[发明专利]一种化学链燃烧过程载氧体氧化还原性能预测装置及方法

权利要求书

1.一种化学链燃烧过程载氧体氧化还原性能预测装置，其特征在于，包括：测试容器、磁电阻测量模块、激励线圈、驱动电路、多频激励信号发生器、信号调理电路、数据采集模块和计算机；

所述测试容器呈圆柱体，内部盛放用于采样的载氧体颗粒；

所述磁电阻测量模块由多个磁电阻测量传感器和对应补偿线圈组成，所述磁阻测量模块设置成沿着所述测试容器周向等间隔阵列式分布在所述测试容器的外表面上，每个所述磁电阻测量传感器与所述信号调理电路连接；

所述激励线圈分别设置在所述测试容器的两侧，所述驱动电路分别和所述激励线圈连接；

所述多频激励信号发生器和所述驱动电路连接，为所述激励线圈提供激励信号；

所述信号调理电路和所述多频激励信号发生器分别与所述数据采集模块连接；

所述数据采集模块与所述计算机连接。

2.根据权利要求1所述的化学链燃烧过程载氧体氧化还原性能预测装置，其特征在于：所述磁电阻测量模块是由多个磁阻传感器和对应补偿线圈构成传感器阵列，相邻的所述磁阻传感器间距控制在5mm到20mm之间。

3.根据权利要求1所述的化学链燃烧过程载氧体氧化还原性能预测装置，其特征在于：所述激励线圈由一对缠绕在绝缘圆筒上的多匝线圈组成，以构成Helmholtz线圈结构，从而在所述测试容器的空间范围内形成分布均匀的磁场。

4.根据权利要求1所述的化学链燃烧过程载氧体氧化还原性能预测装置，其特征在于：所述多频激励信号发生器能生成100Hz到100KHz的不同频率的激励信号，经过所述驱动电路放大后驱动所述激励线圈。

5.根据权利要求1所述的化学链燃烧过程载氧体氧化还原性能预测装置，其特征在于：所述信号调理电路将所述磁电阻测量模块微弱的输出信号进行转换、滤波和放大，以便对信号进行采集和处理。

6.根据权利要求1所述的化学链燃烧过程载氧体氧化还原性能预测装置，其特征在于：所述数据采集模块将所得数据上传到计算机，对载氧体氧化还原性能进行下一步的分析和处理。

7.一种应用于所述权利要求1-6之一的化学链燃烧过程载氧体氧化还原性能预测装置的方法，其特征在于包括：(1)控制多频激励信号发生器生成激励信号，通过驱动电路放大后驱动激励线圈，对测试容器中的载氧体施加均布磁场；(2)利用磁电阻测量模块获得不同反应进程载氧体颗粒的磁电阻测量模块输出信号，通过信号调理电路对信号进行转换、滤波和放大，通过数据采集模块对信号进行采集，并传递到计算机；(3)通过离线分析获得表征载氧体颗粒氧化还原性能的参数——氧化还原反应速率，为载氧体氧化还原性能预测模型的建立提供训练数据；(4)通过提取磁电阻测量模块输出信号的特征参数，建立基于机器学习算法的预测模型，通过对模型的参数优化，提高模型的预测精度。