[發明專利]一種氣固混合物中顆粒物濃度的測量裝置及測量方法

有效

• 申請號: 201710636233.4
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107389489B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 陸勇;陳璐;徐暢;王思雨;邱嘉明
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N5/00
• 分類號: G01N5/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種氣固混合物中顆粒物濃度的測量裝置，該測量裝置置于臺面上，其特征在于：包括稱重裝置(1)、第一鼓泡裝置(201)、第二鼓泡裝置(202)、彈簧拉力裝置(3)以及補重裝置(4)；所述稱重裝置(1)為杠桿結構，該杠桿結構的兩側分別為受重桿(101)和測量桿(102)，所述第一鼓泡裝置(201)和第二鼓泡裝置(202)分別設置在受重桿(101)和測量桿(102)上，同時，補重裝置(4)設置在測量桿(102)上，所述第一鼓泡裝置(201)和第二鼓泡裝置(202)皆為裝有液體的封閉式容器，所述第一鼓泡裝置(201)上設有第一進氣管(203)和第一出氣管(204)，所述第二鼓泡裝置(202)上設有第二進氣管(205)和第二出氣管(206)，其中，待測氣固混合物由第一進氣管(203)通入；所述彈簧拉力裝置(3)位于第二鼓泡裝置(202)下方，連接測量桿(102)與臺面。

2.根據權利要求1所述的氣固混合物中顆粒物濃度的測量裝置，其特征在于：所述第一鼓泡裝置(201)到杠桿支點的距離大于第二鼓泡裝置(202)到杠桿支點的距離。

3.根據權利要求1所述的氣固混合物中顆粒物濃度的測量裝置，其特征在于：所述第一進氣管(203)和第二進氣管(205)皆由容器外延伸至液體內部。

4.根據權利要求1所述的氣固混合物中顆粒物濃度的測量裝置，其特征在于：所述第一進氣管(203)、第一出氣管(204)、第二進氣管(205)和第二出氣管(206)均通過外部支架支撐。

5.根據權利要求1所述的氣固混合物中顆粒物濃度的測量裝置，其特征在于：所述第一進氣管(203)和第二進氣管(205)上分別設有第一調節閥(501)和第二調節閥(502)。

6.根據權利要求1所述的氣固混合物中顆粒物濃度的測量裝置，其特征在于：所述第一進氣管(203)、第一出氣管(204)、第二進氣管(205)和第二出氣管(206)上分別設有第一流量計(601)、第二流量計(602)、第三流量計(603)和第四流量計(604)。

7.根據權利要求3所述的氣固混合物中顆粒物濃度的測量裝置，其特征在于：所述第一進氣管(203)和第二進氣管(205)位于液體內部的管道末端分別設有第一曝氣頭(701)和第二曝氣頭(702)。

8.根據權利要求7所述的氣固混合物中顆粒物濃度的測量裝置，其特征在于：所述第一曝氣頭(701)的開孔面積與第一進氣管(203)的橫截面積相等，開孔尺寸大于被測氣固混合物中顆粒物粒徑上限值。

9.利用權利要求1所述的測量裝置測量氣固混合物中顆粒物濃度的方法，其特征在于：包括如下步驟：

a、將測量裝置放置于臺面上，在第一鼓泡裝置(201)和第二鼓泡裝置(202)內注等量液體，調整補重裝置(4)和杠桿兩測力臂長度使杠桿兩端保持平衡，并使第二鼓泡裝置(202)下端的彈簧拉力裝置(3)數值為0，計補重裝置(4)的補重質量為G_f，第一鼓泡裝置(201)質量為G₁，第二鼓泡裝置(202)質量為G₂，第一鼓泡裝置(201)到杠桿支點的距離為X₁，第二鼓泡裝置(202)到杠桿支點的距離為X₂，補重裝置(4)到杠桿支點的距離為X₃；

得：G₁X₁＝G₂X₂+G_fX₃ (1)

b、受重桿處，將待測氣固混合物從第一進氣管(203)通入第一鼓泡裝置(201)內并通過第一流量計(601)監測流量，氣固混合物中的固體顆粒物和少量氣體截留在液體中，剩余氣體從第一出氣管(204)排出，計通過第一流量計(601)的氣體流量為V；

c、測量桿處，將等流量的氣體從第二進氣管(205)通入第二鼓泡裝置(202)內，少量氣體留在液體中，剩余氣體從第二出氣管(206)排出；

d、受重處由于滯留了氣固混合物中的固體顆粒物，質量增加，導致杠桿傾斜，計傾斜角度為θ，彈簧拉力裝置(3)的讀數為F，固體顆粒物質量為ΔG；

得：(G₁+ΔG)X₁cosθ＝(G₂+F)X₂cosθ+G_fX₃cosθ (2)

(2)-(1)得：ΔG X₁＝FX₂

ΔG＝FX₂/X₁

e、根據相應時間段內測得氣體流量V和密度ρ，求得質量流量M，則氣固混合物中顆粒物濃度為：w＝ΔG/M×100％。