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采用去模糊图像处理的气/固两相流固体颗粒速度测量方法

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仪器仪表学报 2007年第11期28卷 1937-1941页

作者：宋鼎彭黎辉陆耿杨士元清华大学自动化系北京100084

在燃煤火力发电站的煤粉输送系统中,为了提高煤粉的燃烧效率,获得煤粉与空气混合物的参数就显得至关重要。本文提出一种基于图像处理技术的气/固两相流固体颗粒速度测量方法。通过控制CCD照相机的曝光时间获得颗粒的运动模糊图像,在此... 详细信息

在燃煤火力发电站的煤粉输送系统中,为了提高煤粉的燃烧效率,获得煤粉与空气混合物的参数就显得至关重要。本文提出一种基于图像处理技术的气/固两相流固体颗粒速度测量方法。通过控制CCD照相机的曝光时间获得颗粒的运动模糊图像,在此基础上利用图像处理方法估计出模糊图像的点扩展函数(PSF),并利用透镜成像原理建立运动模糊长度与颗粒运动速度之间的联系,最终获得颗粒的运动速度。在此理论分析的基础上,本文利用该方法对颗粒自由落体形成的运动模糊图像进行了处理,仿真及实验结果表明该方法适用于气/固两相流颗粒速度的测量。

关键词：气/固两相流颗粒速度测量运动模糊点扩散函数

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气/固两相流固体颗粒流速测量方法研究

仪表技术与传感器 2015年第3期 88-91页

作者：李文涛叶俊李忠虎王志春内蒙古科技大学信息工程学院内蒙古包头014010

针对气/固两相流中固相颗粒流速的测量问题,分别介绍了可用于流速测量的互相关法和参数时延估计法。为改善相关法在实际应用中存在的随机误差较大、分辨率低及动态响应慢等不足,提出用参数估计法处理电容传感器信号,用延时时间估计法测... 详细信息

针对气/固两相流中固相颗粒流速的测量问题,分别介绍了可用于流速测量的互相关法和参数时延估计法。为改善相关法在实际应用中存在的随机误差较大、分辨率低及动态响应慢等不足,提出用参数估计法处理电容传感器信号,用延时时间估计法测量两相流的流速。为验证互相关法和参数估计法的特点,采用Monte-Carlo方法建立气/固两相流动模型,给出了一种基于时延估计法的硬件电路。并结合模型中产生的随机信号对流速进行仿真实验,结果表明延时时间估计法测量流速的可行性。

关键词：气/固两相流电容传感器互相关流速参数估计

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气/固两相流相浓度传感器

东北大学学报（自然科学版） 1999年第1期20卷 25-28页

作者：金锋许会颜华王师东北大学信息科学与工程学院

研究了几种用于测量气／固两相流固相浓度的电容式传感器，采用３维有限元方法，模拟传感器的不同结构，计算其检测场内灵敏度的分布特性，并分别进行优化设计·通过分析比较，得到一种灵敏度分布最为均匀的螺旋式表面极板电容传感器结... 详细信息

研究了几种用于测量气／固两相流固相浓度的电容式传感器，采用３维有限元方法，模拟传感器的不同结构，计算其检测场内灵敏度的分布特性，并分别进行优化设计·通过分析比较，得到一种灵敏度分布最为均匀的螺旋式表面极板电容传感器结构，其均匀性误差低于６％，该传感器已用于工业现场·

关键词：电容式传感器相浓度有限元法气/固两相流

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气/固两相流固相浓度传感器的研究

工业计量 2003年第4期13卷 32-34页

作者：张国德本溪冶金高等专科学校自控系辽宁本溪117022

设计了一种新型测量气 /固两相流固相浓度的螺旋极板电容传感器 ,并通过实验得出提高传感器检测场灵敏度空间分布均匀性及克服边缘效应对检测精度影响的方法

关键词：气/固两相流电容传感器浓度检测

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采用空间滤波法测量气/固两相流固相速度

辽宁石油化工大学学报 2012年第2期32卷 74-77页

作者：阚哲邵富群李庆华辽宁石油化工大学辽宁抚顺113001 东北大学辽宁沈阳110004 中国石油辽阳石化分公司辽宁辽阳111003

由插入式静电传感器的点电荷数学模型得到了固相流速的空间滤波测量原理,同时在实时测量流速的过程中采用了"3dB"原则获取信号的截止频率。通过实验验证了插入式静电传感器空间滤波原理的可行性,建立了一套气/固两相流流体速度模拟实验... 详细信息

由插入式静电传感器的点电荷数学模型得到了固相流速的空间滤波测量原理,同时在实时测量流速的过程中采用了"3dB"原则获取信号的截止频率。通过实验验证了插入式静电传感器空间滤波原理的可行性,建立了一套气/固两相流流体速度模拟实验装置,该装置可以在1～25m/s速度范围内完成固相速度空间滤波速度测量。并采用环状电极互相关速度标定了此空间滤波法测量得到的速度。实验结果表明:得到的插入式电极空间滤波速度测量模型可以在宽范围内实现固相速度测量。

关键词：插入式静电传感器气/固两相流空间滤波测速截止频率

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基于静电传感器气/固两相流质量流率测量

东北大学学报（自然科学版） 2010年第4期31卷 473-476页

作者：阚哲邵富群东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110004

由于气/固两相流本身具有复杂的流动形态,从流体力学角度分别建立了下行管道传送、上行管道传送和水平管道传送的固相质量浓度的表达式.结合静电传感器互相关技术测量得到气/固两相流的速度参数,根据固相质量流率计算公式和固相质量浓... 详细信息

由于气/固两相流本身具有复杂的流动形态,从流体力学角度分别建立了下行管道传送、上行管道传送和水平管道传送的固相质量浓度的表达式.结合静电传感器互相关技术测量得到气/固两相流的速度参数,根据固相质量流率计算公式和固相质量浓度的表达式,完成了气/固两相流固相质量流率的间接测量.

