[发明专利]高温环境气固两相流多参数测量装置和方法

权利要求书

1.高温环境气固两相流多参数测量方法，其特征在于，所述测量方法包括：

采集高温目标区域的辐射光信号；

将所述辐射光信号转化为可见波段和近红外波段的光谱信号；

根据所述可见波段的光谱信号求解预先建立的拟合目标模型，得到高温环境气固两相流参数，其中，所述高温环境气固两相流参数中至少包括颗粒辐射率参数、颗粒温度参数、颗粒辐射强度参数和颗粒浓度参数；

根据所述近红外波段的光谱信号，通过辐射光谱拟合获得初始光强，根据公式二所示的三原子气体浓度与辐射光谱强度衰减关系，得到所述高温环境气固两相流参数中的三原子气体浓度参数，

在公式二中，I_t为实测强度最低值，I₀为通过光谱拟合得到的初始强度，C为烟气中三原子气体浓度。

2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述测量方法还包括：

根据预先获取的辐射率与颗粒浓度的正比比例系数及所述颗粒辐射率参数，确定所述高温环境气固两相流参数中的颗粒浓度参数。

3.高温环境气固两相流多参数测量装置，其特征在于，用于实施权利要求1或2所述的高温环境气固两相流多参数测量方法，包括用于采集辐射光信号和温度的测量探针部(1)、用于将所述辐射光信号处理为光谱信号的光谱探测部(2)和用于根据预先建立的拟合目标模型将所述光谱信号处理为高温环境气固两相流参数的信号处理部(4)，其中，所述高温环境气固两相流参数中至少包括颗粒辐射率参数、颗粒温度参数、颗粒辐射强度参数、颗粒浓度参数和三原子气体浓度参数，所述测量探针部(1)包括第一管体(101)、连接有光纤(104)的核心探头(103)以及连接有电缆(112)的热电偶(113)，所述第一管体(101)的一端设有安装位，所述核心探头(103)和所述热电偶(113)安装在所述安装位上，所述光纤(104)和所述电缆(112)设置在所述第一管体(101)内，所述热电偶(113)通过所述电缆(112)与所述信号处理部(4)连接，所述测量探针部(1)还包括用于向所述第一管体(101)内送入冷却液体的第二管体(102)，所述第二管体(102)上设置有供冷却液进入的进水接头(108)，所述第一管体(101)上设置有供冷却液流出的液体出口(107)。

4.根据权利要求3所述高温环境气固两相流多参数测量装置，其特征在于，在所述测量探针部(1)和所述光谱探测部(2)之间设置有用于将所述辐射光信号分为多束辐射光信号束的分光透镜(23)，

所述光谱探测部(2)包括多个光谱分析单元，以使各所述光谱分析单元一一对应地接收并处理各所述辐射光信号束，并将各所述辐射光信号束处理为多个不同波段的光谱信号。

5.根据权利要求4所述高温环境气固两相流多参数测量装置，其特征在于，所述光谱分析单元有两个且分别为可见波段光谱分析单元(21)和近红外波段光谱分析单元(22)。

6.根据权利要求4所述高温环境气固两相流多参数测量装置，其特征在于，所述光谱分析单元包括通过光纤连接的第二准直器和光谱分析元件，所述第二准直器用于接收所述分光透镜(23)传递出的辐射光信号束，所述光谱分析元件与信号处理部(4)连接。

7.根据权利要求4-6中任意一项所述高温环境气固两相流多参数测量装置，其特征在于，所述高温环境气固两相流多参数测量装置还包括第一准直器(16)，所述测量探针部(1)与所述第一准直器(16)连接，以将辐射光信号输送给所述分光透镜(23)。