[發(fā)明專利]一種氣固兩相流顆粒粒徑在線測量裝置與方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201711322773.1
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN107782645A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設計）人: 黃敬強
• 申請（專利權）人: 海寧智測光電科技有限公司
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種氣固兩相流顆粒粒徑在線測量裝置，其特征在于，所述測量裝置包括空氣稀釋與顆粒聚焦部與光學計數(shù)測量部，其中，空氣稀釋與顆粒聚焦部利用取樣管連接氣固兩相流管路對其中氣固兩相流進行取樣，利用稀釋與聚焦管通過通入壓縮空氣對氣固兩相流進行稀釋，同時通過管口收縮實現(xiàn)顆粒聚焦，并利用返回管用于收集氣固兩相流并將其送回管道；光學計數(shù)測量部中，激光器產(chǎn)生激光，經(jīng)聚焦透鏡聚焦后通過測量區(qū)，透射光強信號經(jīng)光闌由探測器接收，對透射光強信號進行處理獲得氣固兩相流顆粒粒徑及其分布信息。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種氣固兩相流顆粒粒徑在線測量裝置，其特征在于，所述的空氣稀釋與顆粒聚焦部由取樣管、稀釋與聚焦管、返回管組成。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種氣固兩相流顆粒粒徑在線測量裝置，其特征在于，所述的空氣稀釋與顆粒聚焦部中，取樣氣固兩相流由抽吸進入取樣管，壓縮空氣通入稀釋與聚焦管，返回管通過負壓抽取氣固兩相流，并將其返回管道中。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種氣固兩相流顆粒粒徑在線測量裝置，其特征在于，所述的光學計數(shù)測量部由激光器、聚焦透鏡、光闌與探測器組成。

5.一種氣固兩相流顆粒粒徑在線測量方法，其特征在于，通過空氣稀釋與聚焦，將取樣的氣固兩相流稀釋，并將顆粒聚焦通過測量區(qū)，由于此時顆粒濃度較稀，通過測量區(qū)域的顆粒是逐一通過的，根據(jù)透射光強衰減程度與顆粒粒徑的關系，基于計數(shù)法原理對逐一通過的顆粒進行計數(shù)、計算與統(tǒng)計，從而獲得氣固兩相流顆粒粒徑分布，實現(xiàn)氣固兩相流顆粒粒徑在線測量。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種氣固兩相流顆粒粒徑在線測量方法，其特征在于，所述的透射光強衰減程度與顆粒粒徑的關系如下：

其中，D_P、D_L分別為被測量顆粒的粒徑、光束的直徑，K_ext為消光系數(shù)，I₀為初始光強，其為沒有顆粒經(jīng)過測量區(qū)域時接收器所接收到的光強值，I_t為透射光強，其為顆粒經(jīng)過測量區(qū)域時接收器所接收到的光強值。

7.根據(jù)權利要求5所述的一種氣固兩相流顆粒粒徑在線測量方法，其特征在于，所述的計數(shù)法原理為：當稀疏顆粒兩相經(jīng)過測量區(qū)時產(chǎn)生光衰減脈動信號，認為極小值點為顆粒衰減透射光強，通過極小值點尋找及統(tǒng)計分析便可得到顆粒粒徑分布信息。