固两相流固体颗粒流速测量方法研究.pdf

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1、2015焦仪表技术与传感器2015第3期InstrumentTechniqueandSensorNo．3气／固两相流固体颗粒流速测量方法研究李文涛，叶俊，李忠虎，王志春(内蒙古科技大学信息工程学院，内蒙古包头014010)摘要：针对气／固两相流中固相颗粒流速的测量问题，分别介绍了可用于流速测量的互相关法和参数时延估计法。为改善相关法在实际应用中存在的随机误差较大、分辨率低及动态响应慢等不足，提出用参数估计法处理电容传感器信号，用延时时间估计法测量两相流的流速。为验证互相关法和参数估计法的特点，采用Monte-Carlo方法建立气／固两相流动模型，给出了一种基于时延估计法的硬件电路。并结合

2、模型中产生的随机信号对流速进行仿真实验，结果表明延时时间估计法测量流速的可行性。关键词：气／固两相流；电容传感器；互相关；流速；参数估计中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1002-1841(2015)03-0088-04ResearchonParticleVelocityMeasurementofGas／solidTwo—phaseFlowLIWen—tao，YEJun，LIZhong—hu，WANGZhi—ehun(SchoolofinformationEngineering，InnerMongoRaUniversityofScienceandTechnology，Baot

3、ou014010，China)Abstract：Forvelocitymeasurementsofsolid—phaseparticlesingas／solidtwo-phaseflow．crosscorrelationalgorithmandpa—rameterestimationoftime-delaymethodweredescribed．Accordingtotheproblemsofcross—corelationmethodinpracticalapplica—tion，thetransducersignalswereprocessedusingtheparameterest

4、imationmethodandthentwo—phaseflowvelocitycanbemeas—uredbythetime—delayestimationmethod．Themethodcanbeusedtoimprovetheproblemsoflowresolution．poorrealtimeand瞒勰randomerror．Toverifythefeatureoftheparameterestimationmethodandthecross—correlationmethod．Mante．Carlomethodwasa．_[Udoptedtoestablishthemode

5、lofgas／solidtwo—phaseflowandthesimulationofvelocitybytherandomsignalsinthismodelwastaken．Theexperimentresultsshowthefeasibilityoftheparameterestimationmethod．Thepaperalsoputforwardthehardwarestruc—tureandoperatingproceduresbasedonparameterestimationmethod．Keywords：gas／solidtwo—phaseflow；capacitiv

6、esensor；correlation；flowvelocity；parameterestimation0引言较复杂，难以适用于在线测量。本文提出利用参数估计方法处随着对工业生产过程中计量、节能和控制要求的不断提理传感器信号，在保留相关流速计优点的基础上使上述问题得高，准确、实时地测量粉体流速，实现最佳工艺，具有十分重要以解决或改善。的意义。相关法测速具有很多优点，它是一种非接触式测量，1固两相流互相关流速测量原理可以使用不破坏流场的夹钳式传感器，不会破坏流体的流动特相关测量技术是以随机过程理论为基础，通过对两相流体征数，还具有很宽的流速测量范围，而且测量结果不会受到传内部流动噪声信号的

7、分析，将流速测量转化为流体通过相隔一感器电路增益变化的影响等J。但是，相关流速测量系统在实定距离的两截面的时间间隔的测量J。其测量原理框图如图1际应用中还存在着一些问题，如测量的实时性和精度之间存在所示。着矛盾，两相流体的运动状态、敏感体积的尺寸以及电容传感器信号的频带宽度等都会对测量结果产生较大的影响。在电容传感器尺寸较大的情况下，传感器的空间滤波效应会使信号的频带变得更窄，在自相关函数的卷积涂污作用下，互相关函数的峰区就会变得相