CN207036620U - 一种颗粒粒度在线原位测量探针 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种颗粒粒度在线原位测量探针，包括带有稀释流道的壳体，稀释流道沿物料流动方向的入口处设有气体入口；气体入口上方的稀释流道两壁分别设有透镜和镜头，对应透镜的一侧设置激光发生装置，对应镜头的一侧设置光电传感器；稀释流道内还设有吹扫透镜和/或镜头的气帘装置，气体入口和气帘装置分别与气体发生器连通。本实用新型公开的颗粒粒度在线原位测量探针，基于激光粒度测量原理，可以实现固体颗粒物的粒度数据的在线原位测量，测量过程无需采样，测量结果准确及时，节能效果突出；同时采用气帘装置可以吹扫镜头和透镜上的固体颗粒物，防止镜头和透镜污染。
Description
技术领域
本实用新型涉及气固两相流在线测量领域，具体涉及一种颗粒粒度在线原位测量探针。
背景技术
气流输送是利用气流的能量在密闭管道内沿气流方向输送颗粒状物料，是一种利用气流在管道中输送颗粒状固体的有效方法，是工业生产过程中的一项重要技术，广泛应用于各种工业部门的粒料、粉料的输送和干燥工艺中。
目前工业现场应用最为广泛的颗粒粒度测量方法是筛分法，将取样得到的颗粒样品放置在多种粒级的标准筛上，通过机械振动晒分出不同粒径，再分别称重，统计各粒级占总样品的质量分布得到颗粒的粒度分布。筛分法测量原理简单，结果可靠，但是需要采样处理，对采样代表性要求高，测量结果滞后性大。
现有的在线颗粒粒度检测技术中，激光粒度仪测量颗粒粒度以其测量速度快，结果准确的优势逐渐受到广泛关注，但是由于激光粒度仪设备昂贵，对环境要求高，存在镜头易污染和安装复杂的缺点，工业现场适应性差，导致原位测量能力受到限制。
CN102323193A的专利公开说明书公开了一种激光散射法空气颗粒分布测量方法及装置，该装置包括带有测量腔和空气管道的气泵、设置在空气管道出口的测量腔一侧的激光器、设置在空气管道出口的测量腔内另一侧的陷光区、设置在空气管道出口的测量腔内一侧的带焦对焦透镜的光电探测传感器、与光电探测传感器的电信号输出相连的微电脑控制装置、显示屏，显示屏的电信号输入与微电脑控制装置的电信号输出相连，光电探测传感器采用高灵敏度雪崩二极管。但该装置的缺陷在于没有提供装置用于保护透镜，导致其易受污染。
CN10544515A的专利公开说明书公开了一种使用激光方法检测固体物料颗粒流成分的测量室，包括设置有观察通道、落料通道、激光通道、收光通道的测量室主体以及设置在观察通道两端的观察窗口、分别设置在落料通道上下端的下料口装置和出料口、设置在激光通道出口的聚焦装置、设置在收光通道出口的收光探头。虽然，该发明在聚焦镜片、收光镜头和观察窗口的物料侧设置了保护气帘，避免各镜片不被污染，但是，该装置需要将用于被激光检测的颗粒流从输粉管道中取出，不能实现在线测量。
实用新型内容
本实用新型提供了一种颗粒粒度在线原位测量探针，基于激光粒度测量原理，实现工业现场的固体颗粒物的粒度数据的在线原位测量，测量过程无需采样，测量结果准确及时，节能效果突出。
一种颗粒粒度在线原位测量探针，包括带有稀释流道的壳体，所述的稀释流道沿物料流动的入口处设有气体入口；气体入口上方的稀释流道两壁分别设有透镜和镜头，对应透镜的一侧设置激光发生装置，对应镜头的一侧设置光电传感器；稀释流道内还设有吹扫透镜和/或镜头的气帘装置，气体入口和气帘装置分别与气体发生器连通。
所述的气体发生器用于提供洁净的压缩气体，不仅可以与固体颗粒物混合，形成气固混合物；还可以吹扫透镜和镜头，防止透镜和镜头污染。
所述的激光发生装置包括光纤头，透镜将光纤头发出的点光源扩束成平行光。
所述的光电传感器为CCD或CMOS，记录干涉图像，并将干涉图像传输至计算机，经计算机处理得到固体颗粒物的粒度数据。
固体颗粒物进入稀释流道，气体发生器提供的洁净的压缩气体从气体入口喷出，固体颗粒物与洁净的压缩气体在稀释流道中充分混合稀释，形成气固混合物后，进行光学测量。
