本发明专利技术涉及一种智能测量煤粉细度的装置及方法，动力由抽气泵提供，测速部分保证抽气泵出力与煤粉气流速度相同，以实现等速取样，测速部分和取样部分可进行滑动伸缩，实现在不同位置取样和测速；测量段柱面透镜处理，提高测量精度，利用光阻法进行测量，即当煤粉颗粒通过光源发出的光束时，部分光被挡住，引起光电检测器信号变化，通过单片机控制系统测量出煤粉细度，并将结果显示于计算机中；可直接测量出煤粉细度，不必进行复杂的筛分工作，操作简单。本发明专利技术可作为便携式煤粉细度测量装置，也可作为在线煤粉细度测量装置，实时测量，直接显示结果，没有滞后性，实时控制优化及调整燃烧，提高燃烧效率。提高燃烧效率。提高燃烧效率。
【技术实现步骤摘要】
一种智能测量煤粉细度的装置及方法
[0001]本专利技术涉及热工测量
，尤其涉及一种智能测量煤粉细度的装置及方法。
技术介绍
[0002]随着工业的不断发展，煤炭能源已日趋紧张，致使对煤炭的质量成分及燃烧效率的要求越来越高。煤粉浓度的不均匀性对燃烧有很大影响。煤粉浓度相差太大，则燃烧不能很好组织，会引起火焰偏斜，结焦，燃烧不稳等。而煤粉粒度过大或过细则会造成不完全燃烧，损失增大、效率下降、能耗增加等。煤粉浓度不均匀或粒度大小不合适还会造成煤粉管道堵塞，严重时将被迫停机或减负荷来消除堵塞，从而造成重大损失，影响安全运行。提高效率、降低污染物排放是国家实施节能减排和环境保护的关键问题。其中，煤粉管道中的煤粉颗粒浓度、速度和粒度的实时在线测量对于节能减排、优化控制起到重要作用。但是，由于煤粉管道中的煤粉颗粒作为气固两相流流动状况十分复杂，给测量带来了很多困难。
[0003]目前，常用的煤粉颗粒细度的测量方法一是取样法，用等速取样管从煤粉管道中取出煤粉样品后在实验室用筛分法等得到煤粉的粒度。这种测量方法耗时长，实际上不能实时控制以获得最佳煤粉粒度，测得数据具有较强的滞后性；二是超声法，其所需的物性参数随工况变化较大；三是图像法，其测量对气固两相浓度等有具体要求，条件严苛，操作繁琐。
[0004]因此采用先进、快速的分析手段已经成为当务之急，特别是研发出有效的煤质实时监测系统，使检测结果直接反馈到运行控制中心，指导燃烧优化运行。根据煤质变化，及时调整燃烧过程，实现燃煤的高效燃烧、低污染运行，这对于提高能源利用效率和降低燃煤污染具有十分重要的意义。
技术实现思路
[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种智能测量煤粉细度的装置及方法。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种智能测量煤粉细度的装置，包括光源、一次风管、取样部分、测量部分、抽气泵、旋流罐、管道、测速部分、数据线、光电检测器、单片机控制系统和计算机；所述的一次风管一侧管壁固定两个轴套，另一侧管壁外部开有安装通孔和螺纹孔，连接密封盖板密封，轴套内固定有滑条；所述的取样部分包括取样头和取样传输管，取样传输管和轴套形成滑动副，取样头位于一次风管内；所述的测量部分包括位于测量段和连接管，连接管与测量段连接，测量段截面积大于连接管截面积和管道截面积，测量段另一端开有通孔通过管道与旋流罐连接，旋流罐与抽气泵连接，连接管与取样传输管形成滑动副；所述的测速部分包括测速风轮和传导杆，测速风轮位于一次风管内，通过转动轴连接到传导杆上，传导杆通过轴套形成滑动副，传导杆另外通过数据线连接单片机控制系统，单片机控制系统通过数据线连接光电检测器、抽气泵和计算机，抽气泵为可调抽气泵，
设有阀门；所述的光源和光电检测器对称布置在测量段两侧。
[0007]优选的，所述的密封盖板一侧曲率与一次风管安装通孔曲率一致，另一侧开有螺纹孔，用螺纹连接到一次风管管壁上。
[0008]优选的，所述的取样传输管外壁上开有与轴套内滑条相匹配的滑槽，连接管管内固定有与取样传输管外壁上滑槽相匹配的滑条。
[0009]优选的，所述的传导杆外壁上开有与轴套内滑条相匹配的滑槽。
[0010]优选的，所述的测量段做透镜处理，沿连接管中轴线对称的两侧设有半圆柱体，形成两个柱面透镜。
[0011]优选的，所述的测速风轮的截面高度要小于传导杆的截面高度。
[0012]优选的，所述的安装通孔的截面高度等于取样头的截面高度。
[0013]优选的，所述的轴套开有螺纹孔，不进行测量工作时用密封盖板密封。
[0014]一种智能测量煤粉细度的装置测量方法，包括如下步骤：
①
安装好各部件后，滑动取样传输管和传导杆使取样头和测速风轮位于一次风管内需要取样和测速的部位，打开光源，打开抽气泵阀门；
②
一次风管管内，煤粉气流正面冲击测速风轮，测速风轮转动，测速风轮的转速作为测量数据传输给单片机控制系统，单片机控制系统对抽气泵发出指令，调节气流大小保证抽气泵出力与煤粉气流速度相同，以实现等速取样，整个过程动力由抽气泵提供；
③
取样头迎煤粉气流方向对煤粉进行取样，取样的煤粉依次通过取样传输管，连接管到达测量段，在测量段内，截面积扩大导致煤粉扩散，煤粉颗粒不再拥挤在一起，同时利用光阻法进行测量，即当煤粉颗粒通过光源发出的光束时，部分光被挡住，引起光电检测器信号变化；之后煤粉沿管道落入旋流罐，旋流罐将煤粉颗粒与气流分开，煤粉颗粒储存罐体，气流随抽气泵一起抽出；
④
