專利名稱：氣固流化床動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氣固流化床動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
氣固流化床是一種重要的化學(xué)反應(yīng)器，在化學(xué)工業(yè)、石油化工、冶金工業(yè)、生物化工、燃燒、能源、環(huán)保、半導(dǎo)體材料等工業(yè)生產(chǎn)上有著廣泛的應(yīng)用。流化床的流態(tài)(即固定床、鼓泡床、湍動(dòng)床、快速床等)對(duì)反應(yīng)裝置內(nèi)的氣固接觸、傳熱、傳質(zhì)都有重要的影響，并直接關(guān)系著反應(yīng)器的生產(chǎn)能力、收率和選擇性。與此同時(shí)，實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中大多系統(tǒng)保持在某一種穩(wěn)定的流態(tài)下。流態(tài)的變化會(huì)對(duì)工業(yè)過(guò)程產(chǎn)生巨大的影響，甚至引起事故，所以氣固流化床流態(tài)的實(shí)時(shí)顯示和監(jiān)測(cè)是非常必要的。由于氣固流化床流態(tài)的隨機(jī)性和復(fù)雜性以及操作過(guò)程和環(huán)境設(shè)備的不同所造成的差異，目前流態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展水平尚無(wú)法滿足實(shí)際應(yīng)用的要求。
目前氣固流化床流態(tài)的監(jiān)測(cè)主要有以下幾種方法一是利用氣固流化床的相圖和經(jīng)驗(yàn)公式。相圖從不同側(cè)面說(shuō)明流型與操作條件或物性特征的關(guān)系，反映各種流態(tài)之間轉(zhuǎn)變的條件。但相圖都是在一定的操作條件下獲得的，往往無(wú)法適應(yīng)實(shí)際應(yīng)用中的各種操作條件，也不能反映出設(shè)備和物性特征的改變所造成的差異。同時(shí)，應(yīng)用相圖所需的各種測(cè)量系數(shù)也往往難以過(guò)得。因此相圖主要用于理論研究，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)還有一定的局限性。經(jīng)驗(yàn)公式法簡(jiǎn)單且實(shí)用，歷經(jīng)長(zhǎng)期的研究，已積累下數(shù)百個(gè)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式，但有時(shí)各個(gè)計(jì)算結(jié)果之間會(huì)出現(xiàn)較大的出入，使用過(guò)程中也需要依據(jù)實(shí)際條件進(jìn)行修正，因此適用范圍有限。二是利用一些檢測(cè)手段直接或間接進(jìn)行流態(tài)的監(jiān)測(cè)。應(yīng)用較多的是射線法和探針?lè)āＩ渚€法可以實(shí)時(shí)提供流化床內(nèi)流態(tài)的詳細(xì)信息，其測(cè)量結(jié)果甚至可以作為其它測(cè)量方法的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。但射線法的測(cè)量設(shè)備復(fù)雜而且昂貴，同時(shí)由于需要使用放射性物質(zhì)，安全性差，限制了其推廣應(yīng)用。目前，該方法大多應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)研究或?qū)ζ渌O(jiān)測(cè)方法進(jìn)行標(biāo)定。光纖和電容等探針測(cè)量方法的設(shè)備簡(jiǎn)單，但一次只能測(cè)量流化床內(nèi)某一點(diǎn)的局部流態(tài)，很難對(duì)流化床的整體狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，同時(shí)這種方法屬于介入性測(cè)量，對(duì)流態(tài)有一定的影響。三是利用一些信號(hào)處理手段直接或間接進(jìn)行流態(tài)的測(cè)量。對(duì)于流化床流態(tài)變化的隨機(jī)性，這類監(jiān)測(cè)方法具有一定的優(yōu)勢(shì)，但由于表征流態(tài)的信號(hào)的采集方法和處理手段尚有不成熟之處，該類方法的實(shí)際應(yīng)用范圍也相當(dāng)有限。