CN112730881A - 一种除尘器进口烟道内气流分布状态的检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及了一种除尘器进口烟道内气流分布状态的检测方法，其借助于无人机测试单元来完成除尘器进口烟道内的气流分布状态的测试。无人机测试单元包括有无人机、风速传感器以及控制单元。无人机承载着风速传感器进行飞行。在除尘器的进口烟道内预先划分出有第一检测分空间、第二检测分空间……第n检测分空间。在控制单元的干预下，无人机飞行至第一检测分空间内，且进行暂时性悬停，直至完成第一检测分空间内气流速度的检测；随后，控制单元再次发生作用，无人机飞行至第二检测分空间，且进行暂时性悬停，直至完成第二检测分空间内气流速度的检测；多次重复上述动作，直至完成第n检测分空间内气流速度的检测。

Description

一种除尘器进口烟道内气流分布状态的检测方法
技术领域
本发明涉及动力工程技术领域，尤其是一种除尘器进口烟道内气流分布状态的检测方法。
背景技术
除尘器进口烟道内气流分布的均匀性对除尘器工作性能具有较大的影响。一般采用σr来评价气流分布均匀性，要求其数值不大于0.25。
在除尘器设计气流均布性检测装置时，一般采用计算机数值模拟和模型比例不小于1:16的实物模拟，但理论往往与实际偏差很大，不能满足应用要求。如果对除尘器电场区气流分布进行现场冷态测试，所得测试结果与实际情况贴合度较高，可较为真实地反应气流分布的均匀性，然而实际操作困难度极大，究其原因在于：除尘器电场区实际截面都两百多平方米(高与宽基本都是10多米)，按照标准测点布置需要将整个截面划分为若干个小矩形，取它的中点作为代表测点，测点间距不大于1米。所以需要在除尘器内大量搭设脚手架或者悬挂爬梯，施工工作量巨大，人工成本昂贵；试验人员在此工作平台上下来回测试工作环境差、人身危险系数高且试验时不能进行长时间的连续测量，测量误差大。因而，亟待技术人员解决上述问题。
发明内容
故，本发明设计人员鉴于上述现有的问题以及缺陷，乃搜集相关资料，经由多方的评估及考量，并经过从事于此行业的多年研发经验技术人员的不断实验以及修改，最终导致该除尘器进口烟道内气流分布状态的检测方法的出现。
为了解决上述技术问题，本发明涉及了一种除尘器进口烟道内气流分布状态的检测方法，其借助于无人机测试单元来完成除尘器进口烟道内的气流分布状态的测试。无人机测试单元包括有无人机、风速传感器以及控制单元。无人机承载着风速传感器进行飞行。在除尘器的进口烟道内预先划分出有第一检测分空间、第二检测分空间……第n检测分空间。在控制单元的干预下，无人机飞行至第一检测分空间内，且进行暂时性悬停，直至完成第一检测分空间内气流速度的检测；随后，控制单元再次发生作用，无人机飞行至第二检测分空间，且进行暂时性悬停，直至完成第二检测分空间内气流速度的检测；多次重复上述动作，直至完成第n检测分空间内气流速度的检测。
作为本发明技术方案的进一步改进，第一检测分空间、第二检测分空间……第n检测分空间的体积控制在1m3以下。
作为本发明技术方案的进一步改进，控制单元包括无线信号接收器、控制手柄以及数值采集系统。当操作控制手柄时，无线信号接收器发出控制信号至无人机，以便于控制无人机的飞行轨迹、飞行速度以及飞行姿态；与此同时，无线信号接收器还实时地接收由风速传感器所传回的第一检测分空间、第二检测分空间……第n检测分空间内的气流速度，并无线传输至数值收集系统，最终得出除尘器进口烟道内气流的整体分布状态。
作为本发明技术方案的更进一步改进，控制手柄包括有搭载定位器。通过搭载定位器发生作用以干预、规划无人机的实际飞行轨迹。
作为本发明技术方案的进一步改进，风速传感器布置于无人机的正上方，且与无人机相固定。
