基于静电和电容传感器融合的两相流测量系统设计文献综述
2020-06-30 21:20:22
一、基于静电和电容传感器融合的两相流系统的概述: 系统的被测对象为管道运输中的两相流,即气固两种不同的流体。
通过电容传感器的电容值获得管内固相浓度,通过静电传感器检测管道中的颗粒与管道壁面以及颗粒之间的碰撞、摩擦、分离产生的静电噪声,采用互相关法快速获取固相流动速度;根据浓度与速度获取质量流量,实现对气固两相流的多参数测量。
二、基于静电和电容传感器融合的两相流系统设计的意义: 如今,气固两相流技术被广泛地应用于实际工业生产过程中,如发电厂、钢铁厂、化工厂以及食品厂等。
随着技术的发展,实现流体浓度、速度和质量流量等参数的在线准确测量对于流动过程的研究、调节流动状态、系统的安全运行有重要意义。
仅以火电燃煤锅炉燃烧过程为例, 我国是产煤大国, 同时也是燃煤大国, 锅炉一次风管中煤粉的浓度、速度以及质量流量直接影响锅炉燃烧状况, 在线获取这些参数的测量值, 对合理配风, 获得低的NOx排放具有重要作用并可带来巨大的经济效益和社会效益。
这是一门满足现代工业生产需要的技术,而且为两相流的精确测量仪表系统提供技术准备。
三、基于静电和电容传感器融合的两相流系统的研究现状: 近十几年来,随着各种传感器的不断发展,传感器在两相流系统中的应用也发生了很大的变化。
但迄今为止,已有的检测技术和方法大多还处于实验室研究阶段, 可在线检测的工业型仪表为数很少。
气固两相流检测技术的发展趋势和今后的研究方向可以归纳为以下几个方面:1) 研制高灵敏度和高准确度的参数检测仪表;2) 推广目前已有相当研究基础的检测技术在工业上的应用;3) 随着信息处理技术的不断发展, 气固两相流参数估计的软测量技术将成为一个很有前途的研究方向[1]。
目前,对两相流参数的测量方案可以分类归纳为以下内容: 1.对于浓度测量的研究方案 对于浓度测量, 主要有基于电容[2-3]、静电感应原理[4]的电学方法,基于电容的层析成像[5-12]方法等。