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中国电机工程学报 2008, 28(14) 44-49 DOI:
ISSN: 0258-8013 CN: 11-2107/TM |
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| 热能工程 |
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圆环式静电传感器的动态灵敏度分析 |
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周宾 杨道业 汤光华 许传龙 王式民 |
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洁净煤发电与燃烧技术教育部重点实验室(东南大学) 洁净煤发电与燃烧技术教育部重点实验室(东南大学) 洁净煤发电与燃烧技术教育部重点实验室(东南大学) 洁净煤发电与燃烧技术教育部重点实验室(东南大学) 洁净煤发电与燃烧技术教育部重点实验室(东南大学) |
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摘要：
粉体气力输送过程中，颗粒的速度是描述气固两相流动特性的一个重要参数，实现颗粒速度的实时检测对于了解流体内部流动状态、节能与控制具有重要的意义。圆环状静电传感器是一种非侵入式的传感器，具有较高的综合灵敏度，结构简单，适应于恶劣工业现场的环境。文中在对内嵌式圆环静电传感器的灵敏场进行三维有限元分析的基础上定义了动态灵敏度，用于描述传感器上检测信号与运动荷电粉体之间的关系。理论分析表明，传感器的动态灵敏度主要取决于传感机理、荷电粉体的空间位置及其速度(包括轴向和径向分量)。传送带实验结果表明，当传送带的径向位置保持不变时，测量信号的有效值ī 随速度单调递增；当传送带速度保持不变时，减小其距离管壁的距离d，测量信号的有效值ī关于d非线性递减，体现了核函数K(r, x)的非线性。实验结果验证了理论分析的合理性。 |
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关键词：
颗粒
圆环式
静电传感器
动态灵敏度
速度
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Analysis on Dynamic Sensitivity of Ring-shaped Electrostatic Sensor |
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ZHOU Bin YANG Dao-ye TANG Guang-hua XU Chuan-long WANG Shi-min |
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Abstract:
In pneumatic conveyed powder flow, the velocity of particles is a very important parameter on characteristic depiction of gas-solid two-phase flow. The online measurement of particles velocity contributes to acquisition of internal flow situation, reduction of energy cost and flow control. The ring shaped electrostatics sensor is a non-intrusive sensor having simple configuration, high sensitivity and adapt to harsh environment of industry application. 3-D finite element method (FEM) was employed to investigate the sensitivity field of electrostatic sensor. The definition of dynamic sensitivity was formed to express the relationship between the signal from the sensor and the motion of the charged particles. It was demonstrated that, for a given sensor, its dynamic sensitivity depends mainly upon sensing mechanism, the location where the charged particle presents inside the pipe and its velocity (axial and radial parts). The test results using a belt rig show that the effective value of the signal ī increases monotonously with the speed of the conveyance belt if keeping the radial position of the belt, and it reduces nonlinearly with the distance d between the belt and the pipe wall, which illustrates the nonlinearity of the kernel function K(r, x). The experiments verify and support the theoretical analysis. |
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Keywords:
particle
ring
electrostatic sensors
dynamic sensitivity
velocity
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收稿日期 2007-08-30 修回日期 1900-01-01 网络版发布日期 |
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DOI: |
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基金项目:
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通讯作者: 周宾 |
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作者简介: |
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作者Email: zhoubinde1980@gmail.com |
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| 参考文献： |
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