一种三维稠密气固系统非球形颗粒动力学参数的无线测量装置及方法

摘要

本发明公开了一种三维稠密气固系统非球形颗粒动力学参数的无线测量装置，包括示踪颗粒、微波加热单元、无线信号接收单元和数据处理单元。示踪颗粒耦合了测压、测温和无线信号发射功能并置于三维稠密气固系统中，其在形状和尺寸上与系统内的非球形颗粒相似；测量时，微波加热单元定向加热示踪颗粒内部的被加热体，红外传感器通过红外线感应获得温度信号，同时，薄膜压力传感器直接测得颗粒受到的碰撞力；最后，温度和受力信号通过无线方式传输至系统外部的无线信号接收系统，经过数据比对获得颗粒碰撞力和位置信息。本发明的测量方法及装置可测量三维稠密气固系统中运动的颗粒位置和碰撞力参数，具有对流场无干扰、实时在线测量等优点。

主权项

一种三维稠密气固系统非球形颗粒动力学参数的无线测量装置，其特征在于，包括示踪颗粒(14)、微波加热单元(18)、无线信号接收单元(19)和数据处理单元(20)，其中：所述示踪颗粒(14)置于三维稠密气固系统的内部，所述示踪颗粒(14)包括壳体(1)、与所述壳体(1)同轴布置的内核通道(2)、壳体(1)与所述内核通道(2)之间的真空腔(3)、设置于所述壳体(1)外表面的测压单元(21)、设置于所述内核通道(2)内部的测温单元(23)、设置于所述内核通道(2)内部的无线信号发射单元(22)以及布置在壳体一端的保温盖(11)；所述的微波加热单元(18)布置在三维稠密气固系统的外部，包括n个微波发射器(12)，n＝3～8，沿三维稠密气固系统的轴向均匀布置，所述n个微波发射器的功率I依次逐渐降低；所述无线信号接收单元(19)设置于三维稠密气固系统的外部并与所述数据处理单元(20)连接；所述数据处理单元(20)设置于三维稠密气固系统的外部，包括计算机(17)，用于采集接收到的数据，通过与标定数据进行比对，得到示踪颗粒(14)在不同时刻的坐标和该位置受到的碰撞力。