基于分段激勵式電容傳感器的濃相氣固兩相流流動參數(shù)檢測方法研究.pdf

1、濃相氣力輸送中相應參數(shù)的實時檢測對工業(yè)應用至關(guān)重要。濃相氣力輸送具有流型復雜、參數(shù)時空分布等特點，在水平管道中的濃相氣力輸送中，柱塞流型為氣力輸送粉體的典型流型。
　　本課題針對濃相氣力輸送流型特點，提出一種雙八段激勵單環(huán)接收的電容傳感器，在優(yōu)化設(shè)計分段激勵式電容傳感器的基礎(chǔ)上，研究流型、速度及分布、濃度以及質(zhì)量流量同時獲取的方法，設(shè)計與制作信號檢測電路，搭建基于水平管道的濃相氣固兩相流流動參數(shù)檢測系統(tǒng)，進行流型、速度及分布、濃度

2、以及質(zhì)量流量等流動參數(shù)的檢測方法研究與實驗驗證。本文的主要工作包括:
　　(1)研究水平管道中的濃相氣力輸送流動特點及其參數(shù)檢測方法，明確系統(tǒng)的設(shè)計目標，并在此基礎(chǔ)上提出了一種基于分段激勵式電容傳感器的水平管道的濃相氣固兩相流流動參數(shù)檢測系統(tǒng)的設(shè)計方案;
　　(2)研究電容傳感器的輸出特性，結(jié)合設(shè)計需求，提出了雙八段激勵式的電容傳感器，并進行優(yōu)化與制作;
　　(3)研究分段激勵式電容傳感器檢測原理，設(shè)計結(jié)合流型信息的濃

3、相氣固兩相流參數(shù)檢測硬件電路，包括C/V轉(zhuǎn)換電路、移相電路、相敏解調(diào)電路、數(shù)據(jù)選擇與模擬開關(guān)切換等硬件電路，制作電路板并進行調(diào)試;
　　(4)研究流型識別算法，在柱塞流動條件下，提出基于FFT的柱塞長度與柱塞起始、終止的測定方法，提出插值增采樣技術(shù)以提高采樣頻率以及研究了基于Hilbert變換結(jié)合組合插值法的互相關(guān)尋峰新方法，提出基于平均濃度的柱塞流相濃度測定方法，準確實現(xiàn)柱塞長度、柱塞速度、相濃度等的同時測定，結(jié)合流型、速度及相

4、濃度等信息，建立基于流型信息的固相質(zhì)量流量模型;
　　(5)在LabVIEW開發(fā)環(huán)境下完成了上位機軟件平臺的開發(fā)，完成了16極板激勵切換，數(shù)據(jù)采集，數(shù)字濾波，F(xiàn)FT，Hilbert變換，插值增采樣，互相關(guān)測速，濃度檢測，質(zhì)量流量檢測等程序;
　　(6)搭建完成基于水平管道的濃相氣固兩相流流動參數(shù)檢測系統(tǒng)，在實驗室條件下，進行濃相氣力輸送固相質(zhì)量流量及相應參數(shù)檢測的實驗研究;
　　(7)實驗結(jié)果表明:本系統(tǒng)能夠準確識別流