[发明专利]一种空气重介质流化床床层流化质量的多参数监测方法

说明书

本发明公开了一种空气重介质流化床床层流化质量的多参数监测方法，本方法采用微差压传感器探头获取流化床气体波动信号，再通过微差压传感器模块对气动信号进行转换和放大处理，再由数据采集仪将处理后的信号传输至计算机，结合统计学方差计算、傅里叶信号分析方法及峰值计数法，实现对床层流化特征参数的实时在线测量；本装置包括微差压传感器探头、微差压传感器模块、数据采集仪和计算机；该发明能够实时在线测量床层内的流化特征参数，具有快捷、准确、低成本、安全等优点。

技术领域

本发明涉及气固流态化煤炭干法分选技术领域，具体涉及一种空气重介质 流化床床层流化质量的多参数监测方法。

背景技术

空气重介质流化床作为一种不用水的煤炭干法分选技术，以磁铁矿粉和煤 粉为加重质，在压缩空气的作用下，形成密度均匀稳定的气固流化床，实现对 煤炭按密度的分选提质。在气固分选流化床中，床层密度的均匀稳定性是决定 煤炭分选效果的关键因素，因此，实时监测床层流化状态，调控床层流态化质 量，是促进煤炭按密度精准分选，提高空气重介质流化床分选煤炭产品质量的 重要前提。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种空气重介质流化床床 层流化质量的多参数监测方法，其具有可靠性高、低成本、安全的优点，能够 实时在线测量床层内部流化状态，且适用于恶劣的工业现场条件。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种空气重介质流化床床层流化质量的多参数监测方法，具体 包括以下步骤：

S1、将多个微差压传感器探头沿床层轴向位置均布在床层外壁面，将微差 压传感器探头分别与微差压传感器模块电性连接，将微差压传感器模块、数据 采集仪、计算机依次电性连接；

S2、微差压传感器探头获取床层内不同位置的气动信号并传输给微差压传 感器模块，微差压传感器模块将获取的气动信号进行滤波以及转换放大处理后 获得电压信号，数据采集仪将采集到的电压信号进行滤波降噪处理后传输给计 算机；

S3、计算机对获取的电压信号进行方差分析，评判压力波动的剧烈程度， 同时再利用傅里叶分析方法对电压信号进行处理，得到电压信号的频谱信息；

S4、计算机依据峰值计数法对采集得到的电压信号进行峰值计数，得到信 号在一定时间内气泡的数量。

优选地，步骤S1中，位于床层中下部的微差压传感器探头为窄量程微差 压传感器，位于床层中上部的微差压传感器探头为宽量程微差压传感器。

优选地，步骤S2中，采用滤波算法即移动平均滤波法进行滤波降噪。

优选地，步骤S3中，通过数据采集仪对连接床体轴向不同位置处的微差压 传感器模块进行多通道采集，获得压力时域波动信号(x1(n)，x2(n)，…， xn(n))，并通过计算机对各个微差压传感器探头获取的压力时域波动信号进行 统计学计算分析，方差函数表示为：

其中，x(n)是以1024Hz采样频率获得压力波动原始信号的N个点，x是 压力波动的平均测量值，其计算方法如下：

优选地，步骤S3中，滤波后的电压信号通过计算机利用傅里叶变换分析， 将电压信号表示成不同次谐波的叠加，用于气泡产生频率区间的确定，傅里叶 变换函数表示为：

其中f为信号频率，j为虚数单位。

优选地，步骤S4中，电压信号峰值数量计算函数表达式如下：

其中，I_sdf为一定时间内电压信号的峰值数量；