阵列式静电-电容传感器灵敏度特性研究
本文关键词:阵列式静电-电容传感器灵敏度特性研究 出处:《仪器仪表学报》2016年09期 论文类型:期刊论文
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【摘要】:结合静电和电容传感技术各自的特点,提出了阵列式静电-电容传感器用于气固两相流中固相颗粒的局部速度、局部浓度以及局部流量测量。利用静电极片阵列与电容极片阵列获取管道内颗粒的速度分布与浓度分布,进而计算出颗粒的局部流量。该阵列式传感器参数测量的准确性直接取决于它的空间灵敏度分布特性。对静电极片阵列和电容极片阵列的灵敏度特性进行了研究。首先,建立了静电极片阵列的三维静电场模型,通过有限元法分析静电极片阵列的结构参数(电极长度、电极覆盖角等)对传感器灵敏度特性的影响;然后根据电磁场理论建立电容极片阵列的数学模型,并对其进行数值计算,研究管道厚度、管道介电常数、电极覆盖角等参数对传感器灵敏度特性的影响;最后搭建了传动带装置进行了实验研究,实验结果证实了模拟结果的准确性,为阵列式静电-电容传感器的优化设计提供理论依据。
[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.
【作者单位】: 东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金面上项目(51376049) 国家科技支撑计划项目(2015BAA03B02)资助
【分类号】:TP212
【正文快照】: 1引言气固两相流广泛存在于电力、化工、制药等工业生产中,实现气固两相流流速、相浓度以及流量的在线、准确测量,对提高工业生产效率,实现节能环保具有重要意义[1-7]。静电传感器具有系统结构简单,价格低廉,可实现非接触式测量,安全且适用于恶劣的工业环境等优点,已经广泛运
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本文编号:1338583
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