电容式气固两相流浓度测量系统 被引量：17

1

作者 胡红利 周屈兰 +3 位作者 徐通模 惠世恩 赵钦新 谭厚章 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1947-1950,共4页

本文介绍一种电容式气固两相流浓度测量系统,给出了具体的测量电极和测量电路。并采用所设计的电容式浓度测量系统在自行搭建的气力输粉系统上以面粉为媒质、在水平管道上对稀相气固两相流浓度进行了在线测量,获得了5×10-5%体积百... 本文介绍一种电容式气固两相流浓度测量系统,给出了具体的测量电极和测量电路。并采用所设计的电容式浓度测量系统在自行搭建的气力输粉系统上以面粉为媒质、在水平管道上对稀相气固两相流浓度进行了在线测量,获得了5×10-5%体积百分比的面粉浓度分辨率。应用该系统对锅炉气力输粉管道中的气固两相流浓度进行实时在线检测与控制,对确保燃烧过程稳定,节能降耗和减少污染排放具有重大意义。 展开更多

关键词 气固两相流 固相浓度测量 电容传感器 气力输粉

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利用电容层析成像测量稀疏气固两相流动 被引量：10

2

作者 孙猛 刘石 +1 位作者 雷兢 刘靖 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期29-33,共5页

采用电容层析成像(electrical capacitance tomography,ECT)技术,对常温下稀疏气力输送的固体浓度、速度和质量流量进行了测试研究。浓度分布采用单层电容传感器,速度分布采用双层电容传感器得出相关信号。由测得的速度及体积分数计算... 采用电容层析成像(electrical capacitance tomography,ECT)技术,对常温下稀疏气力输送的固体浓度、速度和质量流量进行了测试研究。浓度分布采用单层电容传感器,速度分布采用双层电容传感器得出相关信号。由测得的速度及体积分数计算得出质量流量。为克服电容传感器敏感场的不均匀性对成像造成的影响,实验系统中装置了一旋风分离装置,通过旋风分离作用将固体颗粒主要集中在壁面区域,传感器电极布置在分离器直管上。通过对截面体积分数分布、平均值以及波动特性的分析,证明了该种测试方法的可行性及可靠性。相关测量结果与称重法测试结果吻合良好,证明该种方法可获得可靠的测量结果。 展开更多

关键词 电容层析成像 浓度测量 速度测量 质量流量 气固两相流

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基于电容成像的料腿内气固两相流浓度测量 被引量：10

3

作者 孙猛 刘石 +1 位作者 李志宏 雷兢 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期261-266,共6页

旋风分离器是循环流化床锅炉的主要组成部分,其分离效率是影响整个锅炉的重要因素之一。采用电容层析成像技术(ECT),对旋风分离器料腿中的固体颗粒体积浓度进行测量。这种测试方法的优点在于不破坏原有系统的运行特性,属于非侵入式、在... 旋风分离器是循环流化床锅炉的主要组成部分,其分离效率是影响整个锅炉的重要因素之一。采用电容层析成像技术(ECT),对旋风分离器料腿中的固体颗粒体积浓度进行测量。这种测试方法的优点在于不破坏原有系统的运行特性,属于非侵入式、在线的快速测试技术。电容传感器均匀布置在分离器料腿直管上,电极数目为8。改变螺杆给料速度以及抽吸风量可改变给料浓度,通过对管道截面体积浓度、波动特性以及体积浓度平均测量结果的比较分析,证明这种方法可获得可靠的测量结果。 展开更多

关键词 电容层析成像 浓度测量 旋风分离器 料腿 气固两相流

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气固两相流固相浓度电容式传感器优化设计 被引量：17

4

作者 曹章 王化祥 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1956-1959,共4页

本文建立了一种螺旋式电容传感器的数学模型,并基于该模型对传感器结构进行了优化设计。优化后的结构可以产生较均匀的灵敏场分布,实测结果表明,优化后的传感器电容值与固相浓度具有良好的线性关系,测量点的线性相对偏差小于0.8%,适用... 本文建立了一种螺旋式电容传感器的数学模型,并基于该模型对传感器结构进行了优化设计。优化后的结构可以产生较均匀的灵敏场分布,实测结果表明,优化后的传感器电容值与固相浓度具有良好的线性关系,测量点的线性相对偏差小于0.8%,适用于气固两相流固相浓度的测量。 展开更多

关键词 气固两相流 电容传感器 数学模型 灵敏场分布 固相浓度

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矩形电容层析成像传感器仿真模拟和实验测量 被引量：17

5

作者 赵国荣 王海刚 吕清刚 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1078-1083,共6页

