基于融合传感器的气固两相流参数检测系统设计

为了快速实现气固两相流输送过程中的多参数检测,设计了一种基于双圆环静电传感器和螺旋式电容传感器融合传感器的参数测量系统。采用螺旋电极电容传感器测量管内固相相对浓度,以降低电容传感器灵敏场不均匀对浓度测量的影响。将双圆环静电传感器的信号作互相关运算获得固相速度。由固相流速与相对浓度最终计算出固相质量流量,从而实现气固两相流的流速、浓度、流量等参数的综合测量。将系统测量的质量流量与重力传感器检测的质量流量相对比,两者误差小于7%,具有较好的一致性。     

双层电容层析成像传感器及应用

电容层析成像在气力输送过程中具有十分重要的应用地位，可进行固相浓度分布测量，流型判断。利用双层电容层析成像传感器不仅可以进行浓度测量还可以进行相关测速。基于这种思想，设计了一种双层电容传感器，与电容测量系统结合，用于气力输送过程固相浓度和速度的测量。     

气固两相流质量流量测量的新方法

文提出了一种采用电容传感器测量气固两相流质量流量的新方法。通过电容传感器对固相浓度的测量,可以求出气固两相流的固气比,结合气固混合之前所测得的载气流量,便可测出固相的质量流量。实测结果显示,测量误差小于5     

基于双截面ECT的气/固两相流参数检测系统

为了实现多相流的流动过程在线监测和多参数测量,设计并研发了一套应用于气/固两相流检测的双截面8电极电容层析成像系统.采用交流法电容检测原理实现具有16个独立电容检测通道的电容测量电路,实测系统的成像速度为590帧/秒.将双截面电容层析成像系统用于气/固两相流的实时检测,并将两层截面的图像作相关计算,获取成像截面的固相速度分布.由固相速度和浓度最终算出气/固两相流的固相质量流量,从而实现气/固两相流浓度、速度、流量等多参数的综合检测.将双截面ECT传感器算得的质量流量与发料罐重力传感器获取的质量流量作对比发现,两者具有较好的一致性,流量测量误差小于8％.     

一种参比电容传感器接口电路设计及性能评估

基于电容传感器的气固两相流测量技术被认为是最有前途的气固流测量技术,而电容传感器接口电路是电容传感器乃至电容法气固两相流测量技术研发和应用的关键.微小电容测量的难点在于杂散电容的存在以及电磁干扰,而张弛振荡电路可以通过差动结构消除待测电容两端的杂散电容,电路工作稳定性较高,电路还可以将电容值通过振荡的方式转化为只有高低电平的脉冲宽度,便于不受干扰的传输测量结果,同时使用合理的微处理器可实现对脉宽的高精度测量,从而提高测量电路整体的灵敏性与分辨力.为了应用于气固流相浓度测量,使用带参比电容的张弛振荡电路,并进行了性能测试.结果表明,带参比电容的张弛振荡接口电路迟滞误差为0.30％,非线性误差为0.30％,重复性误差为0.32％,可以在气固两相流相浓度测量中应用.     

一种新型浓度传感器的实验研究

介绍一种新型测量气／固两相流固相浓度的螺旋极板电容传感器，并通过实验得出提高传感器检测场灵敏度空间分布均匀性及克服边缘效应对检测精度影响的方法。     

电容式气固两相流的参数测量系统

为了实现气固两相流的多参数的测量和在线监测,设计并研发了一套基于直流充放电原理的气固两相流参数测量系统,其中主要包括与双螺旋式传感器相连接的2个电容检测通道的电容检测电路和实验平台,将双通道采集的电容数据通过相关算法的处理,获取截面固相速度,从而推算出气固两相流的固相质量流量,进而实现了气固两相流的多参数综合检测。将算得的质量流量与发料斗上的重力传感器获取的质量流量作对比,实验结果表明两者具有较好的一致性。     

