[發(fā)明專(zhuān)利]一種煤粉在線識(shí)別系統(tǒng)及其方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010399105.4
• 申請(qǐng)日: 2020-05-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111504948A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾毛毛;邱致剛;姚志鵬;胡澤軍;陳亞男;李艷麗;易志榮;吳瑜筍;王連振
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中興儀器（深圳）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/41
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/41;G01N21/47
• 代理公司: 廣東廣和律師事務(wù)所 44298
• 代理人: 劉敏

本發(fā)明公開(kāi)了一種煤粉在線識(shí)別系統(tǒng)及其方法，所述識(shí)別系統(tǒng)包括：激光光源，用于沿X軸方向發(fā)出綠色激光；調(diào)制模塊，用于將綠色激光調(diào)制成45度線偏振的入射光；柱面透鏡，用于在Z軸方向上對(duì)入射光進(jìn)行一維壓縮，待測(cè)顆粒物在柱面透鏡的焦點(diǎn)處與入射光發(fā)生偏振散射；第一偏振分束器，用于將散射角度在70度與120度之間的任一角度的散射光分束成45度線偏振和135度線偏振；光電探測(cè)器，光電探測(cè)器與第一偏振分束器之間連接有光纖，45度線偏振和135度線偏振通過(guò)光纖被光電探測(cè)器捕獲，并在線分別測(cè)量分量峰值P1、P2；當(dāng)?shù)闹敌∮谝活A(yù)設(shè)值時(shí)，則顆粒物被識(shí)別為煤粉顆粒物，反之則不是煤粉顆粒物。本發(fā)明能夠識(shí)別到空氣中微量的煤粉，提前進(jìn)行預(yù)警預(yù)告。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤粉識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種煤粉在線識(shí)別系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

煤氣化是煤炭高效、清潔利用的核心技術(shù)之一，發(fā)展煤氣化技術(shù)對(duì)推進(jìn)煤炭高效清潔利用、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、推進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)科學(xué)發(fā)展具有重要意義。隨著能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和調(diào)整，我國(guó)大力發(fā)展煤氣化生產(chǎn)技術(shù)及工業(yè)，使得我國(guó)煤氣化工業(yè)迅速躋身國(guó)際領(lǐng)先水平。

煤粉顆粒存在于煤氣化工業(yè)生產(chǎn)的諸多過(guò)程，對(duì)于企業(yè)的生產(chǎn)安全性、生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量具有重要影響。煤氣化裝置涉及高溫、高壓、多項(xiàng)磨蝕等苛刻工況，煤粉在高溫高壓管道中傳輸，容易對(duì)管道、法蘭等結(jié)構(gòu)造成磨損，長(zhǎng)時(shí)間下容易導(dǎo)致泄漏事故發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)幾乎所有的煤氣化企業(yè)每年都要發(fā)生類(lèi)似的安全生產(chǎn)事故。以磨煤倉(cāng)單元為例，其管道、法蘭等是常見(jiàn)的泄漏點(diǎn)。在泄露初期，情況很輕微幾乎難以發(fā)現(xiàn)，但是管道中的煤粉會(huì)隨著氣體排出到空氣中，如果此時(shí)能夠監(jiān)測(cè)到泄漏點(diǎn)周?chē)諝庵械拿悍蹪舛让黠@上升，就能夠提前進(jìn)行預(yù)警預(yù)告，從而防止更大事故的發(fā)生，避免巨大的經(jīng)濟(jì)損失和安全事故，因此實(shí)現(xiàn)煤粉在線識(shí)別對(duì)于煤氣化工業(yè)的安全生產(chǎn)具有非常重要的指導(dǎo)意義。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種煤粉在線識(shí)別系統(tǒng)及其方法，能夠識(shí)別到空氣中微量的煤粉，提前進(jìn)行預(yù)警預(yù)告。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種煤粉在線識(shí)別系統(tǒng)及其方法，其包括:

激光光源，所述激光光源用于沿X軸方向發(fā)出綠色激光；

調(diào)制模塊，所述調(diào)制模塊用于將綠色激光調(diào)制成45度線偏振的入射光；

柱面透鏡，所述柱面透鏡用于在Z軸方向上對(duì)入射光進(jìn)行一維壓縮，待測(cè)顆粒物在柱面透鏡的焦點(diǎn)處與入射光發(fā)生偏振散射；

第一偏振分束器，所述第一偏振分束器用于將散射角度在70度與120度之間的任一角度的散射光分束成45度線偏振和135度線偏振；

光電探測(cè)器，所述光電探測(cè)器與第一偏振分束器之間連接有光纖，所述45度線偏振和135度線偏振通過(guò)光纖被光電探測(cè)器捕獲，并在線分別測(cè)量出45度線偏振分量峰值P1、135度線偏振分量峰值P2；

當(dāng)?shù)闹敌∮谝活A(yù)設(shè)值時(shí)，則顆粒物被識(shí)別為煤粉顆粒物，反之則不是煤粉顆粒物。

優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)值為-0.3。

優(yōu)選地，還包括：

光陷阱模塊，所述光陷阱模塊用于吸收未發(fā)生偏振散射的入射光。

優(yōu)選地，所述調(diào)制模塊包括第二偏振分束器和波片。

優(yōu)選地，所述光電探測(cè)器為SiPM陣列探測(cè)器，所述綠色激光的波長(zhǎng)為532nm。