路图。
图中，1.金属探棒，2.绝缘体，3.螺纹，4.金属外壳，5.接地端子，6.信号输出端子，7.管道，8.粉尘颗粒，9.上游静电荷传感器，10.下游静电荷传感器，11.数据采集与处理，12.信号电缆，13.信号处理单元。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
一种气固两相流参数检测装置，如图1所示。包括平行设置的上游静电荷传感器9和下游静电荷传感器10，上游静电荷传感器9和下游静电荷传感器10分别通过信号电缆12和信号处理单元13连接，信号处理单元13依次与数据采集模块11和分析模块14连接，上游静电荷传感器9和下游静电荷传感器10之间的距离为15cm-25cm。
如图2所示，上游静电荷传感器9和下游静电荷传感器10的结构均为：包括金属探棒1，金属探棒1局部被绝缘体2包裹，绝缘体2外部通过螺纹3固定有金属外壳4，金属外壳4顶端设置有接地端子5，金属探棒1被绝缘体2包裹的一端设置有信号输出端子6，金属探棒1的直径为7mm-9mm，长度为管道7直径的二分之一到六分之五，上游静电荷传感器9和下游静电荷传感器10垂直安装于管道7上。
本实用新型的工作原理是：当带介质的气流经过上游静电荷传感器9和下游静电荷传感器10时，就会形成随机的电荷信号。经过电荷与电压转换电路(图3)，利用C＝Q/U，将电荷信号转换为电压信号传至信号处理单元13。在信号处理单元13经过A/D变换转成数字信号，再由嵌入式处理器利用互相关数学模型获得上游静电荷传感器9和下游静电荷传感器10的时间差Δt(s)，上游静电荷传感器9和下游静电荷传感器10之间的距离是恒定L，获得速度V:V(m/s)＝L(m)/Δt(s)。这样就可以准确的算出当前的气流流速。如果测得管道的截面积、接入煤粉管道温度、压强就可以测得标准状况下的体积流量和风粉的浓度。
本实用新型一种气固两相流参数检测装置，在实际应用中该传感器与被测量接触的只是实心金属探棒，通过与传感器探头碰撞产生的电荷来测量气固两相流的固相速度及气固两相流的浓度，不需要其它辅助装置。不存在堵塞，变形等问题。另外，该装置相应速度快，实时性好，且测量过程简单，造价低，易于推广。

Claims (5)

1.一种气固两相流参数检测装置，用于测量管道内气固两相流的固相速度及气固两相流的浓度，其特征在于，包括平行设置的上游静电荷传感器(9)和下游静电荷传感器(10)，所述上游静电荷传感器(9)和下游静电荷传感器(10)分别通过信号电缆(12)和信号处理单元(13)连接，所述信号处理单元(13)依次与数据采集模块(11)和分析模块(14)连接。
2.根据权利要求1所述的一种气固两相流参数检测装置，其特征在于，所述上游静电荷传感器(9)和下游静电荷传感器(10)的结构均为：包括金属探棒(1)，所述金属探棒(1)局部被绝缘体(2)包裹，所述绝缘体(2)外部通过螺纹(3)固定有金属外壳(4)，金属外壳(4)顶端设置有接地端子(5)，所述金属探棒(1)被绝缘体(2)包裹的一端设置有信号输出端子(6)。
3.根据权利要求1所述的一种气固两相流参数检测装置，其特征在于，所述上游静电荷传感器(9)和下游静电荷传感器(10)垂直安装于管道(7)上。
4.根据权利要求2或者3所述的一种气固两相流参数检测装置，其特征在于，所述金属探棒(1)的直径为7mm-9mm，长度为管道(7)直径的二分之一到六分之五。
5.根据权利要求1所述的一种气固两相流参数检测装置，其特征在于，所述上游静电荷传感器(9)和下游静电荷传感器(10)之间的距离为15cm-25cm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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