電極個(gè)數(shù)對(duì)厚管壁電容層析成像的影響.pdf

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1、2016年儀表技術(shù)與傳感器2016第2期InstrumentTechniqueandSensorNo.2電極個(gè)數(shù)對(duì)厚管壁電容層析成像的影響史俊杰,楊道業(yè),陳靜,金月嬌’(1.南京工業(yè)大學(xué)電氣工程與控制科學(xué)學(xué)院,江蘇南京210009;2.江蘇省信息中心,江蘇南京210096)摘要:在高壓濃相氣力輸送的條件下,對(duì)厚管壁電容傳感器的成像進(jìn)行研究。針對(duì)粉煤輸送的管道內(nèi)徑小、管壁厚、壓力高的難點(diǎn),對(duì)電容層析成像傳感器和成像算法進(jìn)行了合理設(shè)計(jì)。分析了厚管壁下8電極和16電極ECT傳感器的靈敏場(chǎng)特性,并得到不同電極對(duì)之間的電容值和不同流型下的仿真圖像。將8電極傳感器

2、應(yīng)用到輸送壓力為4.0MPa的高壓煤粉輸送實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,可以對(duì)水平管道內(nèi)氣固兩相流進(jìn)行辨識(shí)。通過提高氣體輸送速度提高輸送效率,為高壓濃相氣力輸送技術(shù)提供有效的方法。關(guān)鍵詞:電極個(gè)數(shù);電容層析成像;厚管壁;氣力輸送;圖像重建中圖分類號(hào):TP934文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1002—1841(2016)02—0076—04InfluenceofofElectrodesNumberonElectricalCapacitanceTomographySensorwithThickPipelineWallSHIJun.jie,YANGDao—ye,CHENJing,JI

3、NYue-jiao。(1.SchoolofElectricalEngineeringandControlScience,NanjingTechUniversity,Nanjing210009,China;2.InformationCenterofJiangsuProvince,Nanjing210013,China)Abstract:Underthehighpressureofpneumaticconveying,someresearchesweredoneabouttheelectricalcapaticancetomo—graphyofthickp

4、ipelinewal1.Thesensorandreconstructionalgorithmforthedificultiesofsmallpipelinediameter,thickpipelinewall,highpressureofpulverizedcoaldeliverypipeweredesigned.Thesensitivitymapcharacteristicofeight—electrodesandsixteen—electrodesECTsystemswasanalyzed,thenthecapacitancebetweendif

5、ferentelectrodesandthesimulationimagesunderdifferentflowpatternscanbeobtained.Eight—electrodessensorwasappliedonthecoaldense—phasepneumaticconveyingexperimentalsetuptoidentifytheimagesofgas—solidflowsinhorizontalpipeline.Thehighpressureofpneumaticconveyingeficiencywasimprovedbyi

6、mprovingthespeedofgas.Thesestudiesprovideaneficientmethodforthehighpressureofpneumaticconveying.Keywords:electrodesnumber;electricalcapacitancetomography;thickpipelinewall;pneumaticconveying;reconstructionimage0引言1實(shí)驗(yàn)裝置與ECT系統(tǒng)高壓濃相粉煤氣力輸送是一項(xiàng)提高煤氣質(zhì)量的重要技術(shù),1.1高壓濃相氣力輸送系統(tǒng)它能夠提高單位氣體的輸送能力,降低

7、輸送成本。但濃相氣固高壓濃相氣力輸送系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,高壓氣體經(jīng)兩相流系統(tǒng)具有復(fù)雜的非線性,且檢測(cè)場(chǎng)內(nèi)固相分布不均勻,過緩沖罐分成充壓風(fēng)、流化風(fēng)和補(bǔ)充風(fēng),緩沖罐最高氣壓為不易監(jiān)測(cè)j。電容層析成像技術(shù)是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)4.8MPa,經(jīng)流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥進(jìn)入發(fā)送罐,驅(qū)動(dòng)煤粉從發(fā)送罐經(jīng)的檢測(cè)兩相流或多相流的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)。由于不同介質(zhì)具輸送管道進(jìn)入接收罐。為使氣力輸送系統(tǒng)穩(wěn)定,必須維持一定有不同的介電常數(shù),可以通過傳感器獲得管道截面上不同電極的氣體和固相速度。采用細(xì)管徑即可滿足高壓濃相氣力輸送之間的電容值,重建截面介質(zhì)分布圖像,實(shí)現(xiàn)顆粒空間的可視固氣

8、比較大的要求。化J。Ostrowskil6等用電容層析成像技術(shù)實(shí)時(shí)檢測(cè)了濃相氣1.2電容傳感器

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