气／固两相流流速的相关测量

本文就管道内固体物料(气/固两相流)流速的相关测量技术进行了探讨和研究,并设计和制作了一种新型电容传感器、变换器、以及全软件式实时相关器(包括接口电路和相关软件),相关测速误差约±1%。     

气固二相流传感器及其电路设计

本文介绍了用于测量流过钻头水泥量的气固二相流传感器的工作原理、结构设计、检测电路及误差分析。     

两相流测量专用电容传感器的研制

为了拾取气固两相流相关测量用随机流动噪声信号，研制了一种专用的高灵敏度抗干扰电容传感器，信噪比达４０ｄＢ。     

基于螺旋式电极的两相流相关流量测量研究

以气/固两相流互相关测量系统为研究对象,采用计算机仿真的方法,对由电容传感器构成的基于离散相浓度的电容互相关流速测量机理进行研究.利用ANSYS软件分析电容传感器与离散相浓度的关系;采用Monte-Carlo方法,建立气/固两相流动模型;研究"凝固流动图型"、"非凝固流动图型",离散相浓度、粒度及速度分布对互相关测量系...     

油水两相流浓度电容层析成像的测量方法

以8电极油水两相流电容层析成像系统为研究对象,分析了油水两相流电容层析成像系统的测量原理,依据二重积分微元原理建立了油水两相流相浓度分布信息的数学模型,采用ART图像重建的方法完成油水两相流的浓度测量,并在重建算法中引入了阈值以提高图像重建质量和含率计算的准确性,测量误差在1%左右,较好地解决了其他测量方法速度慢,成本高,安全性差等缺陷,为油水两相流浓度的测量提供了一种新方法.     

微粒直径对气－固两相流固体微粒浓度的光－电测量法的影响

光－电检测法应用于气－固两相流微粒浓度的测量时，被测固体颗粒直径的变化对测量结果将产生明显影响．以致使测量结果与实际状态相反．本文分析了固体颗粒粒径对测量的影响，并提出了有效的修正方法．     

液体金属和合金的固-气两相流雾化的研究

采用铁粉作为固体雾化介质,研究固-气两相法的雾化工艺。通过对Al-30％Si的研究,结果表明:固-气两相流雾化制粉与普通气体雾化相比,能有效减小雾化粉末的粒度,提高细粉收得率,普通气体雾化制粉得到的粉末平均颗粒尺寸为150μm,固-气两相流雾化粉末的平均颗粒尺寸为50μm;使冷却速度显著提高,达到10~4～10~5K/s,相比普通气体雾化提高了10～100倍,使Al-30％粉末的微观组织明显细化,固-气两相流能量利用率增加。     

煤粉气-固两相流的超声衰减特性

以颗粒相在整个检测空间内均匀分布为前提,采用McClements理论和Bouguer-Lambert-Beer定律共同描述煤粉气-固两相流中超声衰减特性,建立超声衰减系数与气-固两相流相关参数的理论关系,通过数值模拟,分析超声衰减随着颗粒相体积分数、超声频率、颗粒粒径变化的规律。结果表明,超声频率越高衰减系数越大;声衰减系数随着颗粒相体积分数的增大线性递增;选用某固定频率检测,测得2个体积分数下的声衰减系数即可确定衰减-体积分数曲线斜率,从而实现任意衰减系数对应的颗粒相体积分数测量;在相同的体积分数下,煤粉颗粒粒径为10～200μm,声衰减系数随着颗粒粒径的增大单调递减,当煤粉颗粒粒径大于200μm时,声衰减系数对煤粉颗粒粒径不再敏感。     

强制涡超细分级机内腔气-固两相湍流流场数值模拟

建立了FW-Φ150型强制涡卧式涡轮分级机内腔叶片之间气-固两相流的双流体理论模型熏并利用通用的流体力学计算软件进行了数值模拟。结果表明:该涡轮分级机在正常工作状态时,内腔流场遵循强湍流流动规律;粒子群的运动规律是,粒子的粒径越大,越易向叶片外边缘聚集,直至返回分级区;随着转速的增大,流场的涡流现象越来越强,相同粒径的粒子,当转速增大到一定的程度时,出现了反流现象,使已经分离出的细粒又返回到分级区,而影响分级机的分级效率。     

气空间对自然循环两相流系统启动过程稳定性影响实验

通过实验研究了一体化自然循环反应堆压力壳上部自稳压气空间对于自然循环两相流系统启动过程中流动稳定性的影响。实验结果表明,较小的气空间有利于抑制流量振荡。依此提出在反应堆启动过程中提高流动稳定性的新途径：首先在较小的气空间体积下开始启动,当达到额定热工参数后将多余的水放出达到所需要的正确运行状态。     

全固态氨气传感器

概括了目前氨气传感器的国内外发展状况，提出了传统电化学气体传感器存在的问题，介绍了一种利用Nafion膜为固态电解质的氨气传感器，阐述了它的工作原理，对电极材料、薄膜材料、固态电解液、电路等关键技术进行了讨论，重点介绍了电极的活化、液态电解质的固化及传感器的抗干扰、抗恶劣环境影响等技术研究，给出了传感器的结构和电路原理图，讨论了传感器的性能特点和发展方向。     

Regularization and the inflection point method for sensor signal in gas concentration measurement

In this work, we focus on a transient state of sensor as a source of chemical information. This problem deserves attention for many reasons. As an example, utilization of transient states may allow for faster and more accurate information acquisition. We have considered a transient state gas sensor response to test analyte applied for quantitative gas determination. We examined the inflection point which is a promising feature of a signal resulting from transient sensor responses. This particular feature was found to be linearly dependent on the target gas concentration. However, the applicability of inflection point method is dependent on the precision of its determination. It raises a number of issues related to signal regularization. The regularization problem was studied from a theoretical point of view. A number of a-priori estimates for regularization strategies were obtained yielding some practical algorithms for calculating the inflection point in a stable way. Next, they were validated using numerical simulations and real data analysis procedure. This work provides a rigorous mathematical evaluation of the inflection point method and it may contribute to the improvement of gas sensor performance.     