测量过程中，光纤头发出的点光源经透镜扩束成平行光，平行光遇到固体颗粒物的阻碍发生散射现象，散射角的大小与固体颗粒物的大小有关，散射光又与参考光发生干涉现象，光电传感器记录干涉图像，并将干涉图像传输至计算机，使用计算机程序进一步处理，即可得到固体颗粒物的粒度数据。
气帘装置喷出洁净的压缩气体，吹扫透镜和镜头，防止透镜和镜头污染。
测量后的气固混合物流出颗粒粒度在线原位测量探针。
优选地，所述的气体入口为至少2个，分别设置于稀释流道沿物料流动方向的入口处的两侧。
优选地，所述的气体入口设有气体喷嘴。
所述的气体喷嘴的朝向与物料流动方向一致。
优选地，所述的稀释流道的入口处设有倾斜的侧板，所述的气体入口设于侧板上，侧板、稀释流道侧壁与壳体之间形成气流腔，所述的气帘装置设于气流腔上部，所述的气流腔与气体发生器连通。
优选地，所述的气帘装置设有气体喷嘴。
优选地，所述的气体喷嘴均设有静电消除装置。
优选地，所述的静电消除装置为离子风嘴。
所述的颗粒粒度在线原位测量探针若干个串联后使用，每个颗粒粒度在线原位测量探针独立工作，互不干扰，能够实现不同工业环境的需求。
本实用新型的颗粒粒度在线原位测量探针，设置在气流输送管道内，所述的固体颗粒物为等粒径在微米级以上的工业颗粒。
优选地，所述的固体颗粒物为煤粉或水泥熟料。
本实用新型的颗粒粒度在线原位测量探针，基于激光粒度测量原理，工业现场的固体颗粒物经压缩气体稀释后，可以实现固体颗粒物的粒度数据的在线原位测量，测量过程无需采样，测量结果准确及时，节能效果突出；同时采用气帘装置可以吹扫镜头和透镜上的固体颗粒物，防止镜头和透镜污染。
附图说明
图1为本实用新型的一种颗粒粒度在线原位测量探针的结构示意图。
图2为图1中稀释流道的入口处物料流向的放大示意图。
图3为3个颗粒粒度在线原位测量探针串联使用的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述，有必要指出的是，本实施例只用于对本实用新型进行进一步的说明，并不能理解为对实用新型保护范围的界定。
如图1和图2所示，一种颗粒粒度在线原位测量探针，包括带有稀释流道2的壳体，稀释流道2沿物料流动方向的入口处的两侧均设有倾斜的侧板10，气体入口3设于侧板10上，侧板10、稀释流道2侧壁与壳体之间形成气流腔11，气帘装置8设于气流腔11上部，气流腔11与气体发生器连通。
气体入口3上方的稀释流道2两壁分别设有透镜5和镜头7，对应透镜5的一侧设置激光发生装置，对应镜头7的一侧设置CCD 6。
激光发生装置包括光纤头4，透镜5将光纤头4发出的点光源扩束成平行光；
CCD 6可以记录干涉图像，并将干涉图像传输至计算机，经计算机处理得到煤粉的粒度数据。
气体入口3和气帘装置8上均设有若干个气体喷嘴，气体入口上的气体喷嘴的朝向与物料流动方向一致，气体喷嘴上均设有用于消除静电的离子风嘴。
气体发生器提供洁净的压缩气体经气流腔11传输至气体入口3和气帘装置8，不仅可以与煤粉混合，形成气固混合物，同时还可以吹扫透镜5和镜头7，防止透镜5和镜头7污染。
煤粉经稀释流道2的入口1进入稀释流道2，气流腔11与气体发生器连通，气体入口3的离子喷嘴喷出洁净的压缩气体，与煤粉在稀释流道2中充分混合稀释，形成气固混合物后，进行光学测量；气帘装置8的离子喷嘴喷出洁净的压缩气体，吹扫透镜5和镜头7，防止透镜5和镜头7污染。
测量过程中，光纤头4发出的点光源经透镜5扩束成平行光，平行光遇到煤粉的阻碍发生散射现象，散射角的大小与煤粉的大小有关，散射光又与参考光发生干涉现象，CCD6记录干涉图像，并将干涉图像传输至计算机，使用计算机程序进一步处理，即可得到煤粉的粒度数据。
测量后的气固混合物直接从稀释流道2的出口9流出颗粒粒度在线原位测量探针。
