CN104864921A - 电容式干粉流量计 - Google Patents

电容式干粉流量计 Download PDF

Info

Publication number
CN104864921A
CN104864921A CN201510299600.7A CN201510299600A CN104864921A CN 104864921 A CN104864921 A CN 104864921A CN 201510299600 A CN201510299600 A CN 201510299600A CN 104864921 A CN104864921 A CN 104864921A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ceramic pipe
plate
dry powder
condenser
type dry
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510299600.7A
Other languages
English (en)
Inventor
王崇德
胡潍
郭浩淼
王思家
孙健
孙兆纯
孙月燕
李延伟
刘庆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANDONG SHENGYOU CEMENTING ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
SHANDONG SHENGYOU CEMENTING ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANDONG SHENGYOU CEMENTING ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical SHANDONG SHENGYOU CEMENTING ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201510299600.7A priority Critical patent/CN104864921A/zh
Publication of CN104864921A publication Critical patent/CN104864921A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

一种电容式干粉流量计，包括电容检测单元以及信号处理单元，所述电容检测单元包括作为测量管内胆的陶瓷管，陶瓷管的外壁为四方形、内腔为圆形孔道，且陶瓷管的外周包裹有厚绝缘板；陶瓷管与厚绝缘板之间共设有八组平板电容器，陶瓷管的每个面上分别附有两组，且其中一组位于陶瓷管的前端、另一组位于陶瓷管的后端；每组平板电容器由两块平行电容板组成，且每组平板电容器的外边缘加装铜箔外圈，铜箔外圈通过导线接地；平板电容器一端通过信号线连接信号处理单元、另一端通过导线接地。与现有技术相比，电容式干粉流量计具有结构简单、温度稳定性好、分辨力高、动态响应好，并能在高温辐射和强烈震动等恶劣条件下工作等优点。

