[发明专利]用于高温流化床测量的电容层析成像传感器及系统

说明书

本申请公开了用于高温流化床测量的电容层析成像传感器，包括金属外管、第一绝缘管以及电极组件；金属外管的底部固定有气体分布板以使在金属外管的内腔中形成高温流化床；第一绝缘管可拆卸地插设并固定在金属外管的内腔中；电极组件位于金属外管的内腔中，并且与第一绝缘管之间以加紧的方式组装固定；电极组件包括阵列式电极和支撑绝缘管，阵列式电极沿支撑绝缘管的内周壁固定，其中，阵列式电极用于对高温流化床中的流体直接进行电容测试。该传感器可以实现在1000°高温下进行流态化测试，采用的内置电极测试方式彻底消除了壁面效应的影响，真实反映了所测样品的流化状态；且易于拆卸和安装，可重复使用，提高了测量效率也减少了人力劳动。

技术领域

本申请涉及一种用于高温流化床测量的电容层析成像传感器及系统，属于传感器技术领域。

背景技术

电容层析成像(ECT)是过程层析成像技术中的一种，其基本原理是多相介质具有不同的介电常数，通过在被测对象外部排布多电极阵列式电容传感器，当测量电极所在截面介质状态发生变化时，会引起等效介电常数的变化，从而导致传感器测得的各电极对之间的电容值发生变化，利用相应的图像重构算法，即可获得所测截面处的介质分布情况。

CN106896143A中公开了一种耐高温电容层析成像传感器，该传感器包括阵列分布电极、轴端屏蔽电极、绝缘隔离层、轴端屏蔽电极连接层、固定层以及屏蔽罩，阵列分布电极粘结在测量用绝缘管道的外壁，轴端屏蔽电极粘结在阵列分布电极两端的测量用绝缘管道的外壁上，绝缘隔离层位于阵列分布电极的外侧，轴端屏蔽电极连接层位于绝缘隔离层的外侧且与轴端屏蔽电极连通，固定层位于轴端屏蔽电极连接层的外侧，屏蔽罩位于固定层的外侧。在该高温ECT传感器制作时，包括先采用腐蚀镂空工艺制作阵列分布电极，然后再将阵列分布电极粘贴在测量用绝缘管道，之后将绝缘隔离层缠绕在阵列分布电极上，接着粘贴轴端屏蔽电极，将轴端屏蔽电极连接层固定在轴端屏蔽电极上，接着再将固定层缠绕在轴端屏蔽电极连接层上，之后固定屏蔽罩。

现有技术中的高温ECT传感器，大多采用外置电极的方式，高温下壁面效应对信号影响很大，要消除壁面效应必须采用内置电极方式。内置电极传感器要用于流化床流态化测试，迄今尚未见报道，而且设计制作非常困难。本发明不仅解决了这一难题，而且高温ECT传感器可以重复使用，这样会大大提高了测量效率减少了人力劳动，并且也会减少测试的成本。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种电容层析成像传感器，该传感器可以实现在1000°高温下进行流态化测试，采用的内置电极测试方式彻底消除了壁面效应的影响，真实反映了所测样品的流化状态；并且易于拆卸和安装，传感器可以重复使用，提高了测量效率也减少了人力劳动，降低了测试成本。

本申请提供的用于高温流化床测量的电容层析成像传感器，包括金属外管、第一绝缘管以及电极组件；

所述金属外管的底部固定有气体分布板以使在金属外管的内腔中形成高温流化床；

所述第一绝缘管可拆卸地插设并固定在所述金属外管的内腔中；

所述电极组件位于所述金属外管的内腔中，并且与所述第一绝缘管之间以加紧的方式组装固定；

所述电极组件包括阵列式电极和支撑绝缘管，所述阵列式电极沿所述支撑绝缘管的内周壁固定，其中，所述阵列式电极用于对所述高温流化床中的流体直接进行电容测试。

可选的，所述第一绝缘管包括上层绝缘管、下层绝缘管以及次外层绝缘管；

所述次外层绝缘管可拆卸地固定在所述金属外管的内周壁上；

所述上层绝缘管可拆卸地固定在所述次外层绝缘管内腔的上端；

所述下层绝缘管可拆卸地固定在所述次外层绝缘管内腔的下端；

所述电极组件可拆卸地固定在所述上层绝缘管和下层绝缘管之间的次外层绝缘管内腔中。