[實用新型]氣固兩相流流量測量裝置

有效

• 申請號: 201120255534.0
• 申請日: 2011-07-18
• 公開（公告）號: CN202221322U
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: 章社砥;李及成;李曉華
• 申請（專利權）人: 青島科聯環保儀器有限公司
• 主分類號: G01F1/56
• 分類號: G01F1/56
• 代理公司: 北京德恒律師事務所 11306
• 代理人: 陸鑫;高雪琴

技術領域

本實用新型涉及一種氣固兩相流流量測量裝置。

背景技術

管道是用于傳輸的常用設備，在很多情況下需要精確計算管道中用氣力傳輸的顆粒物料(即氣固兩相流)的流量。

例如，高爐噴吹煤粉是國際煉鐵界普遍采用的一項重要技術，然而在對工業爐煤粉燃燒前測量濃度時，大多使用常規熱工儀表對在線煤粉進行測量，以求換煤的耗量，或用電子秤對配套的中間罐或噴煤罐進行計量。

為了測量管道中流動的粉末狀和小塊狀的混合物的流量，已經有廠商提出了在管道內設置用于測量的極板，其上設置有多個電極，用于統計管道內物體的流速和濃度，但是，由于混合物的流速很快，混合物很可能會損壞管道內的測量裝置，增加測量的成本和難度，因此，難以有效地測量管道內物體的流量。

針對相關技術中無法有效測量管道內氣固兩相流的流量問題，目前尚未提出有效的解決方案。

實用新型內容

針對相關技術中無法有效測量管道內氣固兩相流的流量的問題，本實用新型提出一種氣固兩相流流量測量裝置，能夠以簡單、有效的方式測量管道內氣固兩相流的流量，節省測量的成本，改善測量效果。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：

根據本實用新型的一個方面，提供了一種氣固兩相流流量測量裝置，用于對管道內氣固兩相流的流量進行測量。

根據本實用新型的氣固兩相流流量測量裝置包括：多個流速測量電極對，以預定間隔沿管道的延伸方向在管道的外壁設置，其中，每個流速測量電極對均包括成對設置并且位于管道外壁兩側的流速測量電極；至少一個濃度測量電極對，其中，每個濃度測量電極對均包括成對設置并且位于管道外壁兩側的濃度測量電極；流量計算處理器，連接至多個流速測量電極對和至少一個濃度測量電極對。

其中，對于每個流速測量電極對，其中成對設置的流速測量電極中的一個流速測量電極為發射端電極，另一個流速測量電極為接收端電極。

此外，對于每個濃度測量電極對，其中成對設置的濃度測量電極中的一個濃度測量電極為發射端電極，另一和濃度測量電極為接收端電極。

此外，濃度測量電極對的每個電極的面積大于多個流速測量電極對中每個電極的面積。

可選地，流速測量電極對的數量為4個。

此外，對于多個流速測量電極對和至少一個濃度測量電極對中的每個電極對，安置這些電極對的這部分管道由非金屬材料制成。

根據本實用新型的另一方面，還提供了一種氣固兩相流流量測量方法。

根據本實用新型的氣固兩相流流量測量方法包括：流量計算處理器接收多個流速測量電極對上報的流量采樣數據，并且接收由至少一個濃度測量電極對上報的濃度采樣數據，其中，多個流速測量電極對以預定間隔沿管道的延伸方向在管道外壁設置，每個流速測量電極對均包括成對設置并且位于管道外壁兩側的流速測量電極，每個濃度測量電極對均包括成對設置并且位于管道外壁兩側的濃度測量電極；流量計算處理器根據濃度采樣數據和流量采樣數據確定管道內顆粒物料的流量。

該方法可進一步包括：流量計算處理器預先從所有流速測量電極對組成的集合中選擇部分或全部流速測量電極對作為獲得并上報流量采樣數據的多個流速測量電極對。

此外，流量采樣數據包括多個流速測量電極對采樣得到的管道內各個顆粒物料集合的分布情況以及各個顆粒物料集合流經多個流速測量電極對的時間信息。

其中，流量計算處理器根據濃度采樣數據和流量采樣數據確定管道內顆粒物料的流量包括：流量計算處理器根據流量采樣數據中同一顆粒物料集合流經多個流速測量電極對的時間差以及多個流速測量電極對之間的間隔長度，確定管道內顆粒物料的流速，并根據流速和濃度采樣數據表示的濃度確定管道內顆粒物料的流量。

并且，流量計算處理器通過對多個流速測量電極對采樣得到的管道內各個顆粒物料集合的分布情況之間的相似度，確定對應于同一顆粒物料集合的流量采樣數據，并得到同一顆粒物料集合流經多個流速測量電極對的時間差。

此外，對于每個流速測量電極對，其中成對設置的流速測量電極中的一個流速測量電極為第一發射端電極，另一個流速測量電極為第一接收端電極，第一發射端電極用于向第一接收端電極發送預定電磁波信號，第一接收端通過接收并記錄電磁波信號來得到流量采樣數據；

對于每個濃度測量電極對，其中成對設置的濃度測量電極中的一個濃度測量電極為第二發射端電極，另一和濃度測量電極為第二接收端電極，第二發射端電極用于向第二接收端電極發送預定電磁波信號，第二接收端通過接收并記錄電磁波信號來得到濃度采樣數據。