CN212134419U - 一种数字全息煤粉细度在线测量光窗的保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种数字全息煤粉细度在线测量光窗的保护装置，所述保护装置包括：测量腔、光学视窗、气体通道；所述测量腔的腰部开有两个同轴、对称的光学视窗；所述测量腔的上部设有两个同轴、对称的气体通道，压缩气体经气体通道进入测量腔形成与测量腔中被测煤粉流动方向相同的气幕。本实用新型提供的数字全息煤粉细度在线测量光窗的保护装置可以防止测量腔中的煤粉颗粒沾污到光学视窗上。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光学视窗防沾污装置，具体涉及一种数字全息煤粉细度在线测量光窗的保护装置。
背景技术
光学测量技术得益于其非接触、高精度、响应快等特点在测量领域得到了广泛的应用。但一般的光学诊断技术需要部署测量光路，这对被测环境有一定的要求，容易受到环境的干扰。在封闭体系的测量光学诊断应用中，在测量区域侧面加装光学视窗是一种被普遍采用的实施方案，以使得光路畅通，确保测量过程能够实施。而光学视窗的沾污问题一直以来困扰着这类光学诊断技术。一方面，被沾污的光学视窗无法保证光路畅通；另一方面，被沾污的光学视窗直接干扰了信号接收，降低了信号质量。在以相干光作为光源的测量技术中，上述两点因素对测量的干扰尤为明显。
在多相流的激光测量应用中，流场中的颗粒极易粘附在光学视窗上，使得光学诊断技术无法实施。例如，火力发电厂的煤炭通常需要使用磨煤机将原煤进行粉碎，制成煤粉，再通过煤粉管道输送至锅炉，进行燃烧。目前，火力发电厂中，一次风管中煤粉颗粒粒径的测量方式以取样测量法为主，需要将煤粉从管道中取样，并通过不同孔径的筛子筛分，以得到不同粒径煤粉的质量分数和煤粉粒径分布，但上述方法操作步骤繁杂且实时性不高，不能满足磨煤机实时调节的需求。而光学诊断技术则能够实现颗粒粒径的在线实时测量。例如光散射方法就是一类有效的颗粒粒径测量方法。而该方法在实施过程中需要部署光学视窗，其沾污问题难以避免。
实用新型内容
本实用新型的目在于提供一种数字全息煤粉细度在线测量光窗的保护装置，可以防止测量腔中的煤粉颗粒沾污到光学视窗上。
本实用新型采用的技术方案是：
一种数字全息煤粉细度在线测量光窗的保护装置，所述保护装置包括：测量腔、光学视窗、气体通道；所述测量腔的腰部开有两个同轴、对称的光学视窗；所述测量腔的上部设有两个同轴、对称的气体通道，压缩气体经气体通道进入测量腔形成与测量腔中被测煤粉流动方向相同的气幕(或称之为气膜)。
压缩气体具有一定刚性和速度，经气体通道的射流进入测量腔形成气幕。形成的气幕可以防止测量腔中的煤粉颗粒沾污到光学视窗上。
所述光学窗口根据实际测量的要求为透光性良好的材料。所述光学视窗为透光性良好的方形玻璃片。光学窗口的外侧布置光源或者信号接收装置。
所述气体通道包括气体腔室和喷嘴，所述气体腔室与喷嘴的一侧相连通，压缩气体经气体腔室进入喷嘴，经喷嘴整流后进入测量腔形成与测量腔中被测煤粉流动方向相同的气幕。压缩气体经喷嘴整流后形成一股具有较强刚性的射流，并覆盖光学窗口，以阻隔测量腔内的颗粒玷污光学窗口。
其中，所述气体腔室上设有压缩气体入口，压缩气体入口与外部压缩气体供气管路相配合。
所述喷嘴的另一侧不超过光学视窗。
优选的，所述喷嘴的另一侧与光学视窗持平。
优选的，所述压缩气体为洁净的压缩空气。
本实用新型中，所述测量腔为被测流体腔室，根据实际测量的要求，流体可以从装置上方或者下方进入测量区域。
与现有技术相比，本实用新型提供的数字全息煤粉细度在线测量光窗的保护装置，基于流体力学基本原理，针对数字全息在线测量煤粉细度过程中存在的煤粉沾污问题，可以实现防止煤粉细度在线测量过程中煤粉由于自身的粘性以及流场的紊乱性黏附于光学视窗，避免煤粉沾污对测量带来的巨大影响。