当煤粉颗粒通过光束时部分光被挡住，引起光电检测器信号变化，该信号脉冲的个数对应于煤粉颗粒的个数，脉冲的面积对应于煤粉颗粒的大小；之后光电检测器将信号传送给单片机控制系统，通过单片机控制系统置入的公式计算出煤粉颗粒的粒径和个数，由此测量出煤粉细度，将所测量的煤粉细度结果显示于计算机中；
⑤
落入旋流罐中的煤粉颗粒进一步通过筛分测量煤粉细度对光阻法的测量结果进行标定或校准。
[0015]本专利技术的有益技术效果是：本专利技术的智能测量煤粉细度的装置，动力由抽气泵提供，测速部分保证抽气泵出力与煤粉气流速度相同，以实现等速取样，测速部分和取样部分可进行滑动伸缩，实现在不同位置取样和测速；测量段柱面透镜处理，提高测量精度，利用光阻法进行测量，即当煤粉颗粒通过光源发出的光束时，部分光被挡住，引起光电检测器信号变化，通过单片机控制系统测量出煤粉细度，并将结果显示于计算机中；可直接测量出煤粉细度，不必进行复杂的筛分工作，操作简单。
[0016]本专利技术可作为便携式煤粉细度测量装置，也可以作为在线煤粉细度测量装置，实时测量，直接显示结果，没有滞后性，实时控制优化及调整燃烧，提高燃烧效率。
附图说明
[0017]图1是本专利技术一种智能测量煤粉细度的装置及方法的立体图；图2是本专利技术一种智能测量煤粉细度的装置及方法的俯视图；图3是图2中A
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A剖视图（去掉密封盖板）；图4是图2中B
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B剖视图；图5是测量部分立体图；图6是测量部分右视图；图7是图6中C
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C剖视图；图8是取样部分的立体图；图9是测速部分的立体图；图10是一次风管的立体图1；图11是一次风管的立体图2；图12是密封盖板的立体图；图13是密封盖板的左视图；图14是本专利技术一种智能测量煤粉细度的装置及方法的原理图。
[0018]图中：1.一次风管、101.轴套、102.密封盖板、103.安装通孔、3.取样传输管、31.取样头、32.滑槽、4.传导杆、41.测速风轮、42.转动轴、5.连接管、51.滑条、6.测试段、7.管路、8.旋流罐、9.抽气泵、91.阀门、10.光电检测器、11.单片机控制系统、111.数据线、12.计算机、14.光源、15.煤粉气流、151.煤粉颗粒、152.气流、16.光束。
具体实施方式
[0019]实施例1 参见图1
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14，一种智能测量煤粉细度的装置，包括光源本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种智能测量煤粉细度的装置，其特征是：包括光源、一次风管、取样部分、测量部分、抽气泵、旋流罐、管道、测速部分、数据线、光电检测器、单片机控制系统和计算机；所述的一次风管一侧管壁固定两个轴套，另一侧管壁外部开有安装通孔和螺纹孔，连接密封盖板密封，轴套内固定有滑条；所述的取样部分包括取样头和取样传输管，取样传输管和轴套形成滑动副，取样头位于一次风管内；所述的测量部分包括位于测量段和连接管，连接管与测量段连接，测量段截面积大于连接管截面积和管道截面积，测量段另一端开有通孔通过管道与旋流罐连接，旋流罐与抽气泵连接，连接管与取样传输管形成滑动副；所述的测速部分包括测速风轮和传导杆，测速风轮位于一次风管内，通过转动轴连接到传导杆上，传导杆通过轴套形成滑动副，传导杆另外通过数据线连接单片机控制系统，单片机控制系统通过数据线连接光电检测器、抽气泵和计算机，抽气泵为可调抽气泵，设有阀门；所述的光源和光电检测器对称布置在测量段两侧。2.根据权利要求1所述的一种智能测量煤粉细度的装置，其特征是：所述的密封盖板一侧曲率与一次风管安装通孔曲率一致，另一侧开有螺纹孔，用螺纹连接到一次风管管壁上。3.根据权利要求1所述的一种智能测量煤粉细度的装置，其特征是：所述的取样传输管外壁上开有与轴套内滑条相匹配的滑槽，连接管管内固定有与取样传输管外壁上滑槽相匹配的滑条。4.根据权利要求1所述的一种智能测量煤粉细度的装置，其特征是：所述的传导杆外壁上开有与轴套内滑条相匹配的滑槽。5.根据权利要求1所述的一种智能测量煤粉细度的装置，其特征是：所述的测量段做透镜处理，沿连接管中轴线对称的两侧设有半圆柱体，形成两个柱面透镜。6.根据权利要求1所述的一种智能测量煤粉细度的装置，其特征是：所述的测速风轮的截面高度要小于传导杆的截面高度。7.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵瑞松，安敬学，罗雪娇，逯朝锋，虞昊天，杨彬，张天桦，绳冉冉，张素丽，李现伟，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究院有限公司中南电力试验研究院，
类型：发明
国别省市：
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