[发明专利]用于气力输送中检测固相物质浓度/颗粒度大小的装置

权利要求书

1.一种用于气力输送中检测固相物质浓度/颗粒度大小的装置，其特征在于包括：

测量管道，该测量管道具有一透明可视区域；

光学放大仪器组件，透过该透明可视区域，将该测量管道内的固体物质进行光学放大；

光源组件，提供拍摄所需的光；

高速摄像装置，拍摄经该光学放大仪器组件放大后的图像；

自动调焦组件，使得该光学放大仪器组件移动以使该高速摄像装置拍摄出清晰的图像；

计算机终端，具有图像信息分析系统，对采集到的图像进行图像信息分析；及

控制平台，控制该光学放大仪器组件的位置、控制该高速摄像装置采集图像、并将采集到的图像传输到计算机终端，

将拍摄到的图像通过图像信息分析系统处理获取管道内固相物质的颗粒图像，按需求选取一定大小的处理图像区域进行分析，由于拍摄到的固相颗粒物质最终在底片中将占取一定的像素单元，通过计算固相颗粒物质所占取的像素单元区域的直径，在根据放大装置所放大的倍数最终计算得出气固两相流中固相颗粒物质颗粒度大小，另外，通过颗粒度像素在所在图像中所占的面积比估算固相物质的浓度值；同时由图像信息分析系统得出图像的灰度图，根据图像的不同灰度图分析处理值与不同颗粒度浓度实流实验结果对比分析，由某一时间段内统计学数据分析，经多次实流实验以及图像分析建立相关的映射关系，给出定性的气固两相流的浓度，最后通过数据融合算法给出气固两相流流体的浓度值。

2.如权利要求1所述的用于气力输送中检测固相物质浓度/颗粒度大小的装置，其特征在于该测量管道由内管道和外管道组成，该内管道为玻璃纤维增强塑料；该外管道为钢管。

3.如权利要求1所述的用于气力输送中检测固相物质浓度/颗粒度大小的装置，其特征在于该光学放大仪器组件包括长度固定且为三通管道的机械筒、平场复消色差物镜及分光镜；该机械筒的前端安装有该平场复消色差物镜；该分光镜安装在该机械筒三通管连接处，且与该机械筒管轴向夹角为45°；于该机械筒后端安装有该高速摄像装置，且该机械筒的另一端安装有该光源组件。

4.如权利要求1所述的用于气力输送中检测固相物质浓度/颗粒度大小的装置，其特征在于该光源组件依序包括高压钠灯光源、集光镜、孔径光阑、视场光阑、聚光镜，且于该孔径光阑和该视场光阑处分别安装有小型同步电机及其齿轮组；该集光镜与该聚光镜之间的距离固定。

5.如权利要求1所述的用于气力输送中检测固相物质浓度/颗粒度大小的装置，其特征在于该高速摄像装置包括摄影目镜和高速摄像机，该摄影目镜安装于该光学放大仪器组件的末端；该高速摄像装置的分辨率为1280×1024像素，CMOS传感器的尺寸为21.504×26.88mm，像素单元21微米，录制速度最高达10,000帧/秒，内置放大电路具有超低光照灵敏度，该高速摄像装置达微米级拍摄。

6.如权利要求1所述的用于气力输送中检测固相物质浓度/颗粒度大小的装置，其特征在于该自动调焦组件包括同步电机、齿轮组、丝杠、丝杠架、轴承与轴承座、滑块及导轨和固定装置；该滑块、该导轨及该固定装置固定支撑着所述光学仪器放大组件，该丝杠通过该轴承与该轴承座安装在所述丝杠架之间,该同步电机通过联轴器、该齿轮组与该丝杠相连，该同步电机开动导致该丝杠转动，在该导轨的支撑下根据该齿轮组齿比关系能够精确调节该光学仪器放大组件的位置，使得该高速摄像装置移动并获取清楚的图像视频。

7.如权利要求6所述的用于气力输送中检测固相物质浓度/颗粒度大小的装置，其特征在于该齿轮组包括小齿轮和大齿轮，该小齿轮与该大齿轮的齿比为0.01。

8.如权利要求1所述的用于气力输送中检测固相物质浓度/颗粒度大小的装置，其特征在于该装置还包括保护箱，该保护箱位于该测量管道、该光学放大仪器组件、该光源组件、该高速摄像装置、该自动调焦组件及该控制平台外部，用于保护各组件。

9.如权利要求8所述的用于气力输送中检测固相物质浓度/颗粒度大小的装置，其特征在于该保护箱上设有一检修门。