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種氣固流化床動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有流化床主體，在流化床主體底部設(shè)有氣體分布板、氣室，在流化床主體中部外壁設(shè)有電容層析成像傳感器、壓力傳感器，電容層析成像傳感器依次與微弱電容測(cè)量模塊、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)相接，壓力傳感器依次與A/D轉(zhuǎn)換卡、計(jì)算機(jī)相接。
本實(shí)用新型可以對(duì)氣固流化床流態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)顯示流化床內(nèi)流態(tài)，流態(tài)顯示速度50幀/秒以上。應(yīng)用多種技術(shù)及信息融合方法對(duì)流化床流態(tài)進(jìn)行在線判別，提高了固定床、鼓泡床、湍動(dòng)床、快速床等各種流態(tài)的的判別準(zhǔn)確率。


圖1是氣固流化床動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是氣固流化床流態(tài)監(jiān)測(cè)方法原理框圖；圖3(a)是電容層析成像傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖3(b)是電容層析成像傳感器結(jié)構(gòu)剖視圖；圖4是微弱電容測(cè)量模塊電路原理圖；圖中氣室1、氣體分布板2、流化床主體3、電容層析成像傳感器4、壓力傳感器5、A/D轉(zhuǎn)換卡6、微弱電容測(cè)量模塊7、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)8、計(jì)算機(jī)9、絕緣管10、連接法蘭11、固定支架12、兩個(gè)半圓形屏蔽罩13、徑向電極14、銅箔電極15。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，氣固流化床動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有流化床主體3，在流化床主體3底部設(shè)有氣體分布板2、氣室1，在流化床主體中部外壁設(shè)有電容層析成像傳感器4、壓力傳感器5，電容層析成像傳感器4依次與微弱電容測(cè)量模塊7、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)8、計(jì)算機(jī)9相接，壓力傳感器5依次與A/D轉(zhuǎn)換卡6、計(jì)算機(jī)9相接。
如圖2示，對(duì)壓力傳感器采集的壓力波動(dòng)信號(hào)進(jìn)行小波的分解和多尺度分析，以尺度能量百分比為特征值進(jìn)行流態(tài)的判別。以電容層析成像傳感器測(cè)量所得的電容值為投影數(shù)據(jù)，重建出流化床橫截面上氣固兩相介質(zhì)分布圖像，實(shí)時(shí)再現(xiàn)流化床內(nèi)流態(tài)。同時(shí)，應(yīng)用圖像處理技術(shù)獲取空隙率波動(dòng)，提取特征值進(jìn)行流態(tài)判別。對(duì)于上述兩種傳感器的判別結(jié)果，采用信息融合技術(shù)進(jìn)行多目標(biāo)識(shí)別，提高了流態(tài)判別的準(zhǔn)確率。
對(duì)于流化床氣固兩相流這個(gè)復(fù)雜非線性系統(tǒng)而言，小波分析技術(shù)是一個(gè)有效的分析手段，它可以從時(shí)間域和頻率域兩個(gè)方面對(duì)壓力波動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析。研究發(fā)現(xiàn)，不同流態(tài)下壓力波動(dòng)信號(hào)的小波分析結(jié)果具有不同的特性，可以用于流化床流態(tài)的判別。本實(shí)用新型中采用小波分解的尺度能量信息及尺度能量百分比作為特征值，用于判別流態(tài)及其轉(zhuǎn)變。
具體判別步驟如下(1)獲取流化床內(nèi)壓力波動(dòng)信號(hào)。所使用的壓力傳感器為高頻壓力傳感器，數(shù)據(jù)采集頻率為200Hz。
