一种基于静电感应原理的气固两相流的流速测量传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于静电感应原理的气固两相流的流速测量传感器，属于流体测量技术领域。
【背景技术】
[0002]当前我国火力发电占总电能的70%。火电厂采用多管道进煤。如果从各个管道吹入的煤粉在炉内分布不均，将导致燃烧不充分，造成资源浪费，环境污染，还可能造成锅炉灭火或爆燃。现在大多数火电厂采用大量增加脱硝设备投资和运行成本的方法实现环保目标，但是治标不治本，收效甚微。
[0003]大型火电机组都采用多管道同时进煤的方式，要求在低氮氧燃烧情况下提高锅炉效率。锅炉是有源震荡系统，如果燃料煤粉和空气在炉内分布不均，将导致燃烧不充分，从而产生资源浪费、环境污染等问题，增加脱硝投资和运行成本，严重时还可能造成锅炉灭火或爆燃。如果对磨煤机出口风粉进行调平则可以从根本上解决这个问题。
[0004]已有的专利名称为一种气固两相流参数检测装置，专利号为201110331828.1的专利申请，公开了一种检测气固两相流流速测量的装置。该装置在管道中插入两个探针，既作为静电相关测速的检测电极，也作为固相颗粒碰撞的振动机构，该探针经颗粒碰撞后，产生的共振信号由置于管道外部的压电式传感器检测。该装置测量过程简单，造价低，安装简单，但是由于只用了两个探针收集数据，导致了测量结果误差较大，并且外界环境对测量结果影响较大。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提出一种基于静电感应原理的气固两相流的流速测量传感器，以用于火电厂煤粉管道内煤粉浓度与流速的测量。
[0006]本实用新型提出的基于静电感应原理的气固两相流的流速测量传感器，包括外环和多个测量单元，多个测量单元置于两个外环之间，每个测量单元由内环、测量环和内环组成，内环、测量环和内环依次排列绝缘固定在管道内部；所述的测量环由三个弧形传感器和三个针形传感器组成，弧形传感器和针形传感器之间相互间隔，三个弧形传感器和三个针形传感器沿圆周均布。
[0007]本实用新型提出的基于静电感应原理的气固两相流的流速测量传感器，其优点是:本传感器采用圆环、圆弧、探针三位一体的测量方式测定气固两相流流速，大大提高了测量精度。
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型提出的基于静电感应原理的气固两相流的流速测量传感器的结构示意图。
[0009]图2是本实用新型的传感器中测量环的结构示意图。
[0010]图1和图2中，I是管道，2是外环，3是内环，4是测量环，5是弧形传感器，6是针形传感器。
【具体实施方式】
[0011]本实用新型提出的基于静电感应原理的气固两相流的流速测量传感器，其结构示意图如图1所示，包括外环2和多个测量单元。多个测量单元置于两个外环2之间，每个测量单元由内环3、测量环4和内环3组成，内环3、测量环4和内环3依次排列绝缘固定在管道I的内部。测量环4由三个弧形传感器5和三个针形传感器6组成，弧形传感器5和针形传感器6之间相互间隔，三个弧形传感器和三个针形传感器沿圆周均布，如图2所示。
[0012]以下结合附图，详细介绍本流速测量传感器的工作原理和工作过程:
[0013]首先将本流速测量传感器的测量环绝缘固定在气固两相流体经过的管道I的内壁上，固定方法可以是镶嵌，也可以采用粘结剂粘结固定，但必须保证测量环与管道之间的绝缘。
[0014]如图1所示方向，当气固两相流体经过管道I时，由于在管道中的流动使流体因静电摩擦而带有电荷，记电荷为Q，经过本流速测量传感器时，由点电荷Q出发的电场线，终止于本流速测量传感器的内壁感应面，导致流速测量传感器内部电子重新分布，电子的重新分布产生一个冲击电流，与本传感器相连的外部电流传感器(图中未示出)接收到该冲击电流，经外部电流传感器的调理放大电路处理，转化为电压信号并输出。
[0015]使用本流速测量传感器时，首先多次测试已知不同流速时的不同电压信号，建立流速和电压之间的对应关系。当对未知流速的气固两相流体进行测量时，可以首先测量电压信号，通过已经建立的流速和电压之间的对应关系，反推出待测气固两相流体的流速。
[0016]本实用新型的一个实施例中，传感器中共有8个环，相邻环相距40mm，从左边到中间分别为:厚度为1mm的外环，厚度为6mm的内环，厚度为1mm的测量环。
[0017]根据测量精度要求，传感器中的测量单元可以设置一个或多个，测量单元越多，测量精度越高。
【主权项】
1.一种基于静电感应原理的气固两相流的流速测量传感器，其特征在于该流速测量传感器包括外环和多个测量单元，多个测量单元置于两个外环之间，每个测量单元由内环、测量环和内环组成，内环、测量环和内环依次排列绝缘固定在管道内部；所述的测量环由三个弧形传感器和三个针形传感器组成，弧形传感器和针形传感器之间相互间隔，三个弧形传感器和三个针形传感器沿圆周均布。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于静电感应原理的气固两相流的流速测量传感器，属于流体测量技术领域。传感器包括外环和多个测量单元，多个测量单元置于两个外环之间，每个测量单元由内环、测量环和内环组成，内环、测量环和内环依次排列绝缘固定在管道内部；所述的测量环由三个弧形传感器和三个针形传感器组成，弧形传感器和针形传感器之间相互间隔，三个弧形传感器和三个针形传感器沿圆周均布。本实用新型提出的基于静电感应原理的气固两相流的流速测量传感器，其优点是：采用圆环、圆弧、探针三位一体的测量方式测定气固两相流流速，大大提高了测量精度。
【IPC分类】G01F1/56
【公开号】CN204679126
【申请号】CN201520213183
【发明人】于庆广, 钱盾, 郑泽天, 武晨希, 贾鑫, 王晨馨, 丁驰宇
【申请人】清华大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年4月10日