CN213456574U - 静电感应探测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及流体检测技术领域，具体而言涉及一种静电感应探测装置，包括：供待检测流体通过的管体；多个静电传感器，所述静电传感器包括套设有刚玉套件的探极，所述探极与管体内的流体接触；其中，所述管体上设有沿流体流动方向间隔布置并位于横切于管体平面内的两组接口，第一组包括至少四个呈中心对称且等距分布的第一接口，第二组包括至少一个第二接口；每一个所述静电传感器可拆卸连接到所述第一接口和第二接口；本实用新型通过简单的结构，实现传感器在高温环境下，尤其是600‑1000摄氏度的高温环境下能准确而灵活的对管道中的气固两相流进行浓度、流速及飞灰含碳量等参数的检测。

Description

静电感应探测装置

技术领域

本实用新型涉及流体检测技术领域，具体而言涉及一种静电感应探测装置。

背景技术

气固两相流广泛的存在于自然界和工业生产过程中，例如，自然界的大漠扬沙、沙尘暴的横行、冰雹交浸，以及空中灰尘弥散、污染源的颗粒污染物排放等都是与人类生活环境有关的气固两相流现象；在电力、建材、冶金、化工、医药和航空航天等很多工业生产中，应用管道气力输送工艺来传送煤粉、水泥、矿石、盐类以及面粉等都是属于典型的气固两相流流动。

随着现代工业的发展，对过程参数的检测及控制要求越来越高，气固两相流参数的准确测量对于许多生产部门包括能源、化工、环境、航空航天等都有着十分重要的现实意义。因此，研制一种适于气固两相流浓度、流速及飞灰含碳量传感器，尤其是用于检测航空航天等喷气式尾流中含碳量的传感器势在必行。

到目前为止，许多大型工业为了节约能源，优化燃烧系统而对气固两相流进行检测，传统的检测手段是利用管道上安装的插入式静电传感器对管道内的带电颗粒进行检测，但是由于粉尘颗粒非常微细，颗粒带电也很微弱，温度也没有达到喷气式尾流中的温度，因此传统的检测方法对喷气式尾流中颗粒的流速、浓度及飞灰含碳量的检测有了很大的挑战。

现有技术文献：

专利文献1；CN205080082U一种测量高温气液两相流参数的耐高温电导探针

专利文献2：CN204694288U一种气固两相流参数测量装置

专利文献3：CN106290078B气固两相流颗粒团多参数同时测量方法与装置

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种静电感应探测装置，旨在实现在高温环境下、尤其是600摄氏度以上的高温环境下对气固两相流中的带电颗粒物进行更精确的静电检测。

为实现上述目的本实用新型提供一种静电感应探测装置，包括：

一根容纳待检测流体通过的管体；

静电传感器；

其中，所述管体上设有接口，所述接口在所述管体上沿管体内流体流动方向间距地布置为前后两组，第一组所述接口数量有四个，且四个所述接口的轴线位于同一平面内并呈十字形分布，第二组所述接口的数量为一个，所述静电传感器可拆卸连接在所述接口上；

所述静电传感器至少包括套设有刚玉套件的探极。

优选的，所述静电传感器还包括：

用于与接口连接的外接螺纹管；

用于输出信号的输出端子。

优选的，所述刚玉套件包括刚玉垫片和刚玉套管，所述刚玉垫片垫设在所述探极和所述外接螺纹管端壁之间，所述刚玉套管套设在所述探极的外壁和所述外接螺纹管的内壁之间。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的实用新型主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：

图1是本实用新型静电感应探测装置整体的结构示意图；

图2是本实用新型静电感应探测装置整体的立体图；

图3是本实用新型静电感应探测装置中管体的结构示意图；

图4是本实用新型静电感应探测装置中静电传感器的立体图；

图5是本实用新型静电感应探测装置中静电传感器的剖视图；

图6是本实用新型静电感应探测装置中探极的结构示意图。

具体实施方式

为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种静电感应探测装置来实施，这是因为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。

