[实用新型]一种基于多波长的宽筛分颗粒粒度在线测量系统

说明书

本实用新型公开一种基于多波长的宽筛分颗粒粒度在线测量系统：激光发生装置，包括三个不同波长的激光器、合束器和光纤准直器，三个不同波长的激光器发出的激光经合束器和光纤准直器后入射到输送带上形成光斑；散射光接收装置，包括透镜、散射光接收分束器和三条接收通道，三条接收通道均包括窄带滤波片和光电倍增管，颗粒经过光斑时发生散射信号，经透镜聚焦后，依次经散射光接收分束器、窄带滤波片和光电倍增管转换为电信号；处理装置，接收电信号并进行处理得到颗粒粒度。该装置基于光散射原理可以实现宽筛分布颗粒粒度的在线原位测量，测量过程无需人工操作，测量结果准确及时。

技术领域

本实用新型涉及粒度在线测量领域，具体涉及一种基于多波长的宽筛分颗粒粒度在线测量系统。

背景技术

循环流化床(CFB)锅炉床料中的颗粒通常是粒径由小到大的宽筛分布，由于颗粒的直径不同，其流动工况和规律也各不相同。实践证明，入炉燃料的颗粒度对循环流化床锅炉的点火启动、运行控制、燃烧效率、风帽及水冷壁等部件的运行均有一定程度的影响。例如当颗粒偏大时可能会引发床压降低、床面温度不均匀等问题。CFB锅炉通常使用输送带将燃料运至锅炉，因此，对输送带上的入炉燃料颗粒粒度进行准确快速测量对锅炉安全经济运行具有重要意义。

工业现场传统的颗粒粒度测量方法是筛分法，将已知重量的燃料样品放置于筛孔大小不同且顺序排列的筛子上并机械振动，使颗粒连续通过更小筛孔的筛子，对保留在筛子上的颗粒称量来统计各粒级颗粒质量占总样品重量的百分比，获得样品的粒度分布。筛分法测量原理简单，结果可靠，但需要采样且检测耗时较长，测量结果滞后无法满足工业生产的快速变化。

目前相对流行和先进的方法主要有激光粒度法及机器视觉法，如公开号为CN107255608A的中国专利公开了一种基于单光电探测器的颗粒粒度测量仪，公开号为CN109598715A的中国专利公开了一种基于机器视觉的物料粒度在线检测方法。激光粒度法通过发射一束激光，接收并分析激光被颗粒阻挡后产生的衍射或散射光信号得到颗粒尺寸，该方法测量速度快、结果准确、操作简便。机器视觉法通过颗粒流上某一区域颗粒图像，将目标转换成图像信号，再利用相关处理算法识别并计算图像中的目标参数，对颗粒进行识别与分析。该方法成本低、对样品无损，检测的颗粒尺寸范围较广，可同时分析微米级至毫米级颗粒。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于多波长的宽筛分颗粒粒度在线测量系统，可以实现宽筛分布颗粒粒度的在线原位测量，测量过程无需人工操作，测量结果准确及时。

本实用新型提供如下技术方案：

一种基于多波长的宽筛分颗粒粒度在线测量系统，所述装置包括：

激光发生装置，包括三个不同波长的激光器、合束器和光纤准直器，三个不同波长的激光器发出的激光经合束器和光纤准直器后入射到输送带上形成光斑；

散射光接收装置，包括透镜、散射光接收分束器和三条接收通道，三条接收通道均包括窄带滤波片和光电倍增管，颗粒经过光斑时发生散射信号，经透镜聚焦后，依次经散射光接收分束器、窄带滤波片和光电倍增管转换为电信号；

处理装置，接收电信号并进行处理得到颗粒粒度。

优选的，所述光纤准直器发出的入射光垂直向下入射至输送带平面，所述入射光与由透镜和散射光接收分束器组成的接收光路呈夹角为15度至75度布置。进一步优选的，所述夹角为30度。

优选的，所述激光发生装置与散射光接收装置均由笼式系统进行连接固定。

优选的，所述的笼式系统通过支架悬挂于输送带上方。

优选的，所述的三个不同波长的激光器包括波长400nm至500nm 固体连续激光器、500nm至600nm固体连续激光器与600nm至800nm 半导体连续激光器。优

优选的，所述的三个不同波长的激光器相互平行布置。