一种生物质与煤粉混燃过程的参数检测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种生物质与煤粉混燃过程的参数检测系统，包括传感器、电容测量电路、正弦电压发生器、差分运放电路、模数转换电路、天线模块和PC机，传感器包括绝缘管和若干检测电极，绝缘管串接在燃料管道上，检测电极沿周向均匀分布于绝缘管外壁上，检测电极的输出端与电容测量电路的输入端电连接，电容测量电路的输出端与差分运放电路的输入端相连，差分运放电路的输出端通过模数转换电路与PC机的输入端相连，电容测量电路还与正弦电压发生器相连。本实用新型能实时获取生物质与煤粉混合流动特性的相关参数，为锅炉燃烧的自动化调节及优化燃烧操作提供数据，且能通过无线网络与移动终端和云服务器相连，便于数据备份和及时预警。
【专利说明】
一种生物质与煤粉混燃过程的参数检测系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及电容成像技术领域，特别是一种生物质与煤粉混燃过程的参数检测系统。
【背景技术】
[0002]目前，电力行业的能源消耗主要是煤炭，随着电力需求的急剧增加，煤炭资源日益短缺，而生物质能源是取之不尽用之不竭的可再生能源，生物质在C02总量上实现了 “零排放”，消除了产生温室效应的根源，开展生物质发电技术研究对于节能减排具有重大意义。
[0003]直接燃烧发电是生物质发电的主流技术，但由于生物质燃烧的稳定性较差，因此通常在生物质中掺入一定量的煤粉进行混合燃烧。生物质与煤粉相比具有不同的特征:如生物质的含水量、挥发份和金属氧化物含量高于煤粉，但其密度和热当量比煤粉低，导致混烧过程经常出现火焰稳定性差、热效率低、渣化和结垢等问题。
[0004]与此同时，燃料管道中的空气、生物质和煤粉属于气固固三相流。由于生物质和煤粉的物理特性存在较大差异，从而造成燃料在管道中分布不均匀，使得最终到达燃烧器各喷口的生物质和煤粉的混合比例偏离预设值，进而影响混烧过程的燃烧状况。显然，准确测量两种燃料的混燃过程参数是对生物质及煤粉混合流动及燃烧特性进行深入研究的前提，但由于目前还没有一种理想的检测装置，限制了该项研究的深入进行。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种生物质与煤粉混燃过程的参数检测系统，本申请能实时获取生物质与煤粉混合流动特性的相关茶树，为锅炉燃烧的自动化调节及优化燃烧操作提供数据，且能通过无线网络与移动终端和云服务器相连，便于数据备份和及时预警。
[0006]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:一种生物质与煤粉混燃过程的参数检测系统，包括被测燃料管道和设于被测燃料管道的传感器，其还包括电容测量电路、正弦电压发生器、差分运放电路、模数转换电路、天线模块和PC机，所述传感器包括绝缘管和若干检测电极，绝缘管串接在燃料管道上，检测电极沿周向均匀分布于绝缘管外壁上，检测电极的输出端与电容测量电路的输入端电连接，电容测量电路的输出端与差分运放电路的输入端相连，差分运放电路的输出端通过模数转换电路与PC机的输入端相连，电容测量电路还与正弦电压发生器相连，天线模块的信号输入端与模数转换电路的信号输出端相连，天线模块通过无线网络与移动终端相连。
[0007]电容成像的系统实质上是实现电磁场的求逆过程，检测电极间电容值的测量采用单电极电压激励，即单电极测量的方式测量，正弦电压发生器产生频率为500kHz，峰峰值为1V的正弦激励电压，通过开关元件选择若干检测电极中的一个作为激励电极，并依次选择其它检测电极作为测量电极，组成测量电容，通过电容测量电路进行测量，通过模数转换电路传送给PC机，其实现过程简单。
[0008]优选的，其还包括云服务器，天线模块通过无线网络与云服务器相连，该云服务器有利于数据的备份和调取。
[0009]优选的，相邻两检测电极之间还设有屏蔽电极，每个屏蔽电极还与设于检测电极外部的屏蔽罩电连接。
[0010]优选的，屏蔽罩与绝缘管之间还设有填充材料。
[0011]优选的，其还包括报警装置，报警装置的信号端与PC机的信号端相连。
[0012]本实用新型的有益效果为:
[0013]( I)能实时获取生物质与煤粉混合流动特性的相关参数，为锅炉燃烧的自动化调节及优化燃烧操作提供数据；
[0014](2)能通过无线网络与移动终端和云服务器相连，便于数据备份和及时预警；
