一種生物質與煤粉混燃過程的參數檢測系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種生物質與煤粉混燃過程的參數檢測系統，包括傳感器、電容測量電路、正弦電壓發生器、差分運放電路、模數轉換電路、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轉換電路與PC機的輸入端相連，電容測量電路還與正弦電壓發生器相連。本實用新型能實時獲取生物質與煤粉混合流動特性的相關參數，為鍋爐燃燒的自動化調節及優化燃燒操作提供數據，且能通過無線網絡與移動終端和云服務器相連，便于數據備份和及時預警。
【專利說明】
一種生物質與煤粉混燃過程的參數檢測系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及電容成像技術領域，特別是一種生物質與煤粉混燃過程的參數檢測系統。
【背景技術】
[0002]目前，電力行業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，而生物質能源是取之不盡用之不竭的可再生能源，生物質在C02總量上實現了 “零排放”，消除了產生溫室效應的根源，開展生物質發電技術研究對于節能減排具有重大意義。
[0003]直接燃燒發電是生物質發電的主流技術，但由于生物質燃燒的穩定性較差，因此通常在生物質中摻入一定量的煤粉進行混合燃燒。生物質與煤粉相比具有不同的特征:如生物質的含水量、揮發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，導致混燒過程經常出現火焰穩定性差、熱效率低、渣化和結垢等問題。
[0004]與此同時，燃料管道中的空氣、生物質和煤粉屬于氣固固三相流。由于生物質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和煤粉的混合比例偏離預設值，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是對生物質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。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種生物質與煤粉混燃過程的參數檢測系統，本申請能實時獲取生物質與煤粉混合流動特性的相關茶樹，為鍋爐燃燒的自動化調節及優化燃燒操作提供數據，且能通過無線網絡與移動終端和云服務器相連，便于數據備份和及時預警。
[0006]本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的:一種生物質與煤粉混燃過程的參數檢測系統，包括被測燃料管道和設于被測燃料管道的傳感器，其還包括電容測量電路、正弦電壓發生器、差分運放電路、模數轉換電路、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轉換電路與PC機的輸入端相連，電容測量電路還與正弦電壓發生器相連，天線模塊的信號輸入端與模數轉換電路的信號輸出端相連，天線模塊通過無線網絡與移動終端相連。
[0007]電容成像的系統實質上是實現電磁場的求逆過程，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，正弦電壓發生器產生頻率為500kHz，峰峰值為1V的正弦激勵電壓，通過開關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，通過模數轉換電路傳送給PC機，其實現過程簡單。
[0008]優選的，其還包括云服務器，天線模塊通過無線網絡與云服務器相連，該云服務器有利于數據的備份和調取。
[0009]優選的，相鄰兩檢測電極之間還設有屏蔽電極，每個屏蔽電極還與設于檢測電極外部的屏蔽罩電連接。
[0010]優選的，屏蔽罩與絕緣管之間還設有填充材料。
[0011]優選的，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)能實時獲取生物質與煤粉混合流動特性的相關參數，為鍋爐燃燒的自動化調節及優化燃燒操作提供數據；
[0014](2)能通過無線網絡與移動終端和云服務器相連，便于數據備份和及時預警；
[0015](3)相應速度快，結構簡單，使用方便，便于工業化應用。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的系統示意框圖；
[0017]圖2為本實用新型傳感器的結構示意圖；
[0018]圖中，10-傳感器，20-電容測量電路，30-正弦電壓發生器，40-差分運放電路，50-模數轉換電路，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]下面結合附圖進一步詳細描述本實用新型的技術方案，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，一種生物質與煤粉混燃過程的參數檢測系統，包括被測燃料管道和設于被測燃料管道的傳感器10，其還包括電容測量電路20、正弦電壓發生器30、差分運放電路40、模數轉換電路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的輸出端通過模數轉換電路50與PC機60的輸入端相連，電容測量電路20還與正弦電壓發送器30相連，天線模塊70的信號輸入端與模數轉換電路50的信號輸出端相連，天線模塊70通過無線網絡與移動終端80相連。
[0021]電容成像的系統實質上是實現電磁場的求逆過程，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，正弦電壓發生器30產生頻率為500kHz，峰峰值為1V的正弦激勵電壓，通過開關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，通過模數轉換電路50傳送給PC機60，其實現過程簡單。
[0022]優選的，其還包括云服務器，天線模塊70通過無線網絡與云服務器相連，該云服務器有利于數據的備份和調取。
[0023]優選的，相鄰兩檢測電極101之間還設有屏蔽電極104，每個屏蔽電極104還與設于檢測電極101外部的屏蔽罩105電連接。
[0024]優選的，屏蔽罩105與絕緣管102之間還設有填充材料103。
[0025]優選的，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。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，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。
【主權項】
1.一種生物質與煤粉混燃過程的參數檢測系統，包括被測燃料管道和設于被測燃料管道的傳感器，其特征在于，包括電容測量電路、正弦電壓發生器、差分運放電路、模數轉換電路、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轉換電路與PC機的輸入端相連，電容測量電路還與正弦電壓發生器相連，天線模塊的信號輸入端與模數轉換電路的信號輸出端相連，天線模塊通過無線網絡與移動終端相連。2.根據權利要求1所述一種生物質與煤粉混燃過程的參數檢測系統，其特征在于，其還包括云服務器，天線模塊通過無線網絡與云服務器相連。3.根據權利要求1所述一種生物質與煤粉混燃過程的參數檢測系統，其特征在于，相鄰兩檢測電極之間還設有屏蔽電極，每個屏蔽電極還與設于檢測電極外部的屏蔽罩電連接。4.根據權利要求1或3所述一種生物質與煤粉混燃過程的參數檢測系統，其特征在于，屏蔽罩與絕緣管之間還設有填充材料。5.根據權利要求1所述一種生物質與煤粉混燃過程的參數檢測系統，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
【發明人】張立峰
【申請人】華北電力大學（保定）