附图说明
图1为本实用新型提供的数字全息煤粉细度在线测量光窗的保护装置的结构示意图；
其中，1、压缩气体入口；2、气体腔室；3、喷嘴；4、光学视窗；5、测量腔。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型提供的数字全息煤粉细度在线测量光窗的保护装置进行更进一步的详细说明：
如图1所示，本实用新型提供的数字全息煤粉细度在线测量光窗的保护装置包括：测量腔5、光学视窗4、气体腔室2和喷嘴3。测量腔5的腰部开有两个同轴、对称的光学视窗4。测量腔5的上部设有两个同轴、对称的气体腔室2和喷嘴3，气体腔室2的一侧设有压缩气体入口1(与外部压缩气体供气管路相配合)，气体腔室2的另一侧与喷嘴3的一侧相连通，喷嘴3的另一侧与光学视窗4持平，压缩气体经气体腔室2进入喷嘴3，经喷嘴3整流后进入测量腔5形成与测量腔5中被测煤粉流动方向相同的气幕。
具体地，在本实施例中，光学视窗4为透光性良好的方形玻璃片；压缩气体为洁净的压缩空气。
本实施例所示可行的保护装置为对称结构，以保护装置的左侧结构为例说明其实施方式。被测的煤粉气流从保护装置的上方进入测量区域，从保护装置的下方流出测量区域。在保护装置的光学视窗4的外侧可以布置光学测量系统的光源对测量腔5中的流场内的颗粒进行照射，或者布置信号接收器对光学信号进行接收。
本实施例提供的保护装置的工作过程为：压缩空气从压缩气体入口1进入，流经气体腔室2后，从喷嘴3流出后形成一股片状的刚性射流，覆盖在光学窗口4的内侧区域，阻隔测量腔5内的随流颗粒沾污到光学视窗4上。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种数字全息煤粉细度在线测量光窗的保护装置，其特征在于，所述保护装置包括：测量腔、光学视窗、气体通道；所述测量腔的腰部开有两个同轴、对称的光学视窗；所述测量腔的上部设有两个同轴、对称的气体通道，压缩气体经气体通道进入测量腔形成与测量腔中被测煤粉流动方向相同的气幕。
2.根据权利要求1所述的数字全息煤粉细度在线测量光窗的保护装置，其特征在于，所述光学视窗为方形玻璃片。
3.根据权利要求1所述的数字全息煤粉细度在线测量光窗的保护装置，其特征在于，所述气体通道包括气体腔室和喷嘴，所述气体腔室与喷嘴的一侧相连通，压缩气体经气体腔室进入喷嘴，经喷嘴整流后进入测量腔形成与测量腔中被测煤粉流动方向相同的气幕。
4.根据权利要求3所述的数字全息煤粉细度在线测量光窗的保护装置，其特征在于，所述喷嘴的另一侧不超过光学视窗。
5.根据权利要求4所述的数字全息煤粉细度在线测量光窗的保护装置，其特征在于，所述喷嘴的另一侧与光学视窗持平。
6.根据权利要求1所述的数字全息煤粉细度在线测量光窗的保护装置，其特征在于，所述压缩气体为压缩空气。
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|---|---|---|---|---|
| CN112649332A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-13 | 东北电力大学 | 一种电厂燃煤粒径分布在线检测装置及方法 |
| CN112749507A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-04 | 浙江大学 | 一种深度学习全息在线计量煤和生物质耦合发电掺混比例的方法 |
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