[发明专利]一种煤粉燃料颗粒特性测试装置

权利要求书

1.一种煤粉燃料颗粒特性测试装置，其特征在于：包括声波发生系统、煤粉颗粒输送系统、水浴温控系统、颗粒条纹成像采集系统和数据后处理系统；

所述声波发生系统包括信号发生器(11)、功率放大器(12)、声波导管(14)、安装在声波导管(14)两端的两个相同的Helmholtz声源(13)；

所述Helmholtz声源(13)包括由扬声器(131)、空腔(132)、通孔(133)和平板(134)组成的仅由通孔(133)与外界相连接的半封闭结构，扬声器(131)和平板(134)分别位于空腔(132)两端；所述空腔(32)的内径大于通孔(133)的内径；所述通孔(133)设置在平板(134)的中心上；

所述声波导管(14)为透明的圆管，声波导管(14)的内径大于通孔(133)的内径；将两个相同的Helmholtz声源(13)通过平板(134)密封地安装在声波导管(14)的两端，用于保证通孔(133)与声波导管(14)相连通；

用导线依次将信号发生器(11)、功率放大器(12)和扬声器(131)连接成电学回路，用于保证通过调节信号发生器(11)的输出频率和功率放大器(12)的输出电压振幅，调节扬声器(131)的输入频率和输入电压振幅，调节扬声器(131)辐射的声波经空腔(132)和通孔(133)作用后，从声波导管(14)的两端向内辐射两束相向传播的大振幅声波，两束声波在声波导管(14)内干涉形成拥有多个声压波腹和声压波节的一维的驻波声场(15)，煤粉在驻波声场(15)的声压波节位置形成颗粒条纹(42)；

煤粉颗粒输送系统连接声波发生系统，用于将煤粉输送到声波导管(14)中；

水浴温控系统连接声波发生系统，用于加热声波导管(14)中的煤粉；

颗粒条纹成像采集系统用于拍摄声波导管(14)中颗粒条纹(42)的颗粒条纹图片；

数据后处理系统连接颗粒条纹成像采集系统，用于对颗粒条纹图片进行分析处理。

2.根据权利要求1所述的一种煤粉燃料颗粒特性测试装置，其特征在于：所述煤粉颗粒输送系统包括煤粉输送管道(21)、煤粉风机(22)、煤粉风阀(23)、声波导管(14)和煤粉输送主管道(24)，用煤粉输送管道(21)将煤粉风机(22)、煤粉风阀(23)、声波导管(14)和煤粉输送主管道(24)连接成密封的煤粉输送回路；

利用煤粉风机(22)将煤粉从煤粉主管道(24)通过煤粉输送管道(21)输送到声波导管(14)中，经声波导管(14)内驻波声场(15)的作用后，再由煤粉输送管道(21)，将煤粉输送回煤粉输送主管道(24)；

所述煤粉输送管道(21)外部作保温处理，用于保证煤粉在煤粉输送管道(21)内输送过程中不降温；

所述煤粉输送管道(21)上增设外部热源，用于当外界环境温度过低且煤粉输送管道(21)温度太低时对煤粉加热保温。

3.根据权利要求1所述的一种煤粉燃料颗粒特性测试装置，其特征在于：所述水浴温控系统包括密封的安装在声波导管(14)外部的透明的玻璃套管(31)、热水输送管道(32)、热水循环泵(33)、安装在声波导管(14)内煤粉风中的温度传感器(34)、温控开关(35)、电源(36)、水槽(37)、安装在水槽(37)中的电加热(38)；

用热水输送管道(32)将热水循环泵(33)、水槽(37)、玻璃套管(31)连接成水循环回路，用于保证在玻璃套管(31)内流过的热水均匀加热声波导管(14)内的煤粉；

用导线将电加热(38)、温控开关(35)和电源(36)连接成加热电学回路，温度传感器(34)连接到温控开关(35)；

用温度传感器(34)控制温控开关(35)的开关和闭合；当温度传感器(34)测得声波导管(14)内煤粉温度低于煤粉输送管道(21)中煤粉温度时，闭合温控开关(35)，电加热(38)开始工作，加热水槽(37)中的循环水，直到温度传感器(34)测得的煤粉温度等于煤粉输送管道(21)中的煤粉温度，之后断开温控开关(35)，保证声波导管(14)内的煤粉温度与煤粉输送管道(21)中的煤粉温度相等。