基于蛛網(wǎng)式靜電傳感器的空間濾波測速方法研究.pdf

1、氣固兩相流現(xiàn)象是自然界、交通運(yùn)輸業(yè)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中廣泛存在的一種普遍現(xiàn)象。研究氣固兩相流的速度參數(shù)測量方法對于生產(chǎn)生活中的氣象、食品、化工、環(huán)境等諸多領(lǐng)域都有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文提出一種全新的蛛網(wǎng)式靜電傳感器，可以克服現(xiàn)有非接觸靜電傳感器無法獲取流場內(nèi)部顆粒位置及速度分布的缺陷。此靜電傳感器主要可以應(yīng)用于大口徑管道的稀相流輸送、流化床以及鍋爐中廢氣排放、發(fā)動機(jī)的尾氣排放等檢測領(lǐng)域。
　　本文首先利用有限元仿真軟件Ansof

2、t對蛛網(wǎng)式靜電傳感器靜態(tài)靈敏特性和動態(tài)靈敏特性進(jìn)行了仿真研究。其中對靜態(tài)靈敏特性進(jìn)行了軸向、徑向以及截面靈敏特性研究，得出蛛網(wǎng)式靜電傳感器的靜態(tài)靈敏場主要依賴于極棒的分布位置，靠近極棒處空間靈敏度較大，極棒附近靈敏場呈現(xiàn)陡峭的變化趨勢。蛛網(wǎng)式靜電傳感器的動態(tài)靈敏度受帶電顆粒空間位置與速度的影響。帶電顆粒距離電極越近，動態(tài)靈敏度越大；在傳感器的相同位置，顆粒速度越大，傳感器的動態(tài)靈敏度越大。對幾種不同速度下的單顆粒物速度測量進(jìn)行了仿真研究

3、，并對同時(shí)通過傳感器中心的雙顆粒物速度測量進(jìn)行仿真研究，得出蛛網(wǎng)式靜電傳感器探測極棒對于極棒附近區(qū)域比較敏感，可以獲取該區(qū)域的加權(quán)平均信號。距離極棒越近的顆粒，其信號占所探測信號的比重越大。通過提取交織節(jié)點(diǎn)信號就可以判斷管道截面顆粒流速的分布情況。其次對蛛網(wǎng)式靜電傳感器的硬件采集電路和軟件采集系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)主要是滿足對多路微弱低頻信號進(jìn)行采集并處理，軟件設(shè)計(jì)主要是對信號直觀的實(shí)時(shí)顯示以及對有用數(shù)據(jù)的保存處理。之后搭建重力輸送顆