Description

电容式干粉流量计
技术领域
本发明涉及流量计领域，具体来说是一种用于测量干粉介质的流量和密度的流量计。
背景技术
干粉流量计可用于测量粉状物料的流量和密度，广泛应用于粉状物料气力输送行业，当前用于测量干粉流量和密度的流量计有很多种，例如挡板式流量计、微波流量计、静电流量计等；比如微波流量计的测量原理是基于多普勒效应的物理原理，传感器在管道内产生微波场，微波被管道内流动的微粒反射。计算频率和幅度的变化可精确地测量出固体流量，非流动的微粒如粉尘沉积则不会被计算在内。但是上述这些流量计存在不耐高压或准确度不高等缺点。
发明内容
为解决现有技术的上述缺陷，本发明提出了一种结构简单、温度稳定性好、分辨力高、动态响应好的电容式干粉流量计。
本发明的技术方案是：包括电容检测单元以及信号处理单元，所述电容检测单元包括作为测量管内胆的陶瓷管，所述陶瓷管的外壁为四方形、内腔为圆形孔道，且所述陶瓷管的外周包裹有厚绝缘板；所述陶瓷管与厚绝缘板之间共设有八组平板电容器，陶瓷管的每个面上分别附有两组，且其中一组位于陶瓷管的前端、另一组位于陶瓷管的后端；每组平板电容器由两块平行电容板组成，且每组平板电容器的外边缘加装铜箔外圈，所述铜箔外圈通过导线接地；所述平板电容器一端通过信号线连接信号处理单元、另一端接地。
上述方案进一步优选为：
所述陶瓷管的规格为423mm*120mm*120mm（长*宽*高）；所述平行电容板为5mm*5.5mm的方形铜箔板，且其厚度为0.2mm；所述铜箔外圈的宽度为5mm，且其与平板电容器的边缘间距为2.5mm。
所述信号处理单元包括电容传感器以及与其连接的PIC控制器。
所述电容传感器为电容检测芯片PS021；所述PIC控制器为PIC16F874A单片机。
所述PIC控制器上连接用于远程传输信号的通讯处理模块。
所述陶瓷管的两端分别设有保护外壳。
所述厚绝缘板为绝缘胶皮。
本发明是通过测量微小电容的改变并以数字的方式进行反馈，实现对管道内干粉流量和密度的测量，采用了绝缘陶瓷管作为测量管内胆，设计了八组平板电容器，附于陶瓷管外表面，用于测量陶瓷管内干粉流量变化引起的电容改变，将测得的数据用电容数字传感器接收，转化为16位数字信号之后发送给PIC单片机，最后由单片机中的程序计算出陶瓷管内干粉流量和密度的大小。与现有技术相比，电容式干粉流量计具有结构简单、温度稳定性好、分辨力高、动态响应好，并能在高温辐射和强烈震动等恶劣条件下工作等优点。
附图说明
图1是本发明一种实施例的总装结构图；
图2是图1的俯视图；
图3是图1中的A-A剖视图；
图4是本发明一种实施例的电气原理图；
图中：1、保护外壳，2、铜箔外圈，3、平行电容板，4、厚绝缘板，5、信号线，6、陶瓷管。
具体实施方式
    下面以具体的实施例对本发明做进一步的公开。
一种电容式干粉流量计，包括电容检测单元以及信号处理单元，电容检测单元包括作为测量管内胆的陶瓷管6，陶瓷管6的外壁为四方形、内腔为圆形孔道，陶瓷管6的规格为423mm*120mm*120mm（长*宽*高），陶瓷具有绝缘抗压强度大的特性，使用陶瓷作为内胆可以避免粉状物料在输送过程中因摩擦而产生静电。陶瓷管6的两端分别设有保护外壳1，陶瓷管6的外周包裹有10mm厚绝缘板4（绝缘胶皮）做外壳，以来隔绝外界干扰。陶瓷管6与厚绝缘板4之间共设有八组平板电容器，陶瓷管6的每个面上分别附有两组，且其中一组位于陶瓷管6的前端、另一组位于陶瓷管6的后端；每组平板电容器由两块平行电容板3组成，平行电容板3为5mm*5.5mm的方形铜箔板，且其厚度为0.2mm；所述铜箔外圈的宽度为5mm，且其与平板电容器的边缘间距为2.5mm。
且每组平板电容器的外边缘2.5mm处加装宽度为5mm的铜箔外圈2，用于消除边缘效应，铜箔外圈2通过导线接地；平板电容器一端通过信号线5连接电容检测芯片PS021、另一端接地；电容检测芯片PS021连接PIC16F874A单片机（PIC16F874A单片机上连接DA转换器来控制电容检测芯片PS021的电源），且PIC16F874A单片机上连接用于远程传输信号的通讯处理模块。
本干粉流量计采用PIC16F874A单片机作为控制器，PIC16F874A单片机属于PICmicro系列单片微机，具有flash program程序内存功能。其ROM的容量是8K words，以2K位一个page，区分为4个pages内部RAM总共有512个字节（00f-1FFh），以128字节为一个Bank，共分区为4个Bank，每个Bank的前半段都有其特殊用途，分别连接到其特殊功能模块。
本干粉流量计采用电容检测芯片PS021进行微小电容测量电路的设计。该芯片把电容测量转化为精确的时间测量，内部算法可以很好地抑制寄生电容对测量结果的影响芯片集成的温度补偿模块还能保证很好地稳定性，在10Hz刷新频率时能够达到6aF的有效精度，最高刷新频率可达50kHz，高精度高刷新率可缓和测量速度和分辨力的矛盾。
本本干粉流量计的程序设计：用MPLAB IDE作为集成开发环境，MPLAB IDE是综合的编辑器、项目管理器和设计平台，适用于使用Microchip的PIC系列单片机进行嵌入式设计的应用开发。MPLAB IDE包含了适用内置编辑器创建和编辑源代码，汇编、编译和链接源代码。通过使用内置模拟器观察程序流程调试可执行逻辑。
本发明的电容式干粉流量计使用微小电容测量干粉介质流量及密度的设备，利用平行板电容器动态分析理论设计研发，能够测量在干粉介质在流经测量管时造成的微小电容变化，通过电容数字转换器以数字的形式进行反馈，进而计算出流经测量管的干粉介质的流量和密度。

