一种气力输送过程中输送流型的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种气力输送过程中输送流型的检测方法，通过非侵入式采集管道内流体粒子碰撞摩擦管壁所产生的声波信号来准确识别管道内物料输送流型。本发明专利技术所采用的声波检测是一种非侵入式检测方法，检测装置简单、安全、环保，适用于工业生产过程的在线检测。采用声波传感器阵列，通过多传感器的数据融合可以有效利用输送流型与粒子浓度分布之间的特征关系，对流型进行准确判别。与现有的流型检测技术相比，更为灵敏、准确、易于实施。

A Detection Method of Conveying Flow Patterns in Pneumatic Conveying Process

The invention discloses a detection method of conveying flow pattern in pneumatic conveying process, which accurately identifies material conveying flow pattern in pipeline by non-intrusive acquisition of acoustic signals generated by fluid particles colliding with friction pipe wall. The acoustic wave detection method adopted by the invention is a non-intrusive detection method. The detection device is simple, safe and environmentally friendly, and is suitable for on-line detection in industrial production process. Using acoustic sensor array and multi-sensor data fusion, the characteristic relationship between conveying flow pattern and particle concentration distribution can be effectively used to accurately distinguish convection pattern. Compared with the existing flow pattern detection technology, it is more sensitive, accurate and easy to implement.

【技术实现步骤摘要】
一种气力输送过程中输送流型的检测方法
本专利技术涉及的是一种气力输送过程中输送参数的检测方法。
技术介绍
气力输送通过气体作用来输送固体颗粒，是一种典型的气固两相流操作过程，被广泛应用于化工、冶金、制药等生产过程中。如何减小气力输送过程中的能量损失(压降)，实现能量的最大化利用是该过程面临的主要问题。Zenz等(Industrial&EngineeringChemistry,1949,41(12):2801-2806)研究发现气力输送过程中，在某一固定质量流量下，管道压降随着气速的变化存在极小值，并给出了最小压降点所对应的气速，将其称为最小输送速度。近年来输送气速低于最小输送速度的密相输送技术受到广泛地关注。与稀相输送相比，密相输送由于输送气速较低，具有低能耗、磨损小等优点。但由于密相输送时，固体物料在输送系统中分布不均匀，流型复杂多变，物料输送状态不稳定，使得管道内的压力波动变大并增加了管道堵塞的风险(PowderTechnology,2003；129(1):111-121)，实时在线监控管道内密相输送流型的波动对保持密相输送稳定性具有重要意义。气力输送的流型主要受到物料性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气力输送过程中输送流型的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在管道的外壁沿周向设置至少3个声波传感器，分别置于管道顶部、侧壁以及底部用于接收管道内的声波信号；(2)对采集的声波信号进行预处理，去除噪声；(3)对去噪后的周向声信号进行数据处理，得到其用于流型判别的声信号特征参数波动分布指数FI，FI的计算步骤如下：将经过预处理的管道不同部位随时间变化的声信号分别以等时间间隔t划分为n段，对每段做标准差处理，得到标准差随时间的变化曲线，然后依据式(1)‑(5)计算FI；

【技术特征摘要】
1.一种气力输送过程中输送流型的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在管道的外壁沿周向设置至少3个声波传感器，分别置于管道顶部、侧壁以及底部用于接收管道内的声波信号；(2)对采集的声波信号进行预处理，去除噪声；(3)对去噪后的周向声信号进行数据处理，得到其用于流型判别的声信号特征参数波动分布指数FI，FI的计算步骤如下：将经过预处理的管道不同部位随时间变化的声信号分别以等时间间隔t划分为n段，对每段做标准差处理，得到标准差随时间的变化曲线，然后依据式(1)-(5)计算FI；式中：d为不同操作条件下声信号标准差越过基线的距离；Fn(d)为声信号标准差在基线之上的几率；λ0为声信号标准差零次矩，表征声信号标准差越过基线的总几率；λ1为声信号标准差一次矩，表征声信号标准差越过基线的总幅值；λ2为声信号标准差二次矩，其中基线的定义如下：式中：分别为管道顶部、侧壁以及底部声信号标准差均值；(4)使用得到的声信号特征参数对流型进行判别。2.根据权利1所述的气力输送过程中输送流型的检测方法，其特征在于：所述步骤(2)中预处理去除噪音的方法选用平滑、微分、多元散射校正、正交信号校正、傅里叶变换、小波变换、净分析信号中的一种或多种。3.根据权利1所述的气力输送过程中输送流型的检测方法，其特征在于时间间隔t可于10-6～10-2s内取值。4.根据权利1所述的气力输送过程中输送流型的检...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨遥，张鹏，孙婧元，田思航，黄正梁，王靖岱，蒋斌波，廖祖维，叶健，阳永荣，王超，林王旻，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33