[發明專利]用于對載有微粒的流進行實時質量比、質量流量和微粒尺寸測量的應用

有效

• 申請號: 201080010991.1
• 申請日: 2010-02-01
• 公開（公告）號: CN102341679A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: D·H·魯斯;D·L·吉斯玲;A·M·范德斯佩克
• 申請（專利權）人: 錫德拉企業服務公司
• 主分類號: G01F1/34
• 分類號: G01F1/34;G01F1/80
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;王小衡

相關申請的交叉引用

本申請要求2009年1月30日提交的臨時專利申請序列號61/148,475(WFVA/CCS編號712-2.315//0011P)以及2009年2月17日提交的序列號61/153,131(WFVA/CCS編號712-2.317//0003P)的權益，二者都通過引用被全文合并在此。

技術領域

本發明涉及監測管道中的載有微粒的流。

更具體來說，本發明涉及一種用于至少部分地基于與管道中的載有微粒的流有關的某種參數的改變來確定管道中的載有微粒的流的實時的微粒對空氣質量比、質量流量以及微粒尺寸的技術，所述參數例如包括傳播通過管道中的載有微粒的流的聲級或者由于管道中的載有微粒的流的加速而導致的靜態壓力。所述改變包括與所述載有微粒的流有關的所測參數的衰減，其可以被用來監測管道中的載有微粒的流。

背景技術

在某些應用中，可以基于與載有微粒的流有關的測量結果來監測所述載有微粒的流。

舉例來說，在與燒粉煤的發電廠有關的一種已知的工業應用中，質量比(或者相反的空氣對燃料比值AFR)和微粒尺寸對于鍋爐內部的燃燒動態具有直接影響。在粉煤燃料的給定AFR和微粒尺寸下，鍋爐將最為高效地操作并且同時產生最小數量的不期望的排放物。此外，通過隨著時間監測這些參數將會給出關于特定裝備(比如僅僅作為幾個例子的煤炭粉碎機、分樣箱(riffle?box)以及減振閥)的性能惡化和維修需求的指示。

鑒于前述內容，在工業應用中需要能夠精確地和有效地測量載有微粒的流的實時的微粒對空氣質量比、質量流量以及微粒尺寸。

發明內容

本發明提供用于監測管道中的載有微粒的流的新技術，其包括：接收包含關于與管道中的載有微粒的流有關的參數的信息的信令，所述參數包括(a)傳播通過管道中的載有微粒的流的聲級或者(b)由于管道中的載有微粒的流的加速而導致的靜態壓力；以及至少部分地基于所述參數的改變，確定與所述載有微粒的流相關聯的微粒尺寸以及質量流率和微粒對空氣質量比的二者之一或全部二者的測量，其中所述參數改變包括所述參數的衰減或減小。

信號處理器

根據一些實施例，本發明可以被實施在采取處理器、信號處理器或信號處理器模塊的形式的設備中，其包括被配置成執行以下操作的一個或更多模塊：接收包含關于與管道中的載有微粒的流有關的參數的信息的信令，所述參數包括(a)傳播通過管道中的載有微粒的流的聲級或者(b)由于管道中的載有微粒的流的加速而導致的靜態壓力；以及至少部分地基于所述參數的改變，確定與所述載有微粒的流相關聯的微粒尺寸以及質量流率和微粒對空氣質量比的二者之一或全部二者的測量。所述測量可以被用來監測所述載有微粒的流。

系統

根據一些實施例，本發明可以被實施在采取關于具有載有微粒的流的管道所使用的系統的形式的設備中，其中所述系統包括數據收集模塊和信號處理器。所述數據收集模塊被配置成對管道中的載有微粒的流做出響應，并且提供包含關于與所述載有微粒的流有關的參數的信息的信令，其中所述參數包括(a)傳播通過管道中的載有微粒的流的聲級或者(b)由于管道中的載有微粒的流的加速而導致的靜態壓力。所述信號處理器具有一個或更多模塊，其被配置成執行以下操作：接收包含關于與載有微粒的流有關的參數的信息的信令；以及至少部分地基于所述參數的改變，確定與所述載有微粒的流相關聯的微粒尺寸以及質量流率和微粒對空氣質量比的二者之一或全部二者的測量。

與這里的描述相一致，所述系統可以包括以下特征：所述改變至少部分地基于隨著傳播通過管道中的載有微粒的流的聲級頻率而變化的聲學衰減系數；所述改變至少部分地基于在不同頻率下傳播通過管道中的載有微粒的流的聲音的衰減，其中包括兩個不同頻率；所述一個或更多模塊被配置成基于所述聲學衰減系數的改變來確定微粒尺寸；所述改變至少部分地基于由于所述載有微粒的流的加速而導致的靜態壓力改變，其中所述加速是由于管道中的流面積減小或者流方向改變而導致的；所述改變與載有微粒的流在管道的具有不同截面積的兩個不同長度上的靜態壓力減小相關聯；所述靜態壓力在管道的截面積減小的延伸長度上減小；或者這些特征的某種組合。

與載有微粒的流的質量流量和

微粒尺寸測量有關的應用(CCS-0003)