The present invention relates to droplet measurement technology and aims to provide a compact coaxial full-field rainbow droplet measurement probe. The optical system consists of a front lens, a rear lens and a disk with a central hole arranged sequentially in the lens sleeve, followed by a digital camera with a fixed-focus lens, a fiber collimator parallel to the axis of the lens sleeve fixed at the edge of the disk, and its transmitter aligned with the through hole on the rear lens, a front lens and a rear lens. The distance between the two lenses is less than the focal length of the two lenses. The equivalent image plane of the two lenses is between the rear lens and the rear lens focal plane, and the center hole of the disk is the image center of the rear lens. The coaxial design of the invention greatly reduces the axial dimension of the whole field rainbow probe, reduces the weight of the probe and is convenient for use. The parameters of slurry droplet and droplet in desulfurization system can be measured in situ.
【技术实现步骤摘要】
一种结构紧凑的同轴式全场彩虹液滴测量探针
本专利技术涉及液滴测量技术,特别涉及一种结构紧凑的同轴式全场彩虹液滴测量探针。该探针基于双透镜和带定焦镜头的相机,用于测量电厂脱硫系统中浆液滴或雾滴的粒径分布、折射率、温度(或组分)等参数。
技术介绍
在环境污染问题日益严重的今天,煤炭清洁利用是大势所趋。煤炭燃烧产生的污染物包括二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物、重金属、多环芳烃等。其中二氧化硫作为主要污染物之一,会造成酸雨,腐蚀植被和建筑物,还会危害人类健康。在我国,石灰—石膏法是电厂应用最广泛的二氧化硫脱除技术,脱硫系统中浆液滴与烟气混合,其温度、粒径分布、组分等参数对二氧化硫脱除效率影响很大。目前对浆液滴的测量只是在除雾器出口测量烟气中浆液滴的含量:一种方法是认为浆液滴池中镁离子的浓度和除雾器出口浆液滴中的镁离子浓度相等,采用等速取样法和镁离子滴定法,测量浆液滴中镁离子含量,再折算出液滴的量。另一种方法是采用等速采样使烟气通过一级、二级捕集装置,采样后在干燥前后分别称重,二者之差即为液滴的量。但是,目前对喷淋区的浆液滴缺少有效的测量方法,而且浆液滴的量难以充分反映浆液滴对脱硫效果的影响。彩虹散射技术通常需要采用直径较大的透镜,进而获得较大的散射光接收范围,以保证参数反演的准确性。然而,轴向尺寸较大的探头难以伸入脱硫系统测孔,不利于工程的实际应用。如能专利技术一种小尺寸全场彩虹探针,能够对脱硫系统的浆液滴的粒径分布、折射率、温度(组分)等参数实现原位测量,这对于深入研究浆液滴参数对脱硫效率影响,并以此改进浆液滴的雾化,从而提高湿法脱硫效率,具有重要意义,同时也为 ...
【技术保护点】
1.一种结构紧凑的同轴式全场彩虹液滴测量探针,包括光路系统和数码相机;其特征在于,所述光路系统包括顺序安装在透镜套筒中的前透镜、后透镜和带有中心孔的圆盘,圆盘之后设带有定焦镜头的数码相机;一个平行于透镜套筒轴线的光纤准直器固定在圆盘边缘,其发射端对准后透镜上的通孔;前透镜与后透镜的间距小于这两个透镜的焦距,这两个透镜的等效像方焦平面位于后透镜与后透镜焦平面之间,圆盘的中心孔位于后透镜的像方焦点;定焦镜头的参数应保证能记录前透镜与后透镜等效像方焦平面处的清晰彩虹图像。
【技术特征摘要】
1.一种结构紧凑的同轴式全场彩虹液滴测量探针,包括光路系统和数码相机;其特征在于,所述光路系统包括顺序安装在透镜套筒中的前透镜、后透镜和带有中心孔的圆盘,圆盘之后设带有定焦镜头的数码相机;一个平行于透镜套筒轴线的光纤准直器固定在圆盘边缘,其发射端对准后透镜上的通孔;前透镜与后透镜的间距小于这两个透镜的焦距,这两个透镜的等效像方焦平面位于后透镜与后透镜焦平面之间,圆盘的中心孔位于后透镜的像方焦点;定焦镜头的参数应保证能记录前透镜与后透镜等效像方焦平面处的清晰彩虹图像。2.根据权利要求1所述的探针,其特征在于,所述前透镜为非球面透镜,直径为D,焦距为f1,D/f1>0.77;所述后透镜为球面透镜,直径为D,焦距为f2;所述通孔的直径d>3mm,位于距离后透镜中心0.3D处。3.根据权利要求1所述的探针,其特征在于,前透镜和后透镜分别嵌于卡环中;所述透镜套筒带有内螺纹,卡环和圆盘...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴学成,吴迎春,高翔,陈玲红,邱坤赞,骆仲泱,岑可法,曹建政,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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