[发明专利]一种气固流化床非球形颗粒混合的测量装置及方法

权利要求书

1. 一种气固流化床非球形颗粒混合的测量装置，其特征在于：该装置包括用于发射X射线的X线管（1）、准直器（2）、用于调整准直器（2）大小且设置在其上的升降电机（3）、用于吸收X射线并将其衰减的气固流化床（4）、检测器（5）、A/D转换器（6）和计算机（7），其中，

气固流化床（4）设置在准直器（2）和检测器（5）之间，X线管（1）设置在准直器（2）前方，气固流化床（4）设置在准直器（2）后方，检测器（5）设置在气固流化床（4）后方， A/D转换器（6）与检测器（5）连接，计算机（7）与A/D转换器（6）连接；

自X线管（1）发出的X射线经过升降电机（3）变成与测量区域等面积的平行X线束，以穿透不透明的气固流化床（4）被测区域，经气固流化床（4）内的气体、固体混合物衰减后射出的带有床层混合信息的X线束到达检测器（5），衰减后的X线束经A/D转换器（6）后进入计算机（7），计算机（7）通过与分别穿过不同厚度全床料比对体和全物料比对体的X线束比对后，获得测量区域的颗粒混合信息。

2. 一种气固流化床非球形颗粒混合的测量方法，其特征在于：该方法包括制备过程、比对过程和测量过程，制备过程为测量过程和比对过程准备物料；比对过程，为测量过程提供比对数据；测量过程，在制备过程和比对过程的基础上，获得测量区域的混合信息；

制备过程包括：准备空心颗粒D，壁厚为1/8～1/6D₀，D₀为空心颗粒D的等效直径；将液态碘化剂造影剂E放入烧杯加热，蒸发掉部分水分，使液态碘化剂造影剂E浓度量达到80～90％；采用注射器抽取造影剂，注入每一个空心颗粒D；然后采用固态强力胶C将注射孔封住，放入干燥箱加热8～12小时，待冷却后即可使用物料；

测量过程包括：首先将床料（A）和物料（B）分别放入气固流化床（4），通入流化风使两者充分流化；待流化稳定后，打开X线管（1），发射出强度为I₀的X射线，经过准直器（2）变成与测量区域等面积的平行X线束，直接穿透不透明的气固流化床（4）床体被测层面；X射线在透过气固流化床（4）内气固混合物时，发生光电效应和康普顿效应，能量发生衰减，强度变为I=I₀exp(-μ_md₀)，其中，μ_m为混合物的吸收系数，d₀为床体厚度，I₀为X射线的初始强度，I为X射线衰减后的强度；衰减后的X射线达到检测器（5），检测器（5）将含有气固流化床（4）内混合信息的X线变为相应的电信号，并通过内含的测量电路将电信号放大，由A/D转换器（6）变为数字信号，送给计算机（7）系统处理；

比对过程包括：采用以上的方法，对比对体进行比对实验，比对体内分别填充全床料和全物料，比对体厚度d在0~ d₀之间等尺寸变化，起始尺寸和递进尺寸为d_b，其中，d₀是被测气固流化床床体的厚度，d_b是床料的粒径。