Claims (7)

1.一种电容式干粉流量计，其特征在于，包括电容检测单元以及信号处理单元，其特征在于：所述电容检测单元包括作为测量管内胆的陶瓷管，所述陶瓷管的外壁为四方形、内腔为圆形孔道，且所述陶瓷管的外周包裹有厚绝缘板；所述陶瓷管与厚绝缘板之间共设有八组平板电容器，陶瓷管的每个面上分别附有两组，且其中一组位于陶瓷管的前端、另一组位于陶瓷管的后端；每组平板电容器由两块平行电容板组成，且每组平板电容器的外边缘加装铜箔外圈，所述铜箔外圈通过导线接地；所述平板电容器一端通过信号线连接信号处理单元、另一端通过导线接地。
2.根据权利要求1所述的电容式干粉流量计，其特征在于，所述陶瓷管的规格为423mm*120mm*120mm；所述平行电容板为5mm*5.5mm的方形铜箔板，且其厚度为0.2mm；所述铜箔外圈的宽度为5mm，且其与平板电容器的边缘间距为2.5mm。
3.根据权利要求1或2所述的电容式干粉流量计，其特征在于，所述信号处理单元包括电容传感器以及与其连接的PIC控制器。
4.根据权利要求3所述的电容式干粉流量计，其特征在于，所述电容传感器为电容检测芯片PS021；所述PIC控制器为PIC16F874A单片机。
5.根据权利要求3所述的电容式干粉流量计，其特征在于，所述PIC控制器上连接用于远程传输信号的通讯处理模块。
6.根据权利要求3所述的电容式干粉流量计，其特征在于，所述陶瓷管的两端分别设有保护外壳。
7.根据权利要求3所述的电容式干粉流量计，其特征在于，所述厚绝缘板为绝缘胶皮。
CN201510299600.7A 2015-06-04 2015-06-04 电容式干粉流量计 Pending CN104864921A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510299600.7A CN104864921A (zh) 2015-06-04 2015-06-04 电容式干粉流量计

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510299600.7A CN104864921A (zh) 2015-06-04 2015-06-04 电容式干粉流量计

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104864921A true CN104864921A (zh) 2015-08-26

Family

ID=53910917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510299600.7A Pending CN104864921A (zh) 2015-06-04 2015-06-04 电容式干粉流量计

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104864921A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106197577A (zh) * 2016-06-30 2016-12-07 太原理工大学 基于mems技术的无线无源流量传感器
CN110057430A (zh) * 2018-01-18 2019-07-26 德国翰辉包装机械有限责任公司 用于配量的粉末量的监视传感器
GB2575253A (en) * 2018-06-29 2020-01-08 Iphase Ltd Apparatus for monitoring of the multiphase flow in a pipe