一种新型电容式空隙率传感器仿真研究

该文提出了一种侵入式多环套状结构电极的电容传感器,并研究它对气液两相流空隙率测量的可行性。通过建立多环套状电容传感器装置的有限元仿真数学模型,运用ANSYS软件对电容传感器有限元模型进行了二维静电场仿真。其分析了极板间的电位分布,计算不同相分布下传感器的电容及变化量,分析空隙率的设定值与仿真值对比结果,并以层流和环流为例比较并分析传感器的灵敏度以及受流型的影响。仿真结果表明,多环套状电极结构电容传感器可运用于两相流的空隙率测量技术上,为多环套状电极结构电容传感器的设计提供了部分理论依据。     

基于静电传感器的气固两相流质量流量测量方法的研究

固相微粒的体积浓度和平均速度是测量两相流质量流量的2个关键参数。本文研究了基于静电传感器的双参数法测量质量流量的新方法。对体积浓度的测量,首先通过对系统等效电路的分析及求解泊松方程并结合体积浓度与空间电荷密度的关系,建立了传感器输出电压与体积浓度之间的数学模型,而对固相速度的测量则采用了波形法,记录通过上、下游传感器的时间差,计算出固相速度。在得到固相体积浓度与速度的基础上,由质量流量的计算公式即可得到两相流的质量流量。     

电容层析成像技术在气固两相流检测中的应用

电容层析成像是一种对绝缘介质内部状态实现可视化的技术.文中介绍了一种应用于气固高压密相输送的小口径电容层析成像系统.电容传感器采用8电极结构,内径为10 mm,管道内压力达2 MPa.基于交流法的电容检测电路可以实现高分辨率测量,交流和直流两级增益可调可以实现宽范围电容检测.系统的成像速度达100帧/s.     

Measurement of solid concentration using Terahertz technique

Terahertz（THz） technique is a new measurement technique that has emerged in recent years.For the measurement of solid concentration,a radiation attenuation method and a phase delay method were developed,which are based on the Beer-Lambert law.Experimental work was carried out on a terahertz time-domain spectroscopy system（THz-TDS）.Results obtained verify that the terahertz technique may provide a possible new solution to the problem of solid concentration measurement and the two proposed measurement methods are effective.Experiment results also indicate that the phase delay method is more accurate than the radiation attenuation method and the size of the particles affects the measurement results of both methods.     

An instrumentation system for multi-parameter measurements of gas-solid two-phase flow based on Capacitance-Electrostatic sensor

In this paper, an instrumentation system for the measurements of local solid volumetric concentration, local solid velocity, local solid mass flowrate and solid mass flowrate in gas-solid two-phase flow system is developed. It is based on a new type of a Capacitance-Electrostatic sensor (CES). The CES sensor is mainly composed of a capacitance electrode array and two electrostatic electrode arrays. The optimum design of the sensor is achieved by finite element method. The capacitance electrode array is employed to detect the solid distribution over the cross-section of the pipe, and the local solid volumetric concentration measurement is further derived. The electrostatic electrode arrays are used to measure the local solid velocities in conjunction with cross-correlation method. From the local solid velocity and local volumetric concentration, the solid mass flowrate and the local solid mass flowrate can be achieved. The developed system for the local solid volumetric concentration measurement is verified through analogue simulation experiments and static experiments. Finally, the system is employed to measure the local solid volumetric concentration, local solid velocity, local solid mass flowrate and solid mass flowrate on a belt conveyor. The experimental results show that the measurement error of the local solid volumetric concentration measurement results are less than 10.43% for solid local volumetric concentration ranging from 0.02 to 0.56, the standard deviations of the local solid velocity measurement results are less than 0.42 for solid velocity ranging from 3.5 m/s to 15.0 m/s, and the relative error of the solid mass flowrate is within −19.6% to +14.9% for solid mass flowrate ranging from 0.006 kg/s to 0.103 kg/s, indicating that the system is capable of achieving multi-parameters measurement in gas-solid two-phase flow system.     