一种新型红外多组份气体传感器

针对红外多组份气体分析存在的问题,采用窄带红外滤光片、光锥、热释电探测器阵列组合技术,研制了一种新型多组份气敏传感器。通过更换滤光片组件功能模块,可实现不同测量领域不同种类气体的定量分析。该传感器具有结构新颖、简单可靠、成本低等特点。实验结果表明,SO2和CO2的最大相对测量误差分别为8.3%和1.2% 。     

ZnO纳米线气敏元件对单一气体浓度的判定研究

以不同金属掺杂的ZnO纳米线为气敏材料,在350℃下对不同浓度的H2气体进行了气敏性能测试.结果表明,掺杂Ag的ZnO纳米线在H2浓度为2.52×10(-3)时具有较高的气体灵敏度28.549.同时,利用Origin软件对测得的气敏性能曲线进行线性拟合,对未知的H2浓度进行了有效判定.还对金属掺杂提高ZnO纳米线气敏性...     

SnO_2/C复合材料的制备及NO_x气敏研究

为制备在室温条件下对NOx的检测具有低检测线、响应迅速、灵敏度高的材料,通过高压静电纺丝法制备了多孔SnO2/C复合材料,采用TEM、SEM、XRD等手段研究了复合材料形貌及结构.研究表明：SnO2/C复合材料表面存在丰富的微孔、介孔和大孔,且以10 nm左右的介孔居多.室温下（16～18℃）对SnO2/C复合材料NO...     

单泡声致发光中泡内气体含量参数实验研究

液体中的含气量是单泡声致发光相空间的重要参数，对声致发光气泡的运动及发光有重要影响本文给出了一种使用插入式荧光光谱含氧量计测量稳态单泡声致发光的液体中气体含量参数的方法，并对这父键性参数与气泡平衡半径R0和声压Pa的关系进行了具体的研究，再次验证了扩散平衡、化学分解假设理论。     

双锥流量计气液两相流测量模型研究

设计了一种直径比为0.8的新型双锥流量计.在管道内径为50 mm、干度范围为0.002 5～0.04的工况下,采用该流量计对水平管道气液两相流流量的测量进行了实验研究.在水流量标准装置上对该流量计进行了标定,分析了其流出系数.基于均相流和James模型,提出了一种混合密度的修正方法.利用双锥流量计的差压信号,分别对均相流模型、James模型以及修正的模型进行气液两相流总流量测量误差分析.实验结果显示,经密度修正的模型对总流量测量的相对误差可控制在6%以内,均方根误差为2.94%,表明修正后的模型可对总流量进行有效的测量,双锥流量计用于气液两相流测量可以获得较好的效果.     

泵氧型铈锆固溶体参比氧传感器的制备

传统片式浓差型氧传感器存在陶瓷成型工艺复杂、成本高等问题。为解决此类问题,利用铈锆固溶体储氧材料的储氧特性,将其作为固体氧参比材料代替空气参比,研制铈锆固溶体参比氧传感器,探讨不同化学组成和厚度的CeO2-ZrO2固溶体对传感器氧敏信号的影响。并通过增加泵氧单元以抑制氧敏信号衰减,解决了实际使用中因铈锆固溶体中氧消耗而导致的氧传感器输出信号衰减问题,可满足车用氧传感器的正常工作需要。     

基于塞贝克效应的半导体气敏传感器的研制

利用塞贝克效应研制成功ZnO半导体气敏传感器。这种新型传感器能够输出0-100mV的直流电压,对于信号的放大与处理将十分方便。在实验中对20×10-6NO2气体进行检测,结果表明:传感器的输出电压(温差电动势),随着待测气体浓度而变化。因此,利用温差电效应制作气敏传感器是一条完全可行的新思路。     

Improved zinc oxide film for gas sensor applications

Zinc oxide (ZnO) is a versatile material for different commercial applications such as transparent electrodes, piezoelectric devices, varistors, SAW devices etc because of its high piezoelectric coupling, greater stability of its hexagonal phase and its pyroelectric property. In fact, ZnO is a potential material for gas sensor applications. Good quality ZnO films were deposited on glass and quartz substrates by a novel CVD technique using zinc acetate as the starting solution. X-ray diffraction confirmed the crystallinity of the zinc oxide film and SEM study revealed uniform deposition of fine grains. Undoped ZnO films were used for detection of dimethylamine (DMA) and H₂ at different temperatures by recording the change in resistivity of the film in presence of the test gases. The response was faster and the sensitivity was higher compared to the earlier reported ZnO based sensors developed in our laboratory. The main objective of this work was to study the selectivity of the ZnO film for a particular gas in presence of the others. The operating temperature was found to play a key role in the selectivity of such sensors.