(2)選用Daubechies系列小波函數(shù)的db7作為小波母函數(shù)，采用Mallat塔式分解算法對(duì)壓力波動(dòng)信號(hào)作六尺度的小波分解。
(3)求信號(hào)總能量及各尺度上能量值，從而得到各尺度細(xì)節(jié)能量占信號(hào)的總能量的百分比。用小波分解系數(shù)Dj，k，Cj，k來(lái)表示信號(hào)能量，其總能量可以表示為E=Σ1,k||D1,k||2+Σk||CJ2,k||2]]>J1-1≤j≤J2其中J1和J2是尺度，J2＞J1≥0。頻率介于2-j和2-(j-1)之間的成分的能量Ej可以表示為Ej=Σk∈Z||Dj,k||2]]>J1-1≤j≤J2尺度能量百分比為PJ=EJE.]]>(4)分析尺度能量信息及尺度能量百分比Pj，判別各種流態(tài)及其轉(zhuǎn)變。小波分解成的各尺度信息代表了不同頻段上的信息，對(duì)尺度能量分析發(fā)現(xiàn)，不同流態(tài)下壓力波動(dòng)信號(hào)的能量集中在不同的頻率區(qū)域，以此可判別流化床流態(tài)。在一種流態(tài)向另一種流態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)，尺度能量百分比會(huì)產(chǎn)生劇烈的變化，而在單一流態(tài)下，尺度能量百分比變化緩慢，這種特性可用于判別流態(tài)的轉(zhuǎn)變。
電容層析成像技術(shù)可在不干擾流場(chǎng)的情況下獲取反映兩相流體各相組分局部的微觀的分布信息。以電容層析成像傳感器測(cè)量所得的電容值為投影數(shù)據(jù)，重建出流化床橫截面上氣固兩相介質(zhì)分布圖像，實(shí)時(shí)再現(xiàn)流化床內(nèi)流態(tài)，顯示速度50幀/秒以上，為流化床的在線檢測(cè)提供直觀的圖像參考信息。流態(tài)顯示的圖像重建采用反投影算法，它具有計(jì)算量較小，速度快的特點(diǎn)，各個(gè)像素的灰度計(jì)算公式如下式所示
fj=Σi=1NCri·wi,jΣi=1Nwi,j]]>式中，Crj歸一化電容值，wij，i＝1，2，…，N，j＝1，2，…，M，由第i個(gè)測(cè)量電容的在第j個(gè)像素上的靈敏度和該像素的面積所決定。
采用基于Tikhonov正則化和代數(shù)重建技術(shù)(ART)的組合型圖像重建算法進(jìn)行圖像重建，應(yīng)用圖像處理技術(shù)對(duì)重建的氣固兩相介質(zhì)分布圖像進(jìn)行分析，測(cè)得流化床橫截面上的平均空隙率。氣固流化床的空隙率可以較好的應(yīng)用于流化床流型的辨識(shí)中，因此本流化床測(cè)試系統(tǒng)同時(shí)也采集了空隙率波動(dòng)信號(hào)對(duì)流態(tài)進(jìn)行判別。測(cè)試系統(tǒng)獲得一個(gè)空隙率測(cè)量值的時(shí)間小于0.1秒，空隙率測(cè)量的最大誤差小于5％，可以滿足氣固流化床流態(tài)辨識(shí)的動(dòng)態(tài)測(cè)試要求。
基于Tikhonov正則化和ART的組合型圖像重建算法分兩步進(jìn)行第一步，通過(guò)有限元分析將圖像重建場(chǎng)域剖分成54個(gè)像素，在數(shù)據(jù)完備的情況下，采用Tikhonov正則化克服圖像重建中的不適定性，求解初始截面圖像的灰度值，即定義輔助函數(shù)J(F)和正則化參數(shù)λ＞0，通過(guò)最優(yōu)化問(wèn)題J(F)＝‖WF-P‖2+λ‖F(xiàn)‖2→min求解圖像重建模型P＝WF的正則解，其中P為測(cè)量電容投影數(shù)據(jù)向量，W為通過(guò)有限元分析獲得的權(quán)重系數(shù)矩陣。這個(gè)正則解 即為初始截面圖像的灰度向量估計(jì)值F^=(WTW+λI)-1WTP]]>式中λ是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)設(shè)，一般取值為0.1左右。
第二步，將圖像重建場(chǎng)域剖分成216個(gè)像素，以初始圖像的灰度值為迭代初值，應(yīng)用ART算法進(jìn)行迭代改善以重建出高質(zhì)量的介質(zhì)分布圖像。ART算法的主迭代公式為fj[i]=fj[i-1]+[(pi-qi)/Σk=1Mwik2]wij,]]>其中qi=Σk=1Mfk[i-1]wik]]>在迭代過(guò)程中，引入尸fj[i]∈[0，1]的先驗(yàn)知識(shí)，對(duì)迭代結(jié)果進(jìn)行濾波。
