[发明专利]一种煤粉流量在线测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种煤粉流量在线测量装置，其特征是：在一次风管道上串联设置一段测量管(1)，所述测量管(1)是以陶瓷材料为材质，在所述测量管(1)的两端分别安装两组电容传感器；所述电容传感器是在所述测量管(1)的外壁上呈环状均匀分布2n个电极板(2)，所述2n个电极板(2)是以两两相对构成n个平板电容；以所述平板电容的电容量作为测量装置的输出信号；

利用所述煤粉流量在线测量装置按如下方式实现煤粉流量在线测量：

令所述两组电容传感器中的一组为第一组电容传感器，另一组为第二组电容传感器；

所述第一组电容传感器中各平板电容在t时刻的瞬时电容值为：{C_1，i(t)，i＝1，2，...，n}；

所述第二组电容传感器中各平板电容在t时刻的瞬时电容值为：{C_2，i(t)，i＝1，2，...，n}；

所述煤粉流量在线测量装置的测量方法是按如下步骤进行：

分别计算两组电容传感器中第i个平板电容所对应检测区域在t时刻的煤粉瞬时浓度值为m_1，i(t)和m_2，i(t)：

式中ρ_s为被测煤的真实密度；ε_g为空气介电常数；ε_s为被测煤的介电常数；ε₀为真空介电常数；d为平板电容中一对电极板间距离；s为电极板面积；

由式(1)计算获得测量管中在t时刻的煤粉瞬时浓度值为：

步骤2、由式(2)给出C_1，i(t)和C_2，i(t)的互相关函数R_12，i(τ)：

将互相关函数R_12，i(τ)对延迟时间τ求导，如式(3)：

利用(3)求解出R_12，i(τ)为最大值时所对应的延迟时间

令：两组电容传感器之间的轴向距离为D，测量管的管道截面积为A，由式(4)计算获得煤粉颗粒流过测量管的平均速度为：

则煤粉流过测量管的质量流量q(t)为：

2.根据权利要求1所述的煤粉流量在线测量装置，其特征是：在所述测量管(1)的外壁上独立设置各屏蔽罩(3)，所述各电极板(2)独立封闭在各自所在位置上的屏蔽罩(3)中。

3.根据权利要求1所述的煤粉流量在线测量装置，其特征是：所述两组电容传感器之间的轴向距离为200mm。

4.根据权利要求1所述的煤粉流量在线测量装置，其特征是：所述测量管(1)与所述一次风管道之间利用法兰(6)进行可拆装式连接。