本实施例提供一种静电感应探测装置，旨在实现克服航空航天等喷气式尾流中的高温环境，并在此高温环境中对气固两相流中的带电颗粒进行多方位灵活的静电检测。

在本实用新型实施例中，如图1所示，本实用新型提供一种静电感应探测装置，包括：

供待检测流体通过的管体1；管体1被设置在喷气装置尾端，尾流从管体1中穿过，管体1采用高温合金制成，如铁基超耐热合金、镍基超耐热合金或钴基超耐热合金，如图2所示，高温的尾流从管体1中穿过，静电传感器2对管体1内的气固两相流中的带电颗粒进行静电检测,优选为直管。

进一步的，如图3所示，管体1上设有的接口1-2，接口1-2在管体1上沿管体1内流通通道1-1中流体流动方向间距地布置为前后两组。

在一些实施例中，如图1和图2所示，管体1为方管，第一组接口1-2数量有四个，且四个接口1-2的轴线呈十字形分布，并位于一个横切于管体1的平面内，第二组接口1-2的数量至少为一个，静电传感器2可拆卸连接到接口1-2。

如此，静电传感器2安装在第一组中的四个同一平面内并呈十字形分布的接口1-2上，构建十字型的检测阵列，从上下左右四个方向对流通管体1的带电颗粒团进行检测，无论带电颗粒团是呈环状流型、弥散流型、层流流型还是绳流流型等，利用上下左右的四个坐标点建立图像模型，都能准确的检测出管体1通过该平面的静电情况。

在另外一些实施例中，若需要进一步的提高准确性，第一组接口1-2可以在同一个平面内设置多于四个，如六个或八个或更高密度的接口1-2，可供更多的静电传感器2获取管道内的带电颗粒情况，可以依据管道1的直径大小而确定，其中在多于四个的情况下，管道1宜选用圆管。

如图1所示，第二组中的接口1-2的中轴线与第一组中的其中一个接口1-2的中轴线平行。

如此，通过后面一组接口1-2上的静电传感器2与前面一组中的接口1-2上的静电传感器2配合，可以检测出带电颗粒通过时的流速，因此可以较准确的检测出喷气式尾流中颗粒的流速、浓度及飞灰含碳量等参数。

可选的，第二组的接口1-2也可以设置为对应前一组的四个或多个，利用两个检测平面不仅可以测出流速，还可以根据第一组检测数据和第二组检测数据体现出静电颗粒团在管道内的变化趋势和分布类型。

进一步的，接口1-2包括螺纹管，管体1上设有连接螺纹管的开孔，螺纹管与管体1焊接固定，螺纹管的内侧设有内螺纹，静电传感器2在安装时，利用螺纹拧在螺纹管中，使静电传感器2的探极2-1伸入到管体1中，可以与流体接触。

如此，利用螺纹连接还方便控制静电传感器2的工作状态，如转动静电传感器2至探极2-1脱离管体1，即该静电传感器2不工作，可以灵活的控制各个传感器的工作状态。

在可选的实施例中，静电传感器2和接口1-2的连接还可以使用插接或卡接等可拆卸的连接方式。

为了克服尾气的高温，提高传感器的灵敏性，如图4和图5所示，静电传感器2包括套设有刚玉套件的探极2-1。

在本实施例中，刚玉套件对探极2-1起到绝缘和隔热保护的作用，使探极2-1在航空航天等喷气式尾流中600摄氏度-1000摄氏度的高温环境下不被损坏，保持灵敏的检测状态。

进一步的，如图5所示，刚玉套件包括刚玉垫片2-2和刚玉套管2-4，刚玉垫片2-2垫设在探极2-1与流体接触的检测部和外接螺纹管端壁之间，刚玉套管套2-4设在探极2-1的非检测部的外壁和外接螺纹管2-3的内壁之间。