作为本发明技术方案的更进一步改进，无人机测试单元还包括有外延支撑杆。外延支撑杆垂直地固定于无人机上。风速传感器固定于外延支撑杆的自由端上。
作为本发明技术方案的更进一步改进，风速传感器可拆卸地固定于外延支撑杆上。无人机测试单元还包括有锁紧件。锁紧件连接于外延支撑杆和无人机之间。
相较于传统意义上的除尘器进口烟道内气流分布状态的检测方法，在本发明所公开的技术方案中，其借用无人机作为风速传感器的载体来完成各测试点风速的检测，数据汇集后即可拟合出除尘器进口烟道内气流分布的总体状况。应用无人机技术在除尘器电场区这种大截面尺寸下网格法测试气流分布能够快速、连续、充分地反映气流的分布情况，且操作困难度极低、所需投入的物力和人力相对较低、无人身安全风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是除尘器进口烟道内气流分布状态的检测方法的应用示意图。
1-无人机测试单元；11-无人机；12-风速传感器；13-控制单元；131-无线信号接收器；132-控制手柄；133-数值采集系统；14-外延支撑杆；15-锁紧件；2-待检测区域。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明，图1示出了除尘器进口烟道内气流分布状态的检测方法的应用示意图，可知，其借助于无人机测试单元1即可直接地来完成除尘器进口烟道内待检测区域2气流分布状态的测试。无人机测试单元1主要由无人机11、风速传感器12以及控制单元13等几部分构成。其中，风速传感器12安装于无人机11上，且跟随无人机11同步地进行飞行运动。在除尘器的进口烟道内预先虚拟地划分出有十五个矩形阵列的检测分空间，具体包括：第一检测分空间、第二检测分空间……第十五检测分空间。在控制单元13的干预下，无人机11飞行至第一检测分空间内，且进行暂时性悬停，直至完成第一检测分空间内气流速度的检测；随后，控制单元13再次发生作用，无人机11飞行至第二检测分空间，且进行暂时性悬停，直至完成第二检测分空间内气流速度的检测；多次重复上述动作，直至完成第十五检测分空间内气流速度的检测。将上述十五个检测分空间的风速数据全部汇集后，即可拟合出除尘器进口烟道内气流分布的总体状况。
应用无人机技术在除尘器电场区这种大截面尺寸下网格法测试气流分布能够快速、连续、充分地反映气流的分布情况，且操作困难度极低、所需投入的物力和人力相对较低、无人身安全风险。
出于尽可能地保证单个检测分空间风速检测数据的准确性，进而确保除尘器进口烟囱道内整体气流分布状态拟合结果与现实情况的贴合度方面考虑，还需要对第一检测分空间、第二检测分空间……第十五检测分空间的实际大小进行限定，一般来说，单个体积需控制在1m3以下。
在此需要说明的是，在实际测试过程中，可以根据除尘器进口烟道的实际空间大小以及具体形状划分出适合数目以及分布形态的检测分空间，并不局限上述的十五个检测分空间划分方式。
在本发明所公开的技术方案中，其控制单元13由无线信号接收器131、控制手柄132以及数值采集系统133三部分构成。在实际检测过程中，当工作人员操作控制手柄时，无线信号接收器131发出控制信号至无人机11，可实时地对无人机11的飞行轨迹、飞行速度以及飞行姿态进行控制和调整；与此同时，无线信号接收器131还实时地接收由风速传感器12所传回的第一检测分空间、第二检测分空间……第n检测分空间内的气流速度，并无线传输至数值收集系统，最终得出除尘器进口烟道内气流的整体分布状态。通过采用上述技术方案进行设置，使得各检测分空间风速数据的检测、风速数据的收集、处理以及最终拟合出除尘器进口烟道内气流分布状态曲线在一个过程中完成，不但有效地实现了检测结果的快速取得，而且还大大地提升了总体检测效率。