根據(jù)組合型算法重建圖像的灰度計(jì)算空隙率α的公式如下α=1-(Σj=1MfjAjA)×100%]]>
式中Aj為重建圖像的第j個(gè)像素的面積，A為流化床的橫截面面積，fj為通過(guò)組合型圖像重建算法獲得的灰度值，M為圖像的像素總數(shù)。
采集空隙率波動(dòng)信號(hào)，提取特征值并對(duì)流化床流態(tài)進(jìn)行判別的具體步驟如下(1)首先將測(cè)量得到的電容層析成像傳感器的電容值經(jīng)過(guò)圖像重建和圖像處理轉(zhuǎn)換成空隙率值，計(jì)算空隙率的均值，以均值作為流態(tài)判別的特征值；(2)分析各種流態(tài)下空隙率的均值，確立判別準(zhǔn)則不同的流態(tài)下，空隙率波動(dòng)信號(hào)的均值不同，因此設(shè)定多個(gè)閾值判別各種流態(tài)。
為了提高流化床流態(tài)判別的準(zhǔn)確性，彌補(bǔ)壓力傳感器和電容層析成像傳感器獨(dú)立測(cè)量所帶來(lái)的局限性，應(yīng)用多傳感器信息融合技術(shù)進(jìn)行流態(tài)的綜合判別。采用分布式基于D-S證據(jù)理論的目標(biāo)識(shí)別融合作為信息融合策略。
設(shè)U表示X所有可能取值的一個(gè)論域集合，且所有在U內(nèi)的元素間是互不相容的，則稱U為X的識(shí)別框架。
設(shè)U為一識(shí)別框架，則函數(shù)m2U→[0，1]在滿足下列條件(1)m(φ)＝0；(2)=ΣA⋐Um(A)=1;]]>時(shí)，稱m(A)為A的基本概率賦值。
D-S合并規(guī)則設(shè)m1，m2是2U上的兩個(gè)相互獨(dú)立的基本概率賦值，其組合后的基本概率賦值為m＝m1m2，設(shè)則K1=ΣAi∩BJi,j=φm1(Ai)m2(Bj)<1]]>m(C)=ΣAi∩Bj=Ci,jm1(Ai)m2(Bj)1-K1∀C⋐UC≠φ0C=φ]]>式中，若K1≠1，則確定一個(gè)基本概率賦值；若K1＝1，則認(rèn)為m1，m2矛盾，不能對(duì)基本概率賦值進(jìn)行組合。
應(yīng)用信息融合技術(shù)判別氣固流化床流態(tài)的具體步驟為(1)確定每個(gè)傳感器對(duì)各種流態(tài)判別的基本概率賦值oi；(2)多傳感器信息融合的合并規(guī)則(D-S合并規(guī)則)，計(jì)算出兩個(gè)傳感器進(jìn)行組合后的基本概率幅值；(3)采用基于基本概率賦值的決策方法進(jìn)行最后的判定，判別的規(guī)則為設(shè)定決策的門(mén)限d1和d2，設(shè) ，A2，u，滿足m1＝m(A1)＝max{m(oi)，oiU)，m2＝m(A2)＝max{m(oi)，oiU，ol≠A1}若有m1-m2>d1m(U)<d2m1>m(U),]]>則A1即為判決結(jié)果。
如圖3所示，氣固流化床動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電容層析成像傳感器以兩端帶有連接法蘭的絕緣管作為傳感管段，傳感管段外側(cè)軸向均勻粘貼有銅箔電極陣列，電極張角為22°～26°，電極長(zhǎng)度為管道內(nèi)徑的1～1.2倍，電極數(shù)量為12片。傳感管段外側(cè)兩端設(shè)有固定支架，支架上安裝有徑向電極，徑向電極處于兩個(gè)相鄰的兩個(gè)電極之間，將相鄰的兩個(gè)電極隔離，電極陣列與徑向電極外側(cè)安裝有兩個(gè)半圓形屏蔽罩。
如圖4所示，微弱電容測(cè)量模塊采用基于電荷放大原理的的測(cè)量電路，電路的連接為被測(cè)電容Cx一段接激勵(lì)電壓源Vi，另一端接運(yùn)算放大器U1的反相輸入端。電容Cf和電子開(kāi)關(guān)S1一端接U1的反相輸入端，另一端接U1的輸出端，U1的同相端接地。電容C1和C2的一端接地，另一端分別與電子開(kāi)關(guān)S2、S3的一端相連后分別連接到緩沖器U2和U3的輸入端。電子開(kāi)關(guān)S2、S3的另一端與U1的輸出端相連。緩沖器U2和U3的輸出端分別連接到儀表放大器U4的正、負(fù)輸入端。
