[发明专利]流速以及颗粒物浓度测量系统及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量领域，尤其是涉及一种流速以及颗粒物浓度测量系统及其测量方法。 

背景技术

在锅炉燃烧中存在一系列问题，如火焰偏斜冲刷炉墙、在靠近炉墙区域局中心还原气氛强而产生水冷壁局部中心高温腐蚀或结焦、热负荷不均匀、烟气侧和蒸汽侧温度偏差、飞灰含碳量高等问题，影响机组运行的可靠性和经济性。造成以上问题的原因主要为燃烧器煤粉浓度的高低以及各个煤粉燃烧器的颗粒物均匀性，特别是处于同层燃烧器之间一次颗粒物分配不均匀，直接影响到炉内燃烧工况的稳定和锅炉的燃烧效率。因此需要对颗粒物输送管道中的颗粒物的流速以及颗粒物浓度进行测量，这里的颗粒物可以为冶金、冶炼、电力或者化工中的烟气或者为煤粉。 

现有的测量是用匀速管或者文丘里管对流速以及颗粒物浓度进行测量，在这种测量中，通常都需要颗粒物通过匀速管或者文丘里管，例如文丘里管的使用原理是利用异形管使流经该管流体的速度发生变化从而产生差压，通过该压差计算流速以及颗粒物浓度。 

由于匀速管或文丘里管都是管形，在颗粒物通过匀速管或者文丘里管的时候，取压口容易被颗粒物堵塞，颗粒物将取压口堵塞后，会影响颗粒物在高速移动时，对取压口造成的压力，从而降低测量的精度。 

发明内容

本发明提出了一种流速以及颗粒物浓度测量系统及其测量方法，提高测量的精度。 

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的： 

流速以及颗粒物浓度测量系统，包括：传感器、信号处理器以及管道； 

其中，所述传感器有两个，且两个所述传感器上均设置有传感器探头，所述传感器探头均穿过所述管道的侧壁深入管道内；两个所述传感器均与所述信号处理器连接； 

所述传感器探头用于感应颗粒物上的电荷，并产生感应电流传送给传感器； 

所述传感器用于根据所述传感器探头所传送的感应电流产生感应信号并发送给所述信号处理器； 

所述信号处理器用于接收所述感应信号，并根据接收该感应信号的时间差计算流速以及颗粒物浓度。 

优选地，所述管道侧壁上设置有安装孔，所述传感器探头穿过所述安装孔，并与所述安装孔可拆卸的连接。 

优选地，其特征在于，两个所述传感器探头沿所述管道的轴向分布。 

优选地，两个所述传感器探头探入管道的深度相同。 

优选地，两个所述传感器探头之间的距离为180mm-400mm。 

优选地，两个所述传感器探头之间的距离为200mm-250mm。 

优选地，所述传感器上还包括A/D转换器，所述A/D转换器用于将传感器所产生的感应信号由模拟数据转换为数字数据，并将被转换为数字信号后的感应信号向信号处理器发送。 

流速以及颗粒物浓度测量方法，包括： 

使传感器探头感应颗粒物上的电荷，并产生感应电流传送给传感器； 

通过所述传感器用于根据所述传感器探头所传送的感应电流产生感应信号并发送给所述信号处理器； 

计算两个感应信号之间的时间差； 

通过该感应信号的时间差已有数据计算流速以及颗粒物浓度。 

优选地，所述已有数据包括：L：两个所述传感器探头之间的距离；M：颗粒物总量；S：管道的横截面积； 

其中，所述流速V满足公式（1）： 

(1)V=LΔt]]>

△t：信号处理器接收到感应信号的时间差； 

所述颗粒物浓度C满足公式（2）： 

(2)C=MV×S.]]>

优选地，所述传感器接收该感应电流并根据该感应电流产生感应信号并向信号处理器传送具体为： 

传感器接收电荷并产生模拟数据的感应信号； 

A/D转换器将传感器所产生的感应信号由模拟数据转换为数字数据，并向信号处理器传送。 

可见，本发明具有如下优点：