气固两相流静电相关流速测量研究

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1、摘要随着社会发展，科学技术的进步，气固两相流体系在国民经济生产和人类生活中的地位日益重要，气固两相流的参数检测已成为气固两相研究领域的重要问题。在气固两相流参数中，速度的测量是一个极为重要的方面。气固两相流本质是一种多相流，测量非常困难，静电传感器与相关测量技术的结合，为气固两相流速度测量提供了解决方案。随着电子技术的进步，兼具微处理器和数字信号处理器优点的数字信号控制器的出现，使得制作低功耗、控制灵活的实时在线嵌入式相关系统成为可能。本文对基于静电传感器的相关速度测量技术进行了研究，主要工作包括：通过对相关测量原理以及静电传

2、感器特性研究，提j出了合理的环形静电传感器的设计方案。在充分考虑静电噪声信号的特性和传感器的特性的基础上完成了信号调理电路的制作。对影响相关测量结果的因素进行了分析，针对系统设计，提出了采样频率和采样点数的选取依据，为设计实时在线相关处理系统提供参考。开发了基于虚拟仪器的相关测量系统，搭建离线实验平台，并开展了多项实验研究。利用数字信号控制器设计了低功耗、小体积、控制灵活，运算能力强的数字相关器。在实验装置上，对传感器进行了动态实验，分析了测量速度以及浓度的规律性，为进一步的研究奠定了基础。关键词：气固两相流静电传感器相关速度

3、测量数字信号控制器ABSTRACTWiththedevelopmentofsociety，scienceandtechnology，thesystemofgas—solidtwo-phaseflowisplayingamoreimportantroleinthenationaleconomyanddailylife，themeasurementofgas-solidtwo-phaseflowhasalreadybecometheimportantproblemintheresearchofgas-solidtwo—phase．

4、Amongthesemeasuringparametersofgas-solidtwo-phaseflow，thevelocityisakeyparameter．Thegas-solidtwo—phaseflowisakindofmulti-phaseflow，whichisdifficulttObemeasured．Theelectrostaticsensorcombinedwiththecorrelationtechniquesprovidesanewsolutiontovelocitymeasurementofgas·-

5、solidtwo·-phaseflow．Withthedevelopmentofelectronics，anewdigitalsignalcontroller(DSC)whichhasthemeritofthemicro—controlleranddigitalsignalprocessorhasbeenproduced。Itsuppliesthepossibilitytodesignarealtimeandon—lineembeddedcorrelationsystemwithlOWpowerconsumptionandfl

6、exiblecontr01．Thecorrelationvelocitymeasurementofgas-solidtwo-phaseflowusingelectrostaticsensorwasstudiedinthispaper．TheprimaryWOrkiSasfollowed：Theprincipleofcorrelatemeasurementandthesensingcharacteristicofelectrostaticsensorwasstudiedandacircularelectrostaticsenso

7、rwasdesigned．Asignalconditioncircuitwasdeveloped，consideringtheelectrostaticnoiseandthesensor’Scharacteristics．Factorswhichaffecttheresultsofcorrelatemeasurementwereanalyzed．111eselectingprincipleofthesamplingfrequencyandthenumberofpointssampledwaspresentedforthedes

8、ignofthesystem，whichgaveareferencetOthedesignofrealtime，on—linecorrelationsystem．Acorrelatemeasurementsystembasedonvirtualinstrumentswasde