[发明专利]一种生物质与煤粉混燃过程参数检测装置

摘要

一种生物质与煤粉混燃过程参数检测装置，属检测技术领域。其技术方案是，它包括检测电路和安装在被测燃料管道不同位置上的两个电容极板阵列传感器，每个传感器包括绝缘管和多个检测电极，所述绝缘管串接在燃料管道上，多个检测电极沿周向均布于绝缘管的外壁上并分别与检测电路的不同输入端电连接。本发明利用两个传感器的检测电极间的电容测量值计算生物质与煤粉混合颗粒的质量流量，很好地解决了生物质与煤粉颗粒混燃过程参数的检测难题，为生物质及煤粉混合流动及燃烧特性的研究创造了条件，该装置具有非侵入、响应速度快、结构简单等优点。

主权项

1.一种生物质与煤粉混燃过程参数检测装置，其特征是，它包括检测电路和安装在被测燃料管道不同位置上的两个电容极板阵列传感器，每个传感器包括绝缘管（5）和多个检测电极（1），所述绝缘管（5）串接在燃料管道上，多个检测电极（1）沿周向均布于绝缘管（5）的外壁上并分别与检测电路的不同输入端电连接，所述检测电路按下列步骤测量燃料管道内混合燃料的质量流量：a. 对每个电容极板阵列传感器，分别测量其检测电极（1）间的电容值；b. 利用电容成像图像重建算法获得生物质煤粉混合分布图像，计算相浓度设煤粉和生物质的介电常数分别为和，，每个电容极板阵列传感器的检测电极（1）数量为N，则重建图像中第k个像素的灰度g(k)可表示为：，其中：为管内充满空气时的电容值；为管内充满生物质时的电容值；为管内存在生物质及煤粉混合物时电极i，j间的测量电容值；为像素k对电极i，j间电容的灵敏度，其定义为：，其中：为由像素面积决定的系数，即为，，其中，像素k的面积，为成像区域截面面积；生物质与煤粉混合颗粒的相浓度为：，其中,M为成像区域总像素数；c. 通过互相关计算获得生物质与煤粉混合颗粒流速从测得的两个传感器的电极间电容数据中提取出反映介质流动状况的特征数据，分别设为和，两路信号的互相关函数两路信号的互相关函数为：，取得最大值处所对应的值即为流体经过上、下游传感器截面的渡越时间，已知两传感器间距为L，则相关速度v可按下式计算获得：；d.计算生物质与煤粉混合颗粒的质量流量将生物质与煤粉混合颗粒的相浓度与其速度v相乘，获得混合颗粒的质量流量。