[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

说明书

技术领域

本发明涉及气力输送领域，特别是涉及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。

背景技术

气固两相流是一种普遍存在的物质运动形式，在化工、冶金、电力、食品处理、医药等生产领域中广泛涉及到气固两相流体系。由于其涉及范围的广泛性及其应用的重要性促使了气固两相流领域研究工作的迅速发展，因此研究能测量气力输送中固相浓度的方法和设备在工业实际应用中具有重要意义与实际需求。在一些生产过程中对气力输送中的固相物质浓度检测可以优化生产和稳定生产，提高生产效率，使工况平稳运行并产生可观的经济效益。

发明内容

本发明主要针对气力输送中固相物质浓度的测量问题，提出了基于气力输送中固相浓度的在线检测方法，具有可在线检测、实时观察分析来定性的给出气固两相流浓度与颗粒度大小分析结果，以指导工业生产的需求。

为达上述目的，本发明的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，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。

其中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。

其中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45⁰；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。

其中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。

其中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。

其中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可以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。

其中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。

其中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。

其中该保护箱上设有一检修门。

由于采用上述技术方案，利用本发明的装置可实时在线检测，支持可实时观察分析以指导工业生产的需求。同时也可以通过图像分析计算给出固相物质颗粒度大小以及预估出气固两相流浓度值。

下面结合附图对发明的用于气力输送中检测固相物质浓度/颗粒度大小的装置作进一步说明。

附图说明

图1为本发明检测装置的立体结构示意图；

图2为本发明检测装置的剖视图；

图3为本发明光学放大仪器组件的结构示意图；

图4为本发明检测装置原理示意图；

图5为本发明检测装置安装于弯管道的结构示意图；

图6为本发明气力输送中固相浓度/颗粒度大小检测系统检测流程框图。