[發(fā)明專利]實時測定固氣混合物中固體質(zhì)量流量的系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010105037.2
• 申請日: 2010-01-29
• 公開（公告）號: CN102141423A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 付旭;黃寶明;陳耀;趙彤;蔡自立;胡忠志
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G01F1/86
• 分類號: G01F1/86;G01F1/88
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 周少杰

1.一種用于實時測定固氣混合物中固體質(zhì)量流量的系統(tǒng)，包括：

數(shù)個傳感器，其產(chǎn)生數(shù)個測量信號以獲得至少兩個所述固體質(zhì)量流量的測量值；

數(shù)據(jù)融合單元，其接收所述至少兩個測量值且基于所述至少兩個測量值建立狀態(tài)空間模型；

估計單元，其對建立的狀態(tài)空間模型進行估計，獲取所述固體質(zhì)量流量的估計值。

2.如權(quán)利要求1所述的用于實時測定固氣混合物中固體質(zhì)量流量的系統(tǒng)，還包括從所述傳感器接收測量信號用于產(chǎn)生至少兩個測量值的運算單元。

3.如權(quán)利要求2所述的用于實時測定固氣混合物中固體質(zhì)量流量的系統(tǒng)，其中所述傳感器包括安裝在用于存儲固氣混合物的輸送容器上的重量傳感器、溫度傳感器和表壓傳感器；其中所述至少兩個測量值中的一個是通過基于所述重量傳感器、溫度傳感器以及表壓傳感器產(chǎn)生的測量信號計算得到的單位時間內(nèi)固體重量損失獲得的。

4.如權(quán)利要求2所述的用于實時測定固氣混合物中固體質(zhì)量流量的系統(tǒng)，其中所述傳感器包括安裝在輸送固氣混合物的輸送管道上的差壓傳感器；其中至少兩個測量值中的一個基于所述差壓傳感器產(chǎn)生的測量信號獲得。

5.如權(quán)利要求1所述的用于實時測定固氣混合物中固體質(zhì)量流量的系統(tǒng)，其中用于產(chǎn)生至少兩個測量值的傳感器是并行的。

6.如權(quán)利要求1所述的用于實時測定固氣混合物中固體質(zhì)量流量的系統(tǒng)，其中所述傳感器包括一個固體質(zhì)量流量傳感器，且至少兩個測量中的一個通過所述固體質(zhì)量流量傳感器獲得。

7.如權(quán)利要求1所述的用于實時測定固氣混合物中固體質(zhì)量流量的系統(tǒng)，其中所述狀態(tài)空間模型包括由所述測量值和固體質(zhì)量流量的真實值組成的狀態(tài)向量以及測量值組成的測量向量；其中所述估計單元是卡爾曼濾波器。

8.一種用于實時測定固氣混合物中固體質(zhì)量流量的方法，其包括：

通過數(shù)個傳感器產(chǎn)生表示所述固氣混合物特征的數(shù)個測量信號；

基于所述數(shù)個測量信號提供至少兩個固體質(zhì)量流量的測量值；

基于所述至少兩個測量值建立狀態(tài)空間模型；以及

估計所述狀態(tài)空間模型以輸出所述固體質(zhì)量流量的估計值。

9.如權(quán)利要求8所述的用于實時測定固氣混合物中固體質(zhì)量流量的方法，其中通過數(shù)個傳感器產(chǎn)生表示所述固氣混合物特征的數(shù)個信號的步驟包括以下子步驟：

產(chǎn)生表示存儲在輸送容器中固氣混合物特征的一部分測量信號；以及

產(chǎn)生表示輸送管道中固氣混合物特征的另一部分測量信號。

10.如權(quán)利要求9所述的用于實時測定固氣混合物中固體質(zhì)量流量的方法，其中所述傳感器包括安裝在輸送容器上的重量傳感器、溫度傳感器和表壓傳感器，基于所述數(shù)個測量信號提供至少兩個固體質(zhì)量流量的測量值的步驟包括以下子步驟：

基于所述重量傳感器、溫度傳感器和表壓傳感器生成的測量信號計算輸送容器內(nèi)的固體體積；

計算輸送容器中的固體重量；以及

基于輸送容器中的固體體積和固體重量計算單位時間內(nèi)的固體重量損失以獲得至少一個測量值。

11.如權(quán)利要求9所述的用于實時測定固氣混合物中固體質(zhì)量流量的方法，其中所述傳感器包括安裝輸送管道同一位置的密度傳感器、表壓傳感器、固體速率傳感器，基于所述數(shù)個測量信號提供至少兩個固體質(zhì)量流量的測量值的步驟包括以下子步驟：

基于密度傳感器和表壓傳感器產(chǎn)生的測量信號計算在輸送管道內(nèi)的固氣混合物中固體體積比率；

基于所述固體體積比率以及固體速率傳感器來計算至少一個測量值。

12.如權(quán)利要求8所述的用于實時測定固氣混合物中固體質(zhì)量流量的方法，其中所述傳感器包括安裝在輸送管道上同一位置的差壓傳感器和表壓傳感器，基于所述數(shù)個測量信號提供至少兩個固體質(zhì)量流量的測量值的步驟包括以下子步驟：

基于所述差壓傳感器和表壓傳感器產(chǎn)生的測量信號計算固氣混合物的混合密度；

基于所述混合密度計算固氣混合物中的固體體積比率；

基于所述固體體積比率計算至少一個測量值。

13.如權(quán)利要求8所述的用于實時測定固氣混合物中固體質(zhì)量流量的方法，其中基于所述數(shù)個測量信號提供固體質(zhì)量流量的至少兩個測量值的步驟包括使用固體質(zhì)量流量傳感器直接測量獲得至少一個測量值。