一種基于靜電感應(yīng)原理的氣固兩相流的流速測量傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于靜電感應(yīng)原理的氣固兩相流的流速測量傳感器，屬于流體測量技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前我國火力發(fā)電占總電能的70%?；痣姀S采用多管道進(jìn)煤。如果從各個管道吹入的煤粉在爐內(nèi)分布不均，將導(dǎo)致燃燒不充分，造成資源浪費(fèi)，環(huán)境污染，還可能造成鍋爐滅火或爆燃?，F(xiàn)在大多數(shù)火電廠采用大量增加脫硝設(shè)備投資和運(yùn)行成本的方法實(shí)現(xiàn)環(huán)保目標(biāo)，但是治標(biāo)不治本，收效甚微。
[0003]大型火電機(jī)組都采用多管道同時進(jìn)煤的方式，要求在低氮氧燃燒情況下提高鍋爐效率。鍋爐是有源震蕩系統(tǒng)，如果燃料煤粉和空氣在爐內(nèi)分布不均，將導(dǎo)致燃燒不充分，從而產(chǎn)生資源浪費(fèi)、環(huán)境污染等問題，增加脫硝投資和運(yùn)行成本，嚴(yán)重時還可能造成鍋爐滅火或爆燃。如果對磨煤機(jī)出口風(fēng)粉進(jìn)行調(diào)平則可以從根本上解決這個問題。
[0004]已有的專利名稱為一種氣固兩相流參數(shù)檢測裝置，專利號為201110331828.1的專利申請，公開了一種檢測氣固兩相流流速測量的裝置。該裝置在管道中插入兩個探針，既作為靜電相關(guān)測速的檢測電極，也作為固相顆粒碰撞的振動機(jī)構(gòu)，該探針經(jīng)顆粒碰撞后，產(chǎn)生的共振信號由置于管道外部的壓電式傳感器檢測。該裝置測量過程簡單，造價(jià)低，安裝簡單，但是由于只用了兩個探針收集數(shù)據(jù)，導(dǎo)致了測量結(jié)果誤差較大，并且外界環(huán)境對測量結(jié)果影響較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是提出一種基于靜電感應(yīng)原理的氣固兩相流的流速測量傳感器，以用于火電廠煤粉管道內(nèi)煤粉濃度與流速的測量。
[0006]本實(shí)用新型提出的基于靜電感應(yīng)原理的氣固兩相流的流速測量傳感器，包括外環(huán)和多個測量單元，多個測量單元置于兩個外環(huán)之間，每個測量單元由內(nèi)環(huán)、測量環(huán)和內(nèi)環(huán)組成，內(nèi)環(huán)、測量環(huán)和內(nèi)環(huán)依次排列絕緣固定在管道內(nèi)部；所述的測量環(huán)由三個弧形傳感器和三個針形傳感器組成，弧形傳感器和針形傳感器之間相互間隔，三個弧形傳感器和三個針形傳感器沿圓周均布。
[0007]本實(shí)用新型提出的基于靜電感應(yīng)原理的氣固兩相流的流速測量傳感器，其優(yōu)點(diǎn)是:本傳感器采用圓環(huán)、圓弧、探針三位一體的測量方式測定氣固兩相流流速，大大提高了測量精度。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型提出的基于靜電感應(yīng)原理的氣固兩相流的流速測量傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2是本實(shí)用新型的傳感器中測量環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖1和圖2中，I是管道，2是外環(huán)，3是內(nèi)環(huán)，4是測量環(huán)，5是弧形傳感器，6是針形傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0011]本實(shí)用新型提出的基于靜電感應(yīng)原理的氣固兩相流的流速測量傳感器，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括外環(huán)2和多個測量單元。多個測量單元置于兩個外環(huán)2之間，每個測量單元由內(nèi)環(huán)3、測量環(huán)4和內(nèi)環(huán)3組成，內(nèi)環(huán)3、測量環(huán)4和內(nèi)環(huán)3依次排列絕緣固定在管道I的內(nèi)部。測量環(huán)4由三個弧形傳感器5和三個針形傳感器6組成，弧形傳感器5和針形傳感器6之間相互間隔，三個弧形傳感器和三個針形傳感器沿圓周均布，如圖2所示。