基于微波雷达传感器的固体流量测量系统的研究

本文使用微波多普勒雷达传感器(MRS),基于LabVIEW设计固体质量流量测量系统。首先,使用NI PCI-6251采集所测固体的多普勒回波信号,之后对回波信号进行处理分析,可计算出固体流动的平均速度,再通过对回波信号的相关性分析得到其功率谱密度,建立谱密度与质量流量之间的线性关系,依据该线性关系通过谱密度计算出所测固体流量。实验证明,该系统具有较好的实时性及可操作性,对质量流量的测量具有实际应用意义。     

Theory of material wear by solid particle impact — a review

Erosion of materials by solid particle impingement is discussed in terms of the joint effect of the friction and the deformation components in the wear process. Formulae for calculating wear have been obtained on the basis of the fatigue theory of solid body failure and corrected using experimental data. Relationships are presented which make it possible to estimate quantitatively how wear is influenced by the physico-mechanical properties of the materials of colliding bodies and by the parameters of a solid particle stream (concentration, size, and granulometric composition). A criterion for erosion evaluation in the surface layer of a mechanism has been derived from studies on the effect of the shape of solid particles on wear. An algorithm is given for calculating reliability at the design stage from wear characteristics.     

一种固体绝缘开关柜绝缘结构的设计与分析

主要提出了一种固体绝缘开关柜的基本结构,中压开关柜实现小型化的主要途径是使用介电强度高于空气的绝缘介质代替空气作为主绝缘介质,环氧树脂固化后具有良好的电性能和力学性能,化学稳定性和尺寸稳定性好。分析了国内外40．5kV金属封闭开关设备的4、型化技术,确定了采用固体绝缘的小型化方案,对同类开关柜小型化开发具有参考价值。     

用压降法测量管内颗粒浓度和风速方法的研究

根据两相流压降与颗粒浓度具有的确定的依赖关系，提出了压降法治测定管道颗粒浓度和风速的一般形式和特殊形式，通过对压降法不同形式的分析，找到了各自在测量上的特点及相互间的差别，指出在同一管线上选择送粉特性有差异的两段管道应用压降法的一般形式，可不破坏原有管线及其阻力特性，特别适合于采用乏气送粉和直吹式制粉系统的火电厂现场使用，建立了试验及在线测量系统并进行了试验，论证了压降法测量的可行性。     

双吸式叶轮中固体颗粒分布规律的研究

利用Fluent软件对2级化工流程泵的首级双吸式叶轮、半螺旋型吸水室以及级间过渡流道内的流场进行了模拟,得到了叶轮内的固相浓度分布。分析了不同初始固相浓度以及不同颗粒直径条件下,叶轮内的固相浓度分布的变化规律,得到了与单吸式叶轮不同的结论。     

大容量固态记录器技术

数据记录器是数据处理系统和图像记录系统中的重要组成部分,固态记录器是最新型的大容量数据记录技术.综述了固态记录器的发展与应用情况,分析了固态记录器的固有特性以及大容量固态记录技术的发展方向,提出了研制大容量固态记录器所需解决的关键技术.     

Concentration measurement with thermal probe for pulverized coal in the pneumatic pipeline of power plant

The concentration measurement of pulverized coal in a pneumatic pipeline is a challenging issue in power plant. A thermal probe manufactured with abrasion-proof steel was developed for coal concentration measurement in such a situation. The probe generates 15 W of heat. This method is based on the heat transfer between the thermal probe and the gas–solid two-phase flow. Experiments were conducted in a horizontal pneumatic pipeline to assess the accuracy of the thermal probe, where the gas was air and the solid was pulverized coal with mean diameter of 65 µm. The wall temperature of the thermal probe was found to be dependent on both coal powder concentration and air velocity. A new heat transfer correlation was proposed in terms of the modified Reynolds and Nusselt numbers for the gas–solid two-phase flow across the thermal probe. In the range of coal powder concentration from 0.1 to 0.65 kg/kg, the standard deviation is 0.01 kg/kg for the thermal probe. The thermal probe has potential application for concentration measurement of pulverized coal in the pneumatic pipelines of power plants.