[发明专利]球状颗粒流颗粒运动状态的测量装置及方法

权利要求书

1.一种球状颗粒流颗粒运动状态的测量装置，其特征在于：包括一球状颗粒流容器，若干放置在所述球状颗粒流容器内的球形模拟元件，至少一个与球形模拟元件设计参数相同的球形探测装置，且该球形探测装置放置于球形模拟元件的流堆中，以及上位机 ，无线充电与读写模块，无线充电与读写模块通过非接触的方式给所述球形探测装置充电，并接收球形探测装置输出的状态参数信号，并将收到的所述状态参数信号输入上位机。

2.根据权利要求1所述的球状颗粒流颗粒运动状态的测量装置，其特征在于：所述球形探测装置包括一个球形外壳、一个放置在所述球形外壳内的数据采集与存储模块、无线充电与收发模块以及所述球形外壳与所述数据采集与存储模块、无线充电与收发模块之间的填充物；所述数据采集与存储模块包括用于采集所述球形探测装置状态参数的传感器模块、用于采集温度的温度传感器；用于存储状态参数数据的存储模块、无线充电与收发模块、微处理器，所述微处理器接收所述传感器模块采集的球形探测装置的状态参数数据，并将状态参数数据以一定格式编码后保存于存储模块；所述微处理器连接所述无线充电与收发模块，用于对电源进行无线充电并输出编码后的所述状态参数，其中，无线充电与收发模块包括用来感受磁场变化的受电圈与信号处理电路。

3.根据权利要求2所述的球状颗粒流颗粒运动状态的测量装置，其特征在于：所述传感器模块包括采集所述球形探测装置加速度的加速度传感器、用于采集所述球形探测装置角加速度的角加速度传感器和用于采集所述球形探测装置磁场强度和方向的磁力计。

4.根据权利要求2所述的球状颗粒流颗粒运动状态的测量装置，其特征在于：所述温度传感器为热电阻传感器或热电偶传感器。

5.根据权利要求1所述的球状颗粒流颗粒运动状态的测量装置，其特征在于：所述无线充电与读写模块包括用来引起磁场变化的送电圈、信号处理电路与读写控制模块；无线充电与读写模块通过USB接口或RS232串行接口与上位机连接。

6.一种采用权利要求1-4任一所述球状颗粒流颗粒运动状态的测量装置测量状态参数的方法，其特征在于：首先将球形探测装置与球形模拟元件放置于球状颗粒流容器中，使球形探测装置与球形模拟元件同步运动；通过微处理器控制传感器模块、温度传感器采集相应的状态参数；然后通过微处理器将采集的状态参数一定格式编码并实时的保存于存储模块，待到测量结束后，通过上位机发送读取命令至无线充电与读写模块，开始读取保存于存储模块内的状态参数并对球形探测装置进行无线充电。