[发明专利]一种纸浆流速及流量的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及轻化工和测量技术领域，尤其涉及一种纸浆流速及流量的测量方法。

背景技术

在造纸工业中，纸浆的速度流量是测量最多的物理量，纸浆流速的测量对于造纸生产线上的打浆、洗浆、计量、炒纸等几乎所有环节都有重要意义，目前，电磁流量计、数字图像技术(DIT)、超声波脉冲多普勒法(PUD)、核磁共振(NMR)法等多种方法被用于纸浆流速的测量。不过，生产中使用最多的电磁流量计测量精度较低仅能达到1％，超声波脉冲多普勒法(PUD)仅适于低浓度(0.5％)的测量，而数字图像技术(DIT)不适于在线使用，而核磁共振(NMR)法的价格过于昂贵。因此，以上方法都不适合为造纸生产线提供标准纸浆流速。

在造纸生产中，纸浆浓度被测量数量仅次于纸浆流速，这两个参数往往被同时测量，而且纸浆浓度的测量技术相当成熟，因此在原来1台浓度传感器的基础上，再添加1台浓度可用于纸浆流速的高精度测量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能精确测量出纸浆实时流速及流量的纸浆流速及流量的测量方法。

为达到上述目的，本发明提供一种纸浆流速及流量的测量方法，所述的测量方法按照以下步骤进行：

步骤1)：通过设置在纸浆管道上的相邻的第一浓度传感器和第二浓度传感器分别获得离散的采样浓度信号C_A(n)和C_B(n)；其中n代表时间t的离散量(n＝1，2，…N)，C_A(n)代表第一浓度计在n时刻测量到的浓度值，C_B(n)代表第二浓度计在n时刻测量到得浓度值；

步骤2)：根据公式(1)和(2)分别计算采样浓度信号C_A(n)和C_B(n)的离散傅立叶变换C_A(k)、C_B(k)：

C_A(k)＝FFT[C_A(n)]            (1)；

C_B(k)＝FFT[C_B(n)]            (2)；

其中k是离散频率，代表频谱自变量的离散量；

步骤3)：根据公式(3)，由步骤2)获得的C_A(k)、C_B(k)计算采用浓度信号的功率谱S_AB(k)：

SAB(k)=CA(k)C‾B(k)N---(3);]]>

步骤4)：根据公式(4)，通过功率谱S_AB(k)的离散傅立叶逆变换计算C_A(n)、C_B(n)的相关函数R_AB(τ)：

R_AB(τ)＝IFFT|S_AB(k)|        (4)；

步骤5)：根据公式(5)求出R_AB(τ)的最大值R_ABmax(τ)及其对应的渡越时间τ，

R_ABmax(τ)＝max[R_AB(τ)]     (5)；

其中渡越时间τ即管道中纸浆由浓度计A流到浓度计B所用的时间；

步骤6)：将τ代入公式(6)，可获得纸浆实时流速v；将τ代入公式(2)可获得纸浆实时流量F：