如图3所示，3个颗粒粒度在线原位测量探针可以同时串联，每个颗粒粒度在线原位测量探针独立工作，互不干扰，能够实现不同工业环境的需求。
上述是结合实施例对本实用新型作详细说明，但是本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其它任何在本实用新型专利核心指导思想下所作的改变、替换、组合简化等都包含在本实用新型专利的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种颗粒粒度在线原位测量探针，其特征在于：包括带有稀释流道的壳体，所述的稀释流道沿物料流动方向的入口处设有气体入口；气体入口上方的稀释流道两壁分别设有透镜和镜头，对应透镜的一侧设置激光发生装置，对应镜头的一侧设置光电传感器；稀释流道内还设有吹扫透镜和/或镜头的气帘装置，气体入口和气帘装置分别与气体发生器连通。
2.根据权利要求1所述的颗粒粒度在线原位测量探针，其特征在于：所述的气体入口为至少2个，分别设置于稀释流道沿物料流动方向的入口处的两侧。
3.根据权利要求1所述的颗粒粒度在线原位测量探针，其特征在于：所述的气体入口设有气体喷嘴。
4.根据权利要求3所述的颗粒粒度在线原位测量探针，其特征在于：所述的气体喷嘴的朝向与物料流动方向一致。
5.根据权利要求1所述的颗粒粒度在线原位测量探针，其特征在于：所述的稀释流道的入口处设有倾斜的侧板，所述的气体入口设于侧板上，侧板、稀释流道侧壁与壳体之间形成气流腔，所述的气帘装置设于气流腔上部，所述的气流腔与气体发生器连通。
6.根据权利要求1所述的颗粒粒度在线原位测量探针，其特征在于：所述的气帘装置设有气体喷嘴。
7.根据权利要求3或6所述的颗粒粒度在线原位测量探针，其特征在于：所述的气体喷嘴均设有静电消除装置。
8.根据权利要求7所述的颗粒粒度在线原位测量探针，其特征在于：所述的静电消除装置为离子风嘴。
9.根据权利要求1所述的颗粒粒度在线原位测量探针，其特征在于：所述的颗粒粒度在线原位测量探针若干个串联后使用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720586213.6U CN207036620U (zh) | 2017-05-24 | 2017-05-24 | 一种颗粒粒度在线原位测量探针 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201720586213.6U CN207036620U (zh) | 2017-05-24 | 2017-05-24 | 一种颗粒粒度在线原位测量探针 |
Publications (1)
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Country Status (1)
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN107014720A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-08-04 | 浙江大学 | 一种颗粒粒度在线原位测量探针 |
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2017
- 2017-05-24 CN CN201720586213.6U patent/CN207036620U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107014720A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-08-04 | 浙江大学 | 一种颗粒粒度在线原位测量探针 |
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