一種生物質(zhì)與煤粉混燃過程的參數(shù)檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種生物質(zhì)與煤粉混燃過程的參數(shù)檢測系統(tǒng)，包括傳感器、電容測量電路、正弦電壓發(fā)生器、差分運放電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、天線模塊和PC機，傳感器包括絕緣管和若干檢測電極，絕緣管串接在燃料管道上，檢測電極沿周向均勻分布于絕緣管外壁上，檢測電極的輸出端與電容測量電路的輸入端電連接，電容測量電路的輸出端與差分運放電路的輸入端相連，差分運放電路的輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路與PC機的輸入端相連，電容測量電路還與正弦電壓發(fā)生器相連。本實用新型能實時獲取生物質(zhì)與煤粉混合流動特性的相關(guān)參數(shù)，為鍋爐燃燒的自動化調(diào)節(jié)及優(yōu)化燃燒操作提供數(shù)據(jù)，且能通過無線網(wǎng)絡(luò)與移動終端和云服務(wù)器相連，便于數(shù)據(jù)備份和及時預(yù)警。
【專利說明】
一種生物質(zhì)與煤粉混燃過程的參數(shù)檢測系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及電容成像技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種生物質(zhì)與煤粉混燃過程的參數(shù)檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電力行業(yè)的能源消耗主要是煤炭，隨著電力需求的急劇增加，煤炭資源日益短缺，而生物質(zhì)能源是取之不盡用之不竭的可再生能源，生物質(zhì)在C02總量上實現(xiàn)了 “零排放”，消除了產(chǎn)生溫室效應(yīng)的根源，開展生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)研究對于節(jié)能減排具有重大意義。
[0003]直接燃燒發(fā)電是生物質(zhì)發(fā)電的主流技術(shù)，但由于生物質(zhì)燃燒的穩(wěn)定性較差，因此通常在生物質(zhì)中摻入一定量的煤粉進行混合燃燒。生物質(zhì)與煤粉相比具有不同的特征:如生物質(zhì)的含水量、揮發(fā)份和金屬氧化物含量高于煤粉，但其密度和熱當量比煤粉低，導(dǎo)致混燒過程經(jīng)常出現(xiàn)火焰穩(wěn)定性差、熱效率低、渣化和結(jié)垢等問題。
[0004]與此同時，燃料管道中的空氣、生物質(zhì)和煤粉屬于氣固固三相流。由于生物質(zhì)和煤粉的物理特性存在較大差異，從而造成燃料在管道中分布不均勻，使得最終到達燃燒器各噴口的生物質(zhì)和煤粉的混合比例偏離預(yù)設(shè)值，進而影響混燒過程的燃燒狀況。顯然，準確測量兩種燃料的混燃過程參數(shù)是對生物質(zhì)及煤粉混合流動及燃燒特性進行深入研究的前提，但由于目前還沒有一種理想的檢測裝置，限制了該項研究的深入進行。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種生物質(zhì)與煤粉混燃過程的參數(shù)檢測系統(tǒng)，本申請能實時獲取生物質(zhì)與煤粉混合流動特性的相關(guān)茶樹，為鍋爐燃燒的自動化調(diào)節(jié)及優(yōu)化燃燒操作提供數(shù)據(jù)，且能通過無線網(wǎng)絡(luò)與移動終端和云服務(wù)器相連，便于數(shù)據(jù)備份和及時預(yù)警。
[0006]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種生物質(zhì)與煤粉混燃過程的參數(shù)檢測系統(tǒng)，包括被測燃料管道和設(shè)于被測燃料管道的傳感器，其還包括電容測量電路、正弦電壓發(fā)生器、差分運放電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、天線模塊和PC機，所述傳感器包括絕緣管和若干檢測電極，絕緣管串接在燃料管道上，檢測電極沿周向均勻分布于絕緣管外壁上，檢測電極的輸出端與電容測量電路的輸入端電連接，電容測量電路的輸出端與差分運放電路的輸入端相連，差分運放電路的輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路與PC機的輸入端相連，電容測量電路還與正弦電壓發(fā)生器相連，天線模塊的信號輸入端與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的信號輸出端相連，天線模塊通過無線網(wǎng)絡(luò)與移動終端相連。
[0007]電容成像的系統(tǒng)實質(zhì)上是實現(xiàn)電磁場的求逆過程，檢測電極間電容值的測量采用單電極電壓激勵，即單電極測量的方式測量，正弦電壓發(fā)生器產(chǎn)生頻率為500kHz，峰峰值為1V的正弦激勵電壓，通過開關(guān)元件選擇若干檢測電極中的一個作為激勵電極，并依次選擇其它檢測電極作為測量電極，組成測量電容，通過電容測量電路進行測量，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路傳送給PC機，其實現(xiàn)過程簡單。
[0008]優(yōu)選的，其還包括云服務(wù)器，天線模塊通過無線網(wǎng)絡(luò)與云服務(wù)器相連，該云服務(wù)器有利于數(shù)據(jù)的備份和調(diào)取。
[0009]優(yōu)選的，相鄰兩檢測電極之間還設(shè)有屏蔽電極，每個屏蔽電極還與設(shè)于檢測電極外部的屏蔽罩電連接。
[0010]優(yōu)選的，屏蔽罩與絕緣管之間還設(shè)有填充材料。
[0011]優(yōu)選的，其還包括報警裝置，報警裝置的信號端與PC機的信號端相連。
[0012]本實用新型的有益效果為:
[0013]( I)能實時獲取生物質(zhì)與煤粉混合流動特性的相關(guān)參數(shù)，為鍋爐燃燒的自動化調(diào)節(jié)及優(yōu)化燃燒操作提供數(shù)據(jù)；
[0014](2)能通過無線網(wǎng)絡(luò)與移動終端和云服務(wù)器相連，便于數(shù)據(jù)備份和及時預(yù)警；