[0012]以下結(jié)合附圖，詳細(xì)介紹本流速測量傳感器的工作原理和工作過程:
[0013]首先將本流速測量傳感器的測量環(huán)絕緣固定在氣固兩相流體經(jīng)過的管道I的內(nèi)壁上，固定方法可以是鑲嵌，也可以采用粘結(jié)劑粘結(jié)固定，但必須保證測量環(huán)與管道之間的絕緣。
[0014]如圖1所示方向，當(dāng)氣固兩相流體經(jīng)過管道I時，由于在管道中的流動使流體因靜電摩擦而帶有電荷，記電荷為Q，經(jīng)過本流速測量傳感器時，由點(diǎn)電荷Q出發(fā)的電場線，終止于本流速測量傳感器的內(nèi)壁感應(yīng)面，導(dǎo)致流速測量傳感器內(nèi)部電子重新分布，電子的重新分布產(chǎn)生一個沖擊電流，與本傳感器相連的外部電流傳感器(圖中未示出)接收到該沖擊電流，經(jīng)外部電流傳感器的調(diào)理放大電路處理，轉(zhuǎn)化為電壓信號并輸出。
[0015]使用本流速測量傳感器時，首先多次測試已知不同流速時的不同電壓信號，建立流速和電壓之間的對應(yīng)關(guān)系。當(dāng)對未知流速的氣固兩相流體進(jìn)行測量時，可以首先測量電壓信號，通過已經(jīng)建立的流速和電壓之間的對應(yīng)關(guān)系，反推出待測氣固兩相流體的流速。
[0016]本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，傳感器中共有8個環(huán)，相鄰環(huán)相距40mm，從左邊到中間分別為:厚度為1mm的外環(huán)，厚度為6mm的內(nèi)環(huán)，厚度為1mm的測量環(huán)。
[0017]根據(jù)測量精度要求，傳感器中的測量單元可以設(shè)置一個或多個，測量單元越多，測量精度越高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于靜電感應(yīng)原理的氣固兩相流的流速測量傳感器，其特征在于該流速測量傳感器包括外環(huán)和多個測量單元，多個測量單元置于兩個外環(huán)之間，每個測量單元由內(nèi)環(huán)、測量環(huán)和內(nèi)環(huán)組成，內(nèi)環(huán)、測量環(huán)和內(nèi)環(huán)依次排列絕緣固定在管道內(nèi)部；所述的測量環(huán)由三個弧形傳感器和三個針形傳感器組成，弧形傳感器和針形傳感器之間相互間隔，三個弧形傳感器和三個針形傳感器沿圓周均布。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于靜電感應(yīng)原理的氣固兩相流的流速測量傳感器，屬于流體測量技術(shù)領(lǐng)域。傳感器包括外環(huán)和多個測量單元，多個測量單元置于兩個外環(huán)之間，每個測量單元由內(nèi)環(huán)、測量環(huán)和內(nèi)環(huán)組成，內(nèi)環(huán)、測量環(huán)和內(nèi)環(huán)依次排列絕緣固定在管道內(nèi)部；所述的測量環(huán)由三個弧形傳感器和三個針形傳感器組成，弧形傳感器和針形傳感器之間相互間隔，三個弧形傳感器和三個針形傳感器沿圓周均布。本實(shí)用新型提出的基于靜電感應(yīng)原理的氣固兩相流的流速測量傳感器，其優(yōu)點(diǎn)是：采用圓環(huán)、圓弧、探針三位一體的測量方式測定氣固兩相流流速，大大提高了測量精度。
【IPC分類】G01F1/56
【公開號】CN204679126
【申請?zhí)枴緾N201520213183
【發(fā)明人】于慶廣, 錢盾, 鄭澤天, 武晨希, 賈鑫, 王晨馨, 丁馳宇
【申請人】清華大學(xué)
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年4月10日