陣列式靜電-電容傳感器靈敏度特性研究
本文關鍵詞:陣列式靜電-電容傳感器靈敏度特性研究 出處:《儀器儀表學報》2016年09期 論文類型:期刊論文
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【摘要】:結合靜電和電容傳感技術各自的特點,提出了陣列式靜電-電容傳感器用于氣固兩相流中固相顆粒的局部速度、局部濃度以及局部流量測量。利用靜電極片陣列與電容極片陣列獲取管道內顆粒的速度分布與濃度分布,進而計算出顆粒的局部流量。該陣列式傳感器參數測量的準確性直接取決于它的空間靈敏度分布特性。對靜電極片陣列和電容極片陣列的靈敏度特性進行了研究。首先,建立了靜電極片陣列的三維靜電場模型,通過有限元法分析靜電極片陣列的結構參數(電極長度、電極覆蓋角等)對傳感器靈敏度特性的影響;然后根據電磁場理論建立電容極片陣列的數學模型,并對其進行數值計算,研究管道厚度、管道介電常數、電極覆蓋角等參數對傳感器靈敏度特性的影響;最后搭建了傳動帶裝置進行了實驗研究,實驗結果證實了模擬結果的準確性,為陣列式靜電-電容傳感器的優(yōu)化設計提供理論依據。
[Abstract]:Based on the characteristics of electrostatic and capacitive sensing technology, an array electrostatic capacitance sensor for measuring local velocity, local concentration and local discharge of solid particles in gas-solid two-phase flow is proposed. The velocity distribution and concentration distribution of the particles in the pipeline were obtained by using the electrostatic electrode array and the capacitor pole array, and the local flow of the particles was calculated. The accuracy of the parameter measurement of the array sensor depends directly on its spatial sensitivity distribution. The sensitivity of the electrostatic electrode array and the capacitor electrode array is studied. First of all, to establish the three-dimensional electrostatic field model of electrostatic electrode array, through the analysis of the finite element method of structural parameters of electrostatic electrode array (electrode covering electrode length, angle) effect on the sensitivity of the sensor; then according to the model of electromagnetic field theory to establish the capacitor array electrode, and carries on the numerical calculation, influence study on pipeline pipeline thickness, dielectric constant, electrode coverage angle parameters on the sensitivity of the sensor; finally, the belt transmission device was studied. The experimental results verified the accuracy of the simulation results provide a theoretical basis for the optimization design of array type electrostatic capacitance sensor.
【作者單位】: 東南大學能源熱轉換及其過程測控教育部重點實驗室;
【基金】:國家自然科學基金面上項目(51376049) 國家科技支撐計劃項目(2015BAA03B02)資助
【分類號】:TP212
【正文快照】: 1引言氣固兩相流廣泛存在于電力、化工、制藥等工業(yè)生產中,實現氣固兩相流流速、相濃度以及流量的在線、準確測量,對提高工業(yè)生產效率,實現節(jié)能環(huán)保具有重要意義[1-7]。靜電傳感器具有系統(tǒng)結構簡單,價格低廉,可實現非接觸式測量,安全且適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境等優(yōu)點,已經廣泛運
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本文編號:1338583
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