【技术实现步骤摘要】
基于图像识别原理测量流化床内固体颗粒停留时间分布的方法及其试验台
本专利技术属于气固流态化领域，尤其涉及一种基于图像识别原理测量流化床内固体颗粒停留时间分布的方法。
技术介绍
由于气固流化床内固体颗粒强烈的返混，导致固体物料在流化床内停留时间不均。某些流化床工艺过程对固体物料在流化床内的平均停留时间及停留时间分布有十分严格的要求，停留时间过短则导致固体物料的反应转化率过低，停留时间过长则可能导致固体物料的理化性能恶化。因此，在流化床反应器的研发过程中，常常需对固体物料在流化床内的平均停留时间及停留时间分布进行测量，并在此基础上对反应器的结构和操作条件进行优化。高效、高精度的颗粒停留时间分布测量方法对流化床反应器的研发和工程应用都具有重要的意义。在测量流化床反应器内固体颗粒的停留时间分布时常采用在床料中加入示踪颗粒的手段，测量示踪颗粒的浓度随时间变化的规律，即可得到颗粒的混合状况及停留时间分布。示踪颗粒的选择一般遵循以下原则：(1)示踪颗粒的物性与流化床中的主体物料的物性基本一致；(2)示踪颗粒...
【技术保护点】
1.一种基于图像识别原理测量流化床内固体颗粒停留时间分布的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：在流化床内固体床料流化达到平稳状态时，加入示踪颗粒；示踪颗粒的颜色与固体床料的颜色不同，且示踪颗粒的质量占比不大于固体床料的5％；/n步骤2：自示踪颗粒加入流化床的同时，开始计时；按照预定的取样时间，从流化床内取样若干次，直至取出的样品中仅有固体床料，不再出现示踪颗粒；/n步骤3：将步骤2取出的样品分别充分搅拌，使得各样品中所包含的示踪颗粒能够与其中的固体床料均匀混合；/n步骤4：将步骤3均匀混合后的样品按照取样顺序在相同光源条件下一一拍照，得到对应的图像；/n步骤5：将步...
【技术特征摘要】
1.一种基于图像识别原理测量流化床内固体颗粒停留时间分布的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：在流化床内固体床料流化达到平稳状态时，加入示踪颗粒；示踪颗粒的颜色与固体床料的颜色不同，且示踪颗粒的质量占比不大于固体床料的5％；
步骤2：自示踪颗粒加入流化床的同时，开始计时；按照预定的取样时间，从流化床内取样若干次，直至取出的样品中仅有固体床料，不再出现示踪颗粒；
步骤3：将步骤2取出的样品分别充分搅拌，使得各样品中所包含的示踪颗粒能够与其中的固体床料均匀混合；
步骤4：将步骤3均匀混合后的样品按照取样顺序在相同光源条件下一一拍照，得到对应的图像；
步骤5：将步骤4所得到的图像按照取样顺序一一在HSV颜色空间中进行图像处理，以消除各图像的半透明背景以及增强各图像中的示踪颗粒颜色；将HSV颜色空间中处理后的图像按照顺序一一转换为RGB颜色空间，并进行灰度处理，进一步消除图像中的干扰；
步骤6：将步骤5所处理过的图像按照取样顺序一一进行阈值分割，识别出各图像中能够表示示踪颗粒的像素点；通过计算能够表示示踪颗粒的像素点占图像的总像素点的比例，即可一一计算出各图像对应的取样时刻的示踪颗粒浓度计算值；
步骤7：通过示踪颗粒的概率密度函数E(t)来表示示踪颗粒在流化床的停留时间分布：
式中：c(ti)表示在ti时刻该样品中示踪颗粒的实际浓度值，Δti表示两个取样过程的时间间隔；
其中，示踪颗粒浓度计算值与示踪颗粒浓度实际值之间满足：
ccal＝k*creal
式中：系数k取决于颜色阈值的选择，ccal表示示踪颗粒浓度计算值，根据步骤6计算得到；creal表示示踪颗粒浓度实际值。
2.根据权利要求1所述的基于图像识别原理测量流化床内固体颗粒停留时间分布的方法，其特征在于，步骤1中，固体床料为直径0.3-0.35mm的半透明玻璃珠；示踪颗粒为经胭脂红试剂染色处理的半透明玻璃珠。
3.根据权利要求1所述的基于图像识别原理测量流化床内固体颗粒停留时间分布的方法，其特征在于，步骤5所述的在HSV颜色空间中，所有图像S值的放大倍率为1.9、V值的放大倍率为1.7倍；步骤5所述的RGB颜色空间中，灰度处理采用Imadjust函数，灰度处理范围设置为(0.35，0.7)。
4.根据权利要求1所述的基于图像识别原理测量流化床内固体颗粒停留时间分布的方法，其特征在于，步骤5所述的颜色阈值r＝g＝b...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓平，李家敏，马吉亮，梁财，刘道银，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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