[0015](3)相应速度快，结构简单，使用方便，便于工业化应用。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的系统示意框图；
[0017]图2为本实用新型传感器的结构示意图；
[0018]图中，10-传感器，20-电容测量电路，30-正弦电压发生器，40-差分运放电路，50-模数转换电路，60-PC机，70-天线模块，80-移动终端，1 1-检测电极，102-绝缘管，103-填充材料，104-屏蔽电极，105-屏蔽罩。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
[0020]如图1、图2所示，一种生物质与煤粉混燃过程的参数检测系统，包括被测燃料管道和设于被测燃料管道的传感器10，其还包括电容测量电路20、正弦电压发生器30、差分运放电路40、模数转换电路50、天线模块70和PC机60，所述传感器10包括绝缘管102和若干检测电极101，绝缘管102串接在燃料管道上，检测电极101沿周向均匀分布于绝缘管102外壁上，检测电极101的输出端与电容测量电路20的输入端电连接，电容测量电路20的输出端与差分运放电路40的输入端相连，差分运放电路40的输出端通过模数转换电路50与PC机60的输入端相连，电容测量电路20还与正弦电压发送器30相连，天线模块70的信号输入端与模数转换电路50的信号输出端相连，天线模块70通过无线网络与移动终端80相连。
[0021]电容成像的系统实质上是实现电磁场的求逆过程，检测电极间电容值的测量采用单电极电压激励，即单电极测量的方式测量，正弦电压发生器30产生频率为500kHz，峰峰值为1V的正弦激励电压，通过开关元件选择若干检测电极101中的一个作为激励电极，并依次选择其它检测电极101作为测量电极，组成测量电容，通过电容测量电路20进行测量，通过模数转换电路50传送给PC机60，其实现过程简单。
[0022]优选的，其还包括云服务器，天线模块70通过无线网络与云服务器相连，该云服务器有利于数据的备份和调取。
[0023]优选的，相邻两检测电极101之间还设有屏蔽电极104，每个屏蔽电极104还与设于检测电极101外部的屏蔽罩105电连接。
[0024]优选的，屏蔽罩105与绝缘管102之间还设有填充材料103。
[0025]优选的，其还包括报警装置，报警装置的信号端与PC机60的信号端相连。
[0026]以上所述实施例仅表达了本实用新型的【具体实施方式】，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种生物质与煤粉混燃过程的参数检测系统，包括被测燃料管道和设于被测燃料管道的传感器，其特征在于，包括电容测量电路、正弦电压发生器、差分运放电路、模数转换电路、天线模块和PC机，所述传感器包括绝缘管和若干检测电极，绝缘管串接在燃料管道上，检测电极沿周向均匀分布于绝缘管外壁上，检测电极的输出端与电容测量电路的输入端电连接，电容测量电路的输出端与差分运放电路的输入端相连，差分运放电路的输出端通过模数转换电路与PC机的输入端相连，电容测量电路还与正弦电压发生器相连，天线模块的信号输入端与模数转换电路的信号输出端相连，天线模块通过无线网络与移动终端相连。2.根据权利要求1所述一种生物质与煤粉混燃过程的参数检测系统，其特征在于，其还包括云服务器，天线模块通过无线网络与云服务器相连。3.根据权利要求1所述一种生物质与煤粉混燃过程的参数检测系统，其特征在于，相邻两检测电极之间还设有屏蔽电极，每个屏蔽电极还与设于检测电极外部的屏蔽罩电连接。4.根据权利要求1或3所述一种生物质与煤粉混燃过程的参数检测系统，其特征在于，屏蔽罩与绝缘管之间还设有填充材料。5.根据权利要求1所述一种生物质与煤粉混燃过程的参数检测系统，其特征在于，其还包括报警装置，报警装置的信号端与PC机的信号端相连。
【文档编号】G01N27/22GK205691532SQ201620515601
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年5月31日 公开号201620515601.0, CN 201620515601, CN 205691532 U, CN 205691532U, CN-U-205691532, CN201620515601, CN201620515601.0, CN205691532 U, CN205691532U
【发明人】张立峰
【申请人】华北电力大学（保定）