专利名称：测量颗粒运动参数的动量探针的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种测量颗粒流体两相流颗粒运动参数的探针，尤其是测量颗粒运动参数的应力－应变型动量探针。
颗粒流体两相流中流体和颗粒的流型显著地影响反应器的性能，因此颗粒动量、颗粒循环量等运动参数的测量一直受到人们的高度重视。常见颗粒动量的测量方法有动力秤法、冲击摆法等，动力秤法结构复杂，不容易实现局部颗粒动量的测量，冲击摆法一般用来测量单方向颗粒动量，很难消除气体的影响；颗粒循环量的测量方法有颗粒示踪法、颗粒称重法、热量平衡法、压差法等，这些方法设计复杂，操作不便，容易影响颗粒流动。目前，虽然测量颗粒流体两相流运动参数的方法很多，但是寻求准确有效的测量技术一直是众所关注的问题。有关颗粒动量的测量方法请参见林宗虎编著，《气液固多相流测量》，中国计量出版社，1988年5月；有关颗粒循环量的测量方法参见BYJJ.Burkell，J.B.Grace，J.Zhao and C.J.Lin，Circulating Fluidized Bed Technology ll.p501－509.1988。
本发明的目的是提供一种能够准确、可靠地测量颗粒流体两相流局部颗粒动量、颗粒循环量等运动参数的探针。
本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种应力应变型动量探针。该探针具有以下几个特点(1) 结构简单，反应灵敏；(2) 功能多样，便于实现自动采样；
(3) 能够合理地减小气体压差的影响；(4) 实现瞬时测量。
发明的探针测量原理如
图1所示，其实质是一电桥电路，探针的两个应变片与电阻盒中的两个标准电阻构成了电桥回路。测量前，电桥回路呈平衡状态，输出信号为零。受到颗粒的冲击力后，应变片发生形变，引起电阻的变化，电桥回路失去平衡，输出电压信号，通过计算机自动连续采样，获得颗粒的瞬时冲击力。
在实用新型采用的具体解决方案是一种测量颗粒运动参数的探针，其特征在于该探针由受力梁(1)、受力元件(2)、导线(3)、支承架(4)和补偿受力元件(5)所组成。其中，受力梁(1)设置在支承架(4)上，受力元件(2)粘贴在受力梁(1)上，补偿受力元件(5)设置在与受力元件(2)位置相对的支承架(4)上，导线(3)通过支承架中心引出，受力梁(1)紧密贴在支承架(4)两端，受力元件(2)紧密无间的粘贴在受力梁(1)上。
以下结合附图2给出本实用新型的实施例对本实用新型作进一步的说明。本实用新型主要由应变梁(1)、主应变片(2)、导线(3)、支承架(4)和补偿应变片(5)组成，应变片采用适合动态测量的金属型箔式应变片，响应频率达到20000Hz以上，应变梁选用0.45mm厚青铜片，用粘接剂将应变片粘贴在应变梁上，粘贴要求做到紧密无间。采用绝缘材料作支承架，将粘贴了应变片的应变梁紧密贴在支承架两端，导线通过支承架中心引出。探针的大小尺寸、安装位置可根据所需测量参数、设备尺寸、颗粒尺寸以及技术所能达到的要求而定。如果主应变片受某一方向气体和颗粒的冲击力后电阻增加△r1，补偿应变片受相反方向气体和颗粒的冲击力后电阻增加△r2，电桥回路将输出信号△V＝K(△r1－△r2)，可见，该电桥电路可以实现两个方向信号的自动叠加，因此可以表示颗粒和气体的净冲击力。如果用主应变片感受颗粒和气体的冲击力，补偿应变片只感受气体的作用，那么电桥回路输出信号仅表示单方向颗粒的冲击力，气体的影响通过补偿应变片的补偿作用而消除。
由于探针能够测量颗粒的瞬时冲击力，根据动量定理F△t＝△(mv)可以获得局部颗粒的动量。
将探针装在循环床循环料腿内的蝶阀上，通过测量关闭蝶阀后堆积颗粒的压力变化曲线，可以获得颗粒的循环量。因此，该探针不仅能够测量反映两相流局部性质的颗粒动量分布，而且能够测量反映反应器整体平均速度的颗粒循环量。将该探针与其他测量方法合用，可以获得颗粒的单方向流量、净流量、局部瞬时颗粒速度和局部平均颗粒速度分布等。
本发明采用金属型箔式电阻应变片作为受力元件来测量颗粒冲击力，半导体式压力应变片、压电晶体等也可代替箔式应变片达到同样目的，因此这几种应变片都属本专利保护之列。
本发明在并流向上快速流化床中进行了两例实验，效果如下例1在并流向上快速循环流化床中用外形为直径6mm圆柱形探针测量了颗粒动量的径向分布，图(3)为实验测量图，图(4)为单位时间颗粒动量的径向分布图，与实际情况和前人的工作相比是吻合的。如果将信号进行处理，可以得到颗粒速度分布。
例2在快速循环流化床循环料腿上安装一蝶阀，在蝶阀上用直径为10mm圆柱形探针测量了快速流化床颗粒循环量。图(5)为实验测量图，图(6)为实验时关闭蝶阀后探头输出信号随时间的变化曲线，可以由曲线斜率获得固体颗粒循环量。由测量结果可以发现探针响应灵敏，准确可靠。
由实施例可以看出发明的探针不仅能够测量局部颗粒动量分布，而且可以测量反映整体平均速度的颗粒循环量，测量结果同实际情况比较吻合。
8、附图图1 为探针原理图，其中，1－动量探针2－电阻盒3－主应变片4－导线5－补偿应变片6－标准电阻7－输出信号8－电源图2 为应力－应变型动量探针结构剖面图，其中，1－应变梁2－主应变片3－导线4－支承架5－补偿应变片图3 为测量颗粒动量装置图，其中；1－流化床2－动量探针3－电阻盒图4 为测量并流向上快速流化床颗粒动量径向分布时，输出信号径向分布图。
图5 为测量颗粒循环量装置图，其中；1－动量探针2－流化床3－蝶阀4－电阻盒图6 为关闭蝶阀后探针输出信号随时间变化曲线。
权利要求1.一种测量颗粒运动参数的探针，其特征在于该探针由受力梁(1)、受力元件(2)、导线(3)、支承架(4)和补偿受力元件(5)所组成。其中，受力梁(1)设置在支承架(4)上，受力元件(2)粘贴在受力梁(1)上，补偿受力元件(5)设置在与受力元件(2)位置相对的支承架(4)上，导线(3)通过支承架中心引出。
专利摘要本实用新型提供了一种应力-应变型动量探针，它可以用于颗粒流体两相流中颗粒动量、颗粒循环量等运动参数的测量。本实用新型由受力梁(1)、受力元件(2)、导线(3)、支承架(4)和补偿受力元件(5)所组成。其中，受力梁(1)设置在支承架(4)上，受力元件(2)粘贴在受力梁(1)上，补偿受力元件(5)设置在与受力元件(2)位置相对的支承架(4)上，导线(3)通过支承架中心引出。实验表明，该探头具有结构简单、响应灵敏、功能多样、合理消除气体的影响、能够实现瞬时测量、便于实现自动连续采样等优点。
文档编号G01N15/00GK2116211SQ9220750
公开日1992年9月16日 申请日期1992年4月22日 优先权日1992年4月22日
发明者钱贵华, 李静海, 吴文渊, 陈爱华 申请人:中国科学院化工冶金研究所