微弱電容測(cè)量原理以及測(cè)量時(shí)序?yàn)檫\(yùn)算放大器U1，電容Cf和電子開(kāi)關(guān)S1構(gòu)成電荷放大器；電子開(kāi)關(guān)S2、S3，電容C1、C2和緩沖器U2、U3構(gòu)成兩個(gè)采樣保持器；儀表放大器U4對(duì)兩個(gè)采樣保持器的輸出進(jìn)行差動(dòng)放大。電路的工作過(guò)程分為兩步。第一步是測(cè)量開(kāi)關(guān)S1的電荷注入效應(yīng)在電路開(kāi)始工作之前，Vi電壓為高，開(kāi)關(guān)S1閉合，兩個(gè)采樣保持器都處于采樣模式。由于S1閉合，U1輸出為0V。在t1時(shí)刻將S1斷開(kāi)，在理想情況下，V1將保持為0V，但由于開(kāi)關(guān)S1的電荷注入效應(yīng)，有電荷Qc被注入Cf，導(dǎo)致V1被拉低至VL。在t2時(shí)刻，U1的輸出趨于穩(wěn)定，將S3斷開(kāi)使采樣保持器U3進(jìn)入保持模式，則U1的輸出值由采樣保持器U3保持，即U3的輸出V3等于VL。第2步是測(cè)量激勵(lì)源引起的Cx中的電荷變化量在t3時(shí)刻，激勵(lì)源Vi產(chǎn)生由高到低的跳變，跳變幅度為ΔV，則在測(cè)量電極上得到感應(yīng)電荷為Q＝-ΔViCxU1的輸出為VH=VL+QCf]]>在t4時(shí)刻，開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)使采樣保持器U2進(jìn)入保持模式，即U2的輸出V2等于VH。以采樣保持器U2的輸出VH和采樣保持器U3的輸出VL作為儀表放大器U4的輸入，則儀表放大器的輸出為V4=VH-VL=-ΔViCxCf]]>該值與被測(cè)電容成正比關(guān)系，可以表征被測(cè)電容的大小。
本氣固流化床動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電容層析成像傳感器和微弱電容測(cè)量模塊的結(jié)構(gòu)形式實(shí)現(xiàn)了傳感電極和微弱電容測(cè)量電路的一體設(shè)計(jì)，使得各個(gè)電極和相應(yīng)的微弱電容測(cè)量模塊之間只需要很短的導(dǎo)線連接而無(wú)需使用屏蔽線連接，大大減小了寄生電容對(duì)測(cè)量的干擾。同時(shí)，微弱電容測(cè)量模塊安裝在徑向電極上，與電極一起置于屏蔽罩內(nèi)，最終所輸出的信號(hào)為抗干擾性強(qiáng)的電壓信號(hào)，因而減少了外部干擾源對(duì)測(cè)量信號(hào)的影響。基于電荷放大原理的微弱電容測(cè)量模塊采用直流激勵(lì)源進(jìn)行激勵(lì)，測(cè)量結(jié)果即為直流信號(hào)，消除了濾波器對(duì)提高測(cè)量速度的限制。同時(shí)，采用并行激勵(lì)機(jī)制，通過(guò)一次激勵(lì)就能得到所有電極對(duì)間的測(cè)量值，完成一個(gè)測(cè)量周期，大大提高了測(cè)量速度。性能測(cè)試結(jié)果表明，該電容層析成像系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集速度可達(dá)600幀/秒以上，系統(tǒng)的分辨率為1fF。而目前國(guó)外研制的電容層析成像系統(tǒng)的微弱電容測(cè)量電路一般采用交流法或電荷轉(zhuǎn)移法，獲得一個(gè)測(cè)量值需要進(jìn)行多次激勵(lì)，并需采用濾波器進(jìn)行濾波才能得到最終的測(cè)量值，限制了測(cè)量速度的進(jìn)一步提高。
本實(shí)用新型利用差壓波動(dòng)信號(hào)、空隙率波動(dòng)信號(hào)以及信息融合技術(shù)進(jìn)行流化床流態(tài)判別，所設(shè)計(jì)的流化床動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在直徑為100mm的氣固流化床上進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果表明，相對(duì)于采用單個(gè)傳感器，多傳感器信息融合技術(shù)對(duì)流態(tài)判別的準(zhǔn)確率有顯著的提高。例如，對(duì)于鼓泡床，單獨(dú)采用小波多尺度分析差壓波動(dòng)信號(hào)的方法的判別準(zhǔn)確率為85％左右，單獨(dú)分析空隙率波動(dòng)信號(hào)的判別準(zhǔn)確率為80％左右，采用信息融合技術(shù)后，流態(tài)判別的準(zhǔn)確率提高到了90％以上。
