[发明专利]一种气固混合物中颗粒物浓度的测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种气固混合物中颗粒物浓度的测量装置，该测量装置置于台面上，其特征在于：包括称重装置(1)、第一鼓泡装置(201)、第二鼓泡装置(202)、弹簧拉力装置(3)以及补重装置(4)；所述称重装置(1)为杠杆结构，该杠杆结构的两侧分别为受重杆(101)和测量杆(102)，所述第一鼓泡装置(201)和第二鼓泡装置(202)分别设置在受重杆(101)和测量杆(102)上，同时，补重装置(4)设置在测量杆(102)上，所述第一鼓泡装置(201)和第二鼓泡装置(202)皆为装有液体的封闭式容器，所述第一鼓泡装置(201)上设有第一进气管(203)和第一出气管(204)，所述第二鼓泡装置(202)上设有第二进气管(205)和第二出气管(206)，其中，待测气固混合物由第一进气管(203)通入；所述弹簧拉力装置(3)位于第二鼓泡装置(202)下方，连接测量杆(102)与台面。

2.根据权利要求1所述的气固混合物中颗粒物浓度的测量装置，其特征在于：所述第一鼓泡装置(201)到杠杆支点的距离大于第二鼓泡装置(202)到杠杆支点的距离。

3.根据权利要求1所述的气固混合物中颗粒物浓度的测量装置，其特征在于：所述第一进气管(203)和第二进气管(205)皆由容器外延伸至液体内部。

4.根据权利要求1所述的气固混合物中颗粒物浓度的测量装置，其特征在于：所述第一进气管(203)、第一出气管(204)、第二进气管(205)和第二出气管(206)均通过外部支架支撑。

5.根据权利要求1所述的气固混合物中颗粒物浓度的测量装置，其特征在于：所述第一进气管(203)和第二进气管(205)上分别设有第一调节阀(501)和第二调节阀(502)。

6.根据权利要求1所述的气固混合物中颗粒物浓度的测量装置，其特征在于：所述第一进气管(203)、第一出气管(204)、第二进气管(205)和第二出气管(206)上分别设有第一流量计(601)、第二流量计(602)、第三流量计(603)和第四流量计(604)。

7.根据权利要求3所述的气固混合物中颗粒物浓度的测量装置，其特征在于：所述第一进气管(203)和第二进气管(205)位于液体内部的管道末端分别设有第一曝气头(701)和第二曝气头(702)。

8.根据权利要求7所述的气固混合物中颗粒物浓度的测量装置，其特征在于：所述第一曝气头(701)的开孔面积与第一进气管(203)的横截面积相等，开孔尺寸大于被测气固混合物中颗粒物粒径上限值。

9.利用权利要求1所述的测量装置测量气固混合物中颗粒物浓度的方法，其特征在于：包括如下步骤：

a、将测量装置放置于台面上，在第一鼓泡装置(201)和第二鼓泡装置(202)内注等量液体，调整补重装置(4)和杠杆两测力臂长度使杠杆两端保持平衡，并使第二鼓泡装置(202)下端的弹簧拉力装置(3)数值为0，计补重装置(4)的补重质量为G_f，第一鼓泡装置(201)质量为G₁，第二鼓泡装置(202)质量为G₂，第一鼓泡装置(201)到杠杆支点的距离为X₁，第二鼓泡装置(202)到杠杆支点的距离为X₂，补重装置(4)到杠杆支点的距离为X₃；

得：G₁X₁＝G₂X₂+G_fX₃ (1)

b、受重杆处，将待测气固混合物从第一进气管(203)通入第一鼓泡装置(201)内并通过第一流量计(601)监测流量，气固混合物中的固体颗粒物和少量气体截留在液体中，剩余气体从第一出气管(204)排出，计通过第一流量计(601)的气体流量为V；

c、测量杆处，将等流量的气体从第二进气管(205)通入第二鼓泡装置(202)内，少量气体留在液体中，剩余气体从第二出气管(206)排出；

d、受重处由于滞留了气固混合物中的固体颗粒物，质量增加，导致杠杆倾斜，计倾斜角度为θ，弹簧拉力装置(3)的读数为F，固体颗粒物质量为ΔG；

得：(G₁+ΔG)X₁cosθ＝(G₂+F)X₂cosθ+G_fX₃cosθ (2)

(2)-(1)得：ΔG X₁＝FX₂

ΔG＝FX₂/X₁

e、根据相应时间段内测得气体流量V和密度ρ，求得质量流量M，则气固混合物中颗粒物浓度为：w＝ΔG/M×100％。