关键词：固相质量流率固相质量浓度静电传感器气/固两相流速度测量

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气/固两相流流动特性对相关法测速的影响

测控技术 1994年第6期13卷 16-18页

作者：钟传杰钱继国张有忠中国矿业大学矿山机械工程系

本文介绍了应用电容相关测量系统对气／固两相流团相速度的测量。应用该系统获得了双峰互相关图形。研究了双峰互相关函数与气／固两相流流动特性的关系，并给出了相应的实验结果。分析了江峰现象及固相的脉动输送对测量固相速度所产生... 详细信息

本文介绍了应用电容相关测量系统对气／固两相流团相速度的测量。应用该系统获得了双峰互相关图形。研究了双峰互相关函数与气／固两相流流动特性的关系，并给出了相应的实验结果。分析了江峰现象及固相的脉动输送对测量固相速度所产生的误差。

关键词：双峰互相关函数气/固两相流电容传感器

气/固两相流离散相浓度电容传感器的研究与设计

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气/固两相流离散相浓度电容传感器的研究与设计

作者：李少帅内蒙古科技大学

学位级别：硕士

随着科学技术的发展，气/固两相流体系越来越广泛的存在于现代工农业生产中，如电厂发电、钢铁冶金、流化床反应装置中的气/固两相流以及粮食的气力输送等，它们都涉及到气固两相流体系。气/固两相流各种流动参数的精确测量与实时监测... 详细信息

随着科学技术的发展，气/固两相流体系越来越广泛的存在于现代工农业生产中，如电厂发电、钢铁冶金、流化床反应装置中的气/固两相流以及粮食的气力输送等，它们都涉及到气固两相流体系。气/固两相流各种流动参数的精确测量与实时监测都关系到生产过程的稳定运行以及产品质量的高低。由于气/固两相流属于复杂流动体系，其流动参数的检测一直以来都是一项亟待解决的技术难题。电容法检测浓度是利用两相流流过电容时介电常数改变的原理来测量气/固两相流离散相浓度的，具有非辐射、非侵入、响应速度快、结构简单、成本低、适用范围广、安全性能好等优点，在工业过程中具有良好的应用前景。但离实际应用尚有很大距离，在系统设计以及应用上还存在不少问题和难点，有待进一步研究。本文针对电容法在气/固两相流固相浓度参数检测中存在的问题进行深入研究，气/固两相流固相的流型及分布在管道中的复杂变化对具有软场特性的电容检测场造成较大的输出误差;极稀相的固相浓度引起的电容变化量非常微小难以识别，因此本论文尝试解决以上两个问题。首先，为使电容值变化仅与气/固两相流流过传感器模型的固相浓度变化有关，尝试寻找一个灵敏度均匀的电容传感器模型，通过对电容检测场特性的了解和学习，以及对目前流行的螺旋电极电容传感器模型进行数学建模分析和参数优化，并利用大型有限元分析软件ANSYS对参数优化后的电容模型的检测场均匀性进行仿真，验证了该模型具有较均匀的电容检测场。其次，为对由极稀相的固相浓度引起的微小电容变化量进行采集，以及结合互相关理论数学建模的采样频率需求，以高度集成化的微小电容读取芯片MS3110为基础，设计出最小分辨率为0.02pF、采样频率为2KHz的电容读取电路，并通过单片机用串口将采集到的数据传至上位机，在上位机用LabVIEW制作显示界面，对接收到的数据进行显示和存储，并对下位机做简单的控制。最后，对设计完成的电容采集电路的静态性能进行测量试验，分析采样结果的误差，并提出进一步的改进意见。

关键词：气/固两相流电容传感器 ANSYS MS3110 LabVIEW

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气/固两相流流速测量的静电法研究

气/固两相流流速测量的静电法研究

作者：高倩北京交通大学

学位级别：硕士

静电法是气/固两相流流速测量技术中重要的一种,在近年来得到迅速发展。它基于静电荷感应原理,具有结构简单、灵敏度高、价格低廉等特点,能对气/固两相流参数进行无干扰测量,在重复性、可靠性和低成本等方面均具有优势。静电传感器结合... 详细信息

静电法是气/固两相流流速测量技术中重要的一种,在近年来得到迅速发展。它基于静电荷感应原理,具有结构简单、灵敏度高、价格低廉等特点,能对气/固两相流参数进行无干扰测量,在重复性、可靠性和低成本等方面均具有优势。静电传感器结合互相关技术为气/固两相流流速测量提供了良好的解决方案,但是该领域仍存在很多值得深入研究的内容。本文对气/固两相流流动参数的检测研究现状进行了分析,提出了一种新型的基于静电感应原理的传感器,并运用COMSOL Multiphysics仿真软件对传感器的敏感尺寸进行了仿真,分析了敏感区域内感应电荷的分布情况,设计了传感器结构尺寸。根据静电传感器拾取的感应电荷量大小,设计了信号调理电路对信号进行电荷放大、整流、滤波等处理。运用Multisim仿真软件对信号调理电路的性能进行仿真,分析了各元件参数对调理电路的影响效果,。基于系统实时性的要求,建立了基于ARM微控制器的实时采集与结果显示系统。在IAR开发环境中编程实现了两路传感信号的实时采集,并完成了信号的离散互相关运算,最后在LCD上显示了颗粒流速值。搭建出一套模拟实验装置进行了模拟实验研究,验证了该新型静电传感器的可行性,并对实验结果进行误差分析。

关键词：静电传感器电荷气/固两相流速度测量信号调理