一种基于静电耦合电容双模式传感器的复杂气固两相流颗粒速度在线测量方法及装置与流程

文档序号:20157488发布日期:2020-03-24 20:42阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于静电耦合电容双模式传感器的复杂气固两相流颗粒速度在线测量方法,其特征是,包括以下步骤:

步骤一:将静电耦合电容双模式传感器用于复杂气固两相流监测过程中,利用静电与电容信号分离与采集模块获取该双模式传感器输出的上下游静电信号e1(t)和e2(t),以及上下游电容信号c1(t)和c2(t);

步骤二:通过电容信号c1(t)和c2(t)确定传感器范围内气固两相流颗粒浓度β(t):

β(t)=f(c1(t),c2(t))

式中,f为标定好的c1(t),c2(t)与β(t)之间的函数关系;

步骤三:根据β(t)进行气固两相流的相浓度属性识别,相浓度属性分为稀相、中间相、密相;通过相浓度属性选择相应的颗粒速度测量方法实现复杂气固两相流颗粒速度在线测量:

当相浓度属性为稀相时,即β(t)≤βl,βl为稀相浓度上限,则利用上下游静电信号e1(t)和e2(t)求取颗粒经过上下游检测电极的延迟时间τe:

式中,re(τ)为上下游静电信号延迟时间τ的互相关函数;t为采样时间;互相关函数最大值所对应的延迟时间即为τe;已知上下游检测电极的轴向间隔为l,则基于静电法的复杂气固两相流颗粒速度测量值ve为:

ve=l/τe;

当相浓度属性为密相时,即β(t)≥βh,βh为密相浓度下限,则利用上下游电容信号c1(t)和c2(t)求取颗粒经过上下游检测电极的延迟时间τc:

式中,rc(τ)为上下游电容信号延迟时间τ的互相关函数;互相关函数最大值所对应的延迟时间即为τc;则基于电容法的复杂气固两相流颗粒速度测量值vc为:

vc=l/τc;

当相浓度属性为中间相时,即βh>β(t)>βl,复杂气固两相流颗粒速度测量值vec为:

步骤四:将复杂气固两相流颗粒速度测量数据传输到计算机,显示颗粒速度测量值v:

2.一种基于静电耦合电容双模式传感器的复杂气固两相流颗粒速度在线测量装置,其特征是,该装置包括顺序连接的静电耦合电容双模式传感器、静电与电容信号分离与采集模块、浓度信息测量模块、基于静电-电容法的颗粒速度测量模块以及显示计算机。

3.根据权利要求1所述的一种基于静电耦合电容双模式传感器的复杂气固两相流颗粒速度在线测量装置,其特征是,所述静电耦合电容双模式传感器包括分布于管道表面的电容激励电极、上下游两个静电-电容双模式检测电极,上下游两个静电-电容双模式检测电极沿管道轴向分布。

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