[0015](3)相應(yīng)速度快，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，便于工業(yè)化應(yīng)用。
【附圖說明】

[0016]圖1為本實用新型的系統(tǒng)示意框圖；
[0017]圖2為本實用新型傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖中，10-傳感器，20-電容測量電路，30-正弦電壓發(fā)生器，40-差分運放電路，50-模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，60-PC機，70-天線模塊，80-移動終端，1 1-檢測電極，102-絕緣管，103-填充材料，104-屏蔽電極，105-屏蔽罩。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖進一步詳細描述本實用新型的技術(shù)方案，但本實用新型的保護范圍不局限于以下所述。
[0020]如圖1、圖2所示，一種生物質(zhì)與煤粉混燃過程的參數(shù)檢測系統(tǒng)，包括被測燃料管道和設(shè)于被測燃料管道的傳感器10，其還包括電容測量電路20、正弦電壓發(fā)生器30、差分運放電路40、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路50、天線模塊70和PC機60，所述傳感器10包括絕緣管102和若干檢測電極101，絕緣管102串接在燃料管道上，檢測電極101沿周向均勻分布于絕緣管102外壁上，檢測電極101的輸出端與電容測量電路20的輸入端電連接，電容測量電路20的輸出端與差分運放電路40的輸入端相連，差分運放電路40的輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路50與PC機60的輸入端相連，電容測量電路20還與正弦電壓發(fā)送器30相連，天線模塊70的信號輸入端與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路50的信號輸出端相連，天線模塊70通過無線網(wǎng)絡(luò)與移動終端80相連。
[0021]電容成像的系統(tǒng)實質(zhì)上是實現(xiàn)電磁場的求逆過程，檢測電極間電容值的測量采用單電極電壓激勵，即單電極測量的方式測量，正弦電壓發(fā)生器30產(chǎn)生頻率為500kHz，峰峰值為1V的正弦激勵電壓，通過開關(guān)元件選擇若干檢測電極101中的一個作為激勵電極，并依次選擇其它檢測電極101作為測量電極，組成測量電容，通過電容測量電路20進行測量，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路50傳送給PC機60，其實現(xiàn)過程簡單。
[0022]優(yōu)選的，其還包括云服務(wù)器，天線模塊70通過無線網(wǎng)絡(luò)與云服務(wù)器相連，該云服務(wù)器有利于數(shù)據(jù)的備份和調(diào)取。
[0023]優(yōu)選的，相鄰兩檢測電極101之間還設(shè)有屏蔽電極104，每個屏蔽電極104還與設(shè)于檢測電極101外部的屏蔽罩105電連接。
[0024]優(yōu)選的，屏蔽罩105與絕緣管102之間還設(shè)有填充材料103。
[0025]優(yōu)選的，其還包括報警裝置，報警裝置的信號端與PC機60的信號端相連。
[0026]以上所述實施例僅表達了本實用新型的【具體實施方式】，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種生物質(zhì)與煤粉混燃過程的參數(shù)檢測系統(tǒng)，包括被測燃料管道和設(shè)于被測燃料管道的傳感器，其特征在于，包括電容測量電路、正弦電壓發(fā)生器、差分運放電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、天線模塊和PC機，所述傳感器包括絕緣管和若干檢測電極，絕緣管串接在燃料管道上，檢測電極沿周向均勻分布于絕緣管外壁上，檢測電極的輸出端與電容測量電路的輸入端電連接，電容測量電路的輸出端與差分運放電路的輸入端相連，差分運放電路的輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路與PC機的輸入端相連，電容測量電路還與正弦電壓發(fā)生器相連，天線模塊的信號輸入端與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的信號輸出端相連，天線模塊通過無線網(wǎng)絡(luò)與移動終端相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種生物質(zhì)與煤粉混燃過程的參數(shù)檢測系統(tǒng)，其特征在于，其還包括云服務(wù)器，天線模塊通過無線網(wǎng)絡(luò)與云服務(wù)器相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種生物質(zhì)與煤粉混燃過程的參數(shù)檢測系統(tǒng)，其特征在于，相鄰兩檢測電極之間還設(shè)有屏蔽電極，每個屏蔽電極還與設(shè)于檢測電極外部的屏蔽罩電連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述一種生物質(zhì)與煤粉混燃過程的參數(shù)檢測系統(tǒng)，其特征在于，屏蔽罩與絕緣管之間還設(shè)有填充材料。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種生物質(zhì)與煤粉混燃過程的參數(shù)檢測系統(tǒng)，其特征在于，其還包括報警裝置，報警裝置的信號端與PC機的信號端相連。
【文檔編號】G01N27/22GK205691532SQ201620515601
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年5月31日 公開號201620515601.0, CN 201620515601, CN 205691532 U, CN 205691532U, CN-U-205691532, CN201620515601, CN201620515601.0, CN205691532 U, CN205691532U
【發(fā)明人】張立峰
【申請人】華北電力大學(xué)（保定）