刚玉垫片2-2耐高温且绝缘；刚玉套管2-4套在探极2-1上既能起到绝缘保护，又能承受上千度高温，刚玉垫片2-2和刚玉套管2-4将探极2-1的非检测部分绝缘和隔热保护起来，能防止探极2-1受到信号干扰和高温的干扰。

如图5-6所示，刚玉套管2-4外部设有用于与接口1-2连接的外接螺纹管2-3；零件2-3是外接螺纹管，旋拧固定在管体1上，并通过零件2-5锁紧螺母锁紧，中间连接管2-6其前端与外接螺纹管连接，后端与法兰盘固定套2-9连接，并通过紧定螺丝固定住。

如此，静电传感器2形成稳定的结构，在安装传感器时，转动中间连接管2-6，使外接螺纹管2-3与接口1-2内的内螺纹连接。

进一步的，探极锁紧螺母2-7用来固定探极2-1，与探极2-1螺纹连接，探极锁紧螺母2-7拧紧后抵触到刚玉套管2-4上，保持探极2-1的稳定。

进一步的，输出端子包括梅花探针2-8以及贯穿法兰盘固定套2-9的数据接头，梅花探针2-8的一端插入到探极2-1的非检测部，梅花探针2-8的另一端连接数据接头。

如此，梅花探针2-8与探极2-1套连并将探极2-1的检测信号传递至电器RF射频SMA母头四孔方板法兰盘2-10，并通过导线连接到信号放大仪器设备上。

结合以上实施例，本方案通过简单的结构，实现传感器在高温环境下，尤其是600-1000摄氏度的高温环境下能准确而灵活的对管道中的气固两相流进行浓度、流速及飞灰含碳量等参数的检测。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (9)

1.一种静电感应探测装置，其特征在于，包括：

供待检测流体通过的管体；

多个静电传感器，所述静电传感器包括套设有刚玉套件的探极，所述探极与管体内的流体接触；

其中，所述管体上设有沿流体流动方向间隔布置并位于横切于管体平面内的两组接口，第一组包括至少四个呈中心对称且等距分布的第一接口，第二组包括至少一个第二接口；

每一个静电传感器可拆卸连接到所述第一接口和第二接口。

2.根据权利要求1所述的静电感应探测装置，其特征在于，所述管体为直管，第二组中的所述接口的中轴线与第一组中的其中一个所述接口的中轴线平行。

3.根据权利要求2所述的静电感应探测装置，其特征在于，所述接口包括螺纹管，所述管体上设有连接螺纹管的开孔，所述螺纹管与所述管体固定连接，所述螺纹管的内侧设有内螺纹。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的静电感应探测装置，其特征在于，所述静电传感器还包括：

用于与接口连接的外接螺纹管，所述外接螺纹管套在所述探极的外部；

用于输出信号的输出端子。

5.根据权利要求4所述的静电感应探测装置，其特征在于，所述刚玉套件包括刚玉垫片和刚玉套管，所述刚玉垫片垫设在所述探极与流体接触的检测部和所述外接螺纹管端壁之间，所述刚玉套管套设在所述探极的非检测部的外壁和所述外接螺纹管的内壁之间。

6.根据权利要求4所述的静电感应探测装置，其特征在于，所述外接螺纹管外壁设有与其螺纹连接的锁紧螺母。

7.根据权利要求4所述的静电感应探测装置，其特征在于，所述外接螺纹管不带有螺纹的一端连接有中间连接管，所述中间连接管的另一端连接有法兰盘固定套。

8.根据权利要求5所述的静电感应探测装置，其特征在于，所述探极远离所述检测部的一端外壁上螺纹连接有探极锁紧螺母，且所述探极锁紧螺母一端抵触在所述刚玉套管套的一端。

9.根据权利要求4所述的静电感应探测装置，其特征在于，所述输出端子包括梅花探针以及贯穿法兰盘固定套的数据接头，所述梅花探针的一端插入到所述探极的非检测部，所述梅花探针的另一端连接数据接头。

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