一种三维稠密气固系统非球形颗粒浓度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浓度的无线测量装置，包括磁控摄像颗粒、磁控驱动单元、无线信号接收单元、无线遥控器和图像处理单元。磁控摄像颗粒耦合了摄像和无线信号发射接收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，磁控摄像颗粒既在气固流场中作随机运动，又在磁控驱动单元的控制下运动至目标区域；利用磁控摄像颗粒内部的摄像头扫描并摄取周围床层的分布信息；最后，图像信号通过无线发送方式传输至系统外部的无线信号收发系统，经过图像处理获得颗粒浓度。本发明的测量方法及装置可在随机运动和磁控运动模式下获得床层内部直观的颗粒分布信息，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浓度的无线测量装置，其特征在于，包括磁控摄像颗粒(23)、磁控驱动单元(25)、无线信号接收单元(26)、无线遥控器(28)和图像处理单元(27)，其中：所述磁控摄像颗粒(23)设置于三维稠密气固系统的内部，所述磁控摄像颗粒(23)包括圆柱形透明壳体(2)、与所述透明壳体(2)同轴布置的内核通道(13)、透明壳体(2)与所述内核通道(13)之间的滑移通道(3)、设置于所述滑移通道(3)内部的摄像单元、设置于所述内核通道(13)内部的无线信号控制单元以及分别布置在透明壳体(2)内部的两端的内控电磁铁(1)；所述磁控驱动单元(25)环形布置在三维稠密气固系统的外部，用于调控所述三维稠密气固系统内部的磁场；所述无线信号接收单元(26)设置于三维稠密气固系统的外部并与所述图像处理单元(27)电连接，用于接收来自磁控摄像颗粒(23)的无线信号；所述无线遥控器(28)设置于三维稠密气固系统的外部，用于向磁控摄像颗粒(23)发送控制信号改变电磁铁的电流从而调整内控电磁铁(1)的电磁力；所述图像处理单元(27)布置在三维稠密气固系统的外部，用于分析和处理磁控摄像颗粒(23)拍摄的每一张动态照片，从而获得颗粒的浓度;其中，所述的摄像单元包括环形磁铁(15)、伸缩环(14)、发光二极管(7)、摄像头(6)、凸透镜(4)和凹透镜(5)，其中，所述环形磁铁(15)和伸缩环(14)从内到外以同心圆的方式布置在所述滑移通道(3)内，所述凸透镜(4)和凹透镜(5)交替间隔设置在所述伸缩环(14)上，所述发光二极管(7)和摄像头(6)交替间隔设置在环形磁铁(15)上，所述发光二极管(7)正对着凹透镜(5)，所述摄像头(6)正对着凸透镜(4)；所述的内控电磁铁(1)控制所述环形磁铁(15)和伸缩环(14)在滑移通道(3)内的运动，当一侧的内控电磁铁(1)工作时，伸缩环(14)和环形磁铁(15)以2～5mm/s的速度向其移动，当另一侧的内控电磁铁(1)工作时，伸缩环(14)和环形磁铁(15)以2～5mm/s的速度向另一侧移动。