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87212927U (zh) * 1987-09-01 1988-04-06 西安交通大学 一种电容式煤粉浓度测试仪
CN1040093A (zh) * 1988-07-19 1990-02-28 弗赖堡燃料研究所 测量流动气体-固体混合物料的固体物料流量的测量装置和方法
WO2003006978A1 (en) * 2001-07-10 2003-01-23 Harald Benestad Capacitive sensor device
CN101477074A (zh) * 2008-11-06 2009-07-08 东北大学 两相流流动参数监测方法和系统
CN102156225A (zh) * 2011-03-18 2011-08-17 华北电力大学 具有粉粒体介电系数变化测量电极的电容层析成像传感器
US8061217B2 (en) * 2007-09-12 2011-11-22 Sintokogio, Ltd. Apparatus for measuring a flow rate of a powder
CN103542903A (zh) * 2012-07-12 2014-01-29 中国农业机械化科学研究院 一种采棉机棉花质量流量检测装置及方法
CN104614024A (zh) * 2015-02-28 2015-05-13 苏州华茂能源科技有限公司 一种电站制粉输送系统煤粉流量静电测量表征方法及装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87212927U (zh) * 1987-09-01 1988-04-06 西安交通大学 一种电容式煤粉浓度测试仪
CN1040093A (zh) * 1988-07-19 1990-02-28 弗赖堡燃料研究所 测量流动气体-固体混合物料的固体物料流量的测量装置和方法
WO2003006978A1 (en) * 2001-07-10 2003-01-23 Harald Benestad Capacitive sensor device
US8061217B2 (en) * 2007-09-12 2011-11-22 Sintokogio, Ltd. Apparatus for measuring a flow rate of a powder
CN101477074A (zh) * 2008-11-06 2009-07-08 东北大学 两相流流动参数监测方法和系统
CN102156225A (zh) * 2011-03-18 2011-08-17 华北电力大学 具有粉粒体介电系数变化测量电极的电容层析成像传感器
CN103542903A (zh) * 2012-07-12 2014-01-29 中国农业机械化科学研究院 一种采棉机棉花质量流量检测装置及方法
CN104614024A (zh) * 2015-02-28 2015-05-13 苏州华茂能源科技有限公司 一种电站制粉输送系统煤粉流量静电测量表征方法及装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106197577A (zh) * 2016-06-30 2016-12-07 太原理工大学 基于mems技术的无线无源流量传感器
CN110057430A (zh) * 2018-01-18 2019-07-26 德国翰辉包装机械有限责任公司 用于配量的粉末量的监视传感器
CN110057430B (zh) * 2018-01-18 2021-11-16 德国翰辉包装机械有限责任公司 用于配量的粉末量的监视传感器
GB2575253A (en) * 2018-06-29 2020-01-08 Iphase Ltd Apparatus for monitoring of the multiphase flow in a pipe
GB2575253B (en) * 2018-06-29 2021-12-08 Flodatix Ltd Magnetic induction tomography apparatus with tubular member having outer surface of polygonal cross-section for monitoring a multiphase flow in a pipe
US11994419B2 (en) 2018-06-29 2024-05-28 Enercorp Engineered Solutions Inc. Apparatus for monitoring of the multiphase flow in a pipe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102608350B (zh) 多电极静电法气固两相流速度分布检测方法及装置
CN104864921A (zh) 电容式干粉流量计
CN110568030B (zh) 一种同轴式电容阻抗一体化传感器及其电路系统
CN102141455B (zh) 一种非介入式压力测量方法
CN101900743A (zh) 颗粒速度的线性静电传感器阵列测量方法及装置
CN101839889A (zh) 颗粒速度分布的弧状静电传感器阵列测量方法及装置
CN107218975A (zh) 基于螺旋式电容‑圆环式静电传感器的气固两相流检测装置及方法
CN204694288U (zh) 一种气固两相流参数测量装置
CN102183274A (zh) 宽量程双涡街流量计
CN103235014A (zh) 一种生物质与煤粉混燃过程参数检测装置
CN104965010B (zh) 一种低温电容式空泡率测量装置
CN104655214A (zh) 浓相粉煤质量流量计
CN105548286B (zh) 补偿介电常数的电容式气固两相流固相体积浓度测量法
CN110763294B (zh) 一种双电容两相流参数测量仪及测量方法
CN107143324A (zh) 一种测量油井动液面的频差式次声波发生器
CN209214689U (zh) 一种电容气固两相流测量装置
CN101782418A (zh) 一种非接触式电容液位计
CN204085486U (zh) 一种基于阵列式压电薄膜传感器的管道腐蚀监测装置
CN201804020U (zh) 颗粒速度的线性静电传感器阵列测量装置
CN203925467U (zh) 一种热采水平井含水率测试仪
CA2893322C (en) Techniques for agglomerating mature fine tailing by injecting a polymer in a process flow
CN202194645U (zh) 一种井下超声波多普勒流量测量装置
CN201681091U (zh) 颗粒速度分布的弧状静电传感器阵列测量装置
CN210719358U (zh) 一种测量物料沉积的检测终端
CN204439149U (zh) 浓相粉煤质量流量计

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150826

RJ01 Rejection of invention patent application after publication