氣力輸送系統(tǒng)管道中固體顆粒的在線連續(xù)測(cè)量和后續(xù)控制都是公認(rèn)的普遍要求，需要有相當(dāng)大數(shù)目的固體流量計(jì)來(lái)滿足不同的工業(yè)過(guò)程，在世界范圍內(nèi)極具市場(chǎng)潛力。
一、質(zhì)量流量測(cè)量方法的研究現(xiàn)狀及相關(guān)產(chǎn)品
固體顆粒的質(zhì)量流量測(cè)量是一個(gè)技術(shù)難題。為此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者均做了大量的研究工作，研究較多的測(cè)量方法多涉及一些新技術(shù)。也有很多研究工作是應(yīng)用傳統(tǒng)的單相流儀表和多相流模式進(jìn)行多參數(shù)組合辯識(shí)而檢測(cè)的，同時(shí)，將軟測(cè)量技術(shù)引入到氣力輸送系統(tǒng)參數(shù)測(cè)試領(lǐng)域中。軟測(cè)量技術(shù)包括模式識(shí)別，狀態(tài)估計(jì)，過(guò)程參數(shù)識(shí)別，模糊數(shù)學(xué)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，是利用較易在線測(cè)量的輔助過(guò)程變量和離線分析信息提供主要過(guò)程參數(shù)的在線估計(jì)的技術(shù)，可用來(lái)解決復(fù)雜的不確定的氣力輸送系統(tǒng)的質(zhì)量流量測(cè)量問(wèn)題。
二、質(zhì)量流量測(cè)量技術(shù)
1.節(jié)流法
測(cè)量固體顆粒的質(zhì)量流量計(jì)可分為節(jié)流型和非節(jié)流型。實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和研究證明這些設(shè)備適用于各種不同的工業(yè)過(guò)程中受重力作用的固體質(zhì)量流量的測(cè)量。機(jī)械固體流量計(jì)的測(cè)量值正比于固體質(zhì)量流速，但在本質(zhì)上對(duì)固體顆粒大小、化學(xué)組合、濕度的變化不敏感。所有的節(jié)流型傳感器都存在磨損問(wèn)題。由于傳感器安裝的侵入性，移動(dòng)顆粒的磨損性、散射以及流線的壓縮等，影響了其對(duì)氣力輸送管道中固體顆粒質(zhì)量流量測(cè)量的精確性。
2.非節(jié)流法
2.1直接測(cè)量
固體質(zhì)量流量的測(cè)量的非節(jié)流法主要可以分為兩類(lèi)：直接測(cè)量和間接測(cè)量。直接固體流量計(jì)有一個(gè)穿過(guò)設(shè)備的直接響應(yīng)固體質(zhì)量流速的敏感元件，僅需要單信號(hào)處理元件。已設(shè)計(jì)出三種直接法固體流量計(jì)并經(jīng)過(guò)測(cè)試，包括熱力法、主動(dòng)充電檢測(cè)法和被動(dòng)充電檢測(cè)法。其共同特性是需要沿著管道軸線方向按差動(dòng)方式設(shè)置一對(duì)敏感或檢測(cè)元件來(lái)獲取質(zhì)量流量信號(hào)。但直接法的使用經(jīng)常導(dǎo)致傳感頭在軸線方向的長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，但其不適用于能源工業(yè)中大規(guī)模生產(chǎn)過(guò)程。
2.2間接測(cè)量
現(xiàn)在提出方法大多數(shù)基于間接測(cè)量原理，即獨(dú)立測(cè)量瞬時(shí)體積濃度和瞬時(shí)固體流速。
流速測(cè)量
基于多普勒方法、相關(guān)法、空間濾波法、質(zhì)點(diǎn)成像法等四種原理的速度傳感器。
采用多普勒方法既可以采用微波傳感器對(duì)固體流速進(jìn)行粗略估計(jì)，又可以使用激光傳感器獲取流型中固定點(diǎn)的精確結(jié)果。
相關(guān)測(cè)速提供了一種比多普勒方法更好的途徑。電學(xué)傳感器（靜電和電容）與衰減法相比，優(yōu)點(diǎn)在于價(jià)格、維護(hù)以及適用性。但電容法及衰減法易受流型變化的影響。深入的理論研究及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)靜電型相關(guān)測(cè)速儀優(yōu)于其他相關(guān)測(cè)量設(shè)備。
空間濾波法是一種新方法，一般來(lái)說(shuō)，空間濾波法所用的傳感器比相關(guān)法傳感器在設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)上更復(fù)雜，但是，信號(hào)處理設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單。空間濾波能從顆粒流中獲取更多的信息，當(dāng)與有效的信號(hào)處理技術(shù)相結(jié)合，可得到較為精確的結(jié)果。
質(zhì)點(diǎn)成像法既可以利用其可視化測(cè)量的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行在線檢測(cè)，觀察流型，計(jì)算相含率，也可從其直接測(cè)量信號(hào)中提取流型，相含率等信息。
濃度測(cè)量
固體濃度測(cè)量使用的方法多樣，進(jìn)展也不相同。對(duì)于稀相的測(cè)量存在許多難題，并造成極大的測(cè)量誤差，但被動(dòng)充電檢測(cè)法和光學(xué)衰減法這兩種方法適用于稀相檢測(cè)。此外，不均勻的固體分布導(dǎo)致了另外的操作錯(cuò)誤，因?yàn)閭鞲衅鞫硷@示出一定程度的非均勻的空間靈敏度。若想獲得更均勻的敏感場(chǎng)，必須使用更大物理尺寸的傳感頭，如更厚的管壁或更長(zhǎng)的軸向長(zhǎng)度。多傳感器融合和新的信號(hào)處理技術(shù)的結(jié)合能有效地解決這一問(wèn)題。
微粒尺寸的差異影響了大部分傳感器的運(yùn)作，而基于電容和輻射原理的傳感器則不受此影響。因此，對(duì)特定尺寸微粒的濃度測(cè)量的標(biāo)定不需傳輸不同尺寸分布的微粒。許多傳感器包括所有基于電學(xué)和共振方法的傳感器依賴于固體的化學(xué)性質(zhì)。用電容傳感器等測(cè)濃度時(shí)，濕度和物料種類(lèi)的不同引起了很大的誤差，因此，使得基于電學(xué)、共振和衰減原理的傳感器必須用特定已測(cè)的固體來(lái)進(jìn)行校準(zhǔn)。
氣力輸送設(shè)備具有防塵效果好；便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，可減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省人力；在輸送過(guò)程中，可以同時(shí)進(jìn)行多種工藝操作，如..
氣力輸送的主要特點(diǎn)是輸送量大，輸送距離長(zhǎng)，輸送速度較高；能在一處裝料，然后在多處卸料。
氣體輸送設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保、能源等領(lǐng)域中至關(guān)重要，種類(lèi)繁多，具有高效、穩(wěn)定、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，隨著科..
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