權(quán)利要求1.一種氣固流化床動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于它具有流化床主體(3)，在流化床主體(3)底部設(shè)有氣體分布板(2)、氣室(1)，在流化床主體中部外壁設(shè)有電容層析成像傳感器(4)、壓力傳感器(5)，電容層析成像傳感器(4)依次與微弱電容測(cè)量模塊(7)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(8)、計(jì)算機(jī)(9)相接，壓力傳感器(5)依次與A/D轉(zhuǎn)換卡(6)、計(jì)算機(jī)(9)相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的一種氣固流化床動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所說(shuō)的電容層析成像傳感器(4)以兩端帶有連接法蘭(11)的絕緣管(10)作為傳感管段，傳感管段外側(cè)軸向均勻粘貼有銅箔電極(15)陣列，電極張角為22°～26°，電極長(zhǎng)度為管道內(nèi)徑的1～1.2倍，傳感管段外側(cè)兩端設(shè)有固定支架(12)，支架上安裝有徑向電極(14)，徑向電極處于兩個(gè)相鄰的兩個(gè)電極之間，電極陣列與徑向電極外側(cè)安裝有兩個(gè)半圓形屏蔽罩(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的一種氣固流化床動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所說(shuō)的微弱電容測(cè)量模塊(7)采用基于電荷放大原理的電容測(cè)量電路，電路的連接為被測(cè)電容Cx一段接激勵(lì)電壓源Vi，另一端接運(yùn)算放大器U1的反相輸入端，電容C1和電子開(kāi)關(guān)S1一端接U1的反相輸入端，另一端接U1的輸出端，U1的同相端接地，電容C1和C2的一端接地，另一端分別與電子開(kāi)關(guān)S2、S3的一端相連后分別連接到緩沖器U2和U3的輸入端，電子開(kāi)關(guān)S2、S3的另一端與U1的輸出端相連，緩沖器U2和U3的輸出端分別連接到儀表放大器U4的正、負(fù)輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的一種氣固流化床動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所說(shuō)的微弱電容測(cè)量模塊(7)安裝在徑向電極上。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種氣固流化床動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有流化床主體，在流化床主體底部設(shè)有氣體分布板、氣室，在流化床主體中部外壁設(shè)有電容層析成像傳感器、壓力傳感器，電容層析成像傳感器依次與微弱電容測(cè)量模塊、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)相接，壓力傳感器依次與A/D轉(zhuǎn)換卡、計(jì)算機(jī)相接。本實(shí)用新型可以對(duì)氣固流化床流態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)顯示流化床內(nèi)流態(tài)，流態(tài)顯示速度50幀/秒以上。應(yīng)用多種技術(shù)及信息融合方法對(duì)流化床流態(tài)進(jìn)行在線判別，提高了固定床、鼓泡床、湍動(dòng)床、快速床等各種流態(tài)的的判別準(zhǔn)確率。
文檔編號(hào)B01J8/24GK2748163SQ20042002258
公開(kāi)日2005年12月28日 申請(qǐng)日期2004年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月30日
發(fā)明者黃志堯, 謝代梁, 冀海峰, 王保良, 李海青 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)