再者，上述的控制手柄132还配套增设有搭载定位器(图中未示出)。在实际检测过程汇总，通过搭载定位器发生作用以干预、规划无人机的实际飞行轨迹，确保风速传感器12在各检测分空间内悬停动作的稳定性，进而确保检测结果的精确度。
一般来说，风速传感器12布置于无人机11的正上方，且与无人机11相固定。然而，无人机11在实际飞行过程中，其螺旋桨会持续地进行高速旋转运动，必不可免地会在其附近产生涡流，进而影响到风速传感器12的检测结果准确度，鉴于此无人机测试单元还需增设有外延支撑杆14。外延支撑杆14垂直地固定于无人机11上。风速传感器12固定于外延支撑杆14的自由端上。这样一来，使得风速传感器12尽可能地远离螺旋桨，以消减涡流对其检测结果准确度的影响。
最后，还需要说明的是，风速传感器12优选采用可拆卸地固定于外延支撑杆14上。具体实施方案推荐如下：无人机测试单元1增设有锁紧件15。锁紧件15连接于外延支撑杆14和无人机11之间。当需对风向传感器12进行拆、装操作时，仅需反、正向旋动锁紧件15，即可实现锁紧件15对外延支撑杆14周侧壁的放松、夹紧。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种除尘器进口烟道内气流分布状态的检测方法，其特征在于，借助于无人机测试单元来完成除尘器进口烟道内的气流分布状态的测试；所述无人机测试单元包括有无人机、风速传感器以及控制单元；所述无人机承载着所述风速传感器进行飞行；在除尘器的进口烟道内预先划分出有第一检测分空间、第二检测分空间……第n检测分空间；在所述控制单元的干预下，所述无人机飞行至所述第一检测分空间内，且进行暂时性悬停，直至完成所述第一检测分空间内气流速度的检测；随后，所述控制单元再次发生作用，所述无人机飞行至所述第二检测分空间，且进行暂时性悬停，直至完成所述第二检测分空间内气流速度的检测；多次重复上述动作，直至完成所述第n检测分空间内气流速度的检测。
2.根据权利要求1所述除尘器进口烟道内气流分布状态的检测方法，其特征在于，所述第一检测分空间、所述第二检测分空间……所述第n检测分空间的体积控制在1m3以下。
3.根据权利要求1所述除尘器进口烟道内气流分布状态的检测方法，其特征在于，所述控制单元包括无线信号接收器、控制手柄以及数值采集系统；当操作所述控制手柄时，所述无线信号接收器发出控制信号至所述无人机，以便于控制所述无人机的飞行轨迹、飞行速度以及飞行姿态；与此同时，所述无线信号接收器还实时地接收由所述风速传感器所传回的所述第一检测分空间、所述第二检测分空间……所述第n检测分空间内的气流速度，并无线传输至所述数值收集系统，最终得出除尘器进口烟道内气流的整体分布状态。
4.根据权利要求3所述除尘器进口烟道内气流分布状态的检测方法，其特征在于，所述控制手柄包括有搭载定位器；通过所述搭载定位器发生作用以干预、规划所述无人机的实际飞行轨迹。
5.根据权利要求1-4中任一项所述除尘器进口烟道内气流分布状态的检测方法，其特征在于，所述风速传感器布置于所述无人机的正上方，且与所述无人机相固定。
6.根据权利要求5所述除尘器进口烟道内气流分布状态的检测方法，其特征在于，所述无人机测试单元还包括有外延支撑杆；所述外延支撑杆垂直地固定于所述无人机上；所述风速传感器固定于所述外延支撑杆的自由端上。
7.根据权利要求6所述除尘器进口烟道内气流分布状态的检测方法，其特征在于，所述风速传感器可拆卸地固定于所述外延支撑杆上；所述无人机测试单元还包括有锁紧件；所述锁紧件连接于所述外延支撑杆和所述无人机之间。
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