常规电容层析成像传感器为规则对称方形或圆形结构,其测量和成像算法已相对成熟。由于受循环流化床旋风分离器入口结构段的限制,上述传感器结构已不能应用在旋风分离器入口段的测量,因此为了研究大型化循环流化床多旋风分离器并联布置... 常规电容层析成像传感器为规则对称方形或圆形结构,其测量和成像算法已相对成熟。由于受循环流化床旋风分离器入口结构段的限制,上述传感器结构已不能应用在旋风分离器入口段的测量,因此为了研究大型化循环流化床多旋风分离器并联布置入口段固体颗粒浓度分布,提出和设计了一种矩形非常规电容传感器,该传感器为12电极结构,在每个入口段的短边布置2个电极,长边布置4个电极,成像敏感场仿真计算基于Ansoft-Maxwell软件。对此传感器进行了静态仿真模拟研究和静态实验测量,对不同激励电压和频率测量结果进行分析,并对测量结果进行误差分析,得到矩形不规则电容传感器最佳测量参数(激励电压和频率),并对循环流化床分离器入口段进行了动态测量。结果表明,这种矩形非常规电容传感器可以用于循环流化床冷态试验台的旋风分离器入口段的直接测量,测量结果对改进旋风分离器的布置方式有参考意义。 展开更多

关键词 电容层析成像 矩形传感器 气固两相流测量 旋风分离器入口

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气/固两相流固体颗粒流速测量方法研究 被引量：5

6

作者 李文涛 叶俊 +1 位作者 李忠虎 王志春 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2015年第3期88-91,共4页

针对气/固两相流中固相颗粒流速的测量问题,分别介绍了可用于流速测量的互相关法和参数时延估计法。为改善相关法在实际应用中存在的随机误差较大、分辨率低及动态响应慢等不足,提出用参数估计法处理电容传感器信号,用延时时间估计法测... 针对气/固两相流中固相颗粒流速的测量问题,分别介绍了可用于流速测量的互相关法和参数时延估计法。为改善相关法在实际应用中存在的随机误差较大、分辨率低及动态响应慢等不足,提出用参数估计法处理电容传感器信号,用延时时间估计法测量两相流的流速。为验证互相关法和参数估计法的特点,采用Monte-Carlo方法建立气/固两相流动模型,给出了一种基于时延估计法的硬件电路。并结合模型中产生的随机信号对流速进行仿真实验,结果表明延时时间估计法测量流速的可行性。 展开更多

关键词 气/固两相流 电容传感器 互相关 流速 参数估计

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基于静电传感器的气固两相流质量流量测量方法的研究 被引量：7

7

作者 王娜 马辉 +1 位作者 郑德忠 刘海龙 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期131-133,141,共4页

固相微粒的体积浓度和平均速度是测量两相流质量流量的2个关键参数。本文研究了基于静电传感器的双参数法测量质量流量的新方法。对体积浓度的测量,首先通过对系统等效电路的分析及求解泊松方程并结合体积浓度与空间电荷密度的关系,建... 固相微粒的体积浓度和平均速度是测量两相流质量流量的2个关键参数。本文研究了基于静电传感器的双参数法测量质量流量的新方法。对体积浓度的测量,首先通过对系统等效电路的分析及求解泊松方程并结合体积浓度与空间电荷密度的关系,建立了传感器输出电压与体积浓度之间的数学模型,而对固相速度的测量则采用了波形法,记录通过上、下游传感器的时间差,计算出固相速度。在得到固相体积浓度与速度的基础上,由质量流量的计算公式即可得到两相流的质量流量。 展开更多

关键词 气固两相流 静电传感器 质量流量 体积浓度 空间电荷密度 波形法

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电容层析成像技术测量煤粉输送浓度的研究 被引量：9

8

作者 刘靖 孙猛 刘石 《计量学报》 CSCD 北大核心 2011年第1期31-35,共5页

采用电容层析成像技术，对常温下稀疏气力输送的煤粉浓度进行了测试研究。为了利用电容传感器敏感场的分布特性，实验系统中设置了一旋风分离装置，通过旋风分离作用将煤粉颗粒集中在壁面区域，传感器电极布置在分离器直管上。改变螺杆... 采用电容层析成像技术，对常温下稀疏气力输送的煤粉浓度进行了测试研究。为了利用电容传感器敏感场的分布特性，实验系统中设置了一旋风分离装置，通过旋风分离作用将煤粉颗粒集中在壁面区域，传感器电极布置在分离器直管上。改变螺杆给粉速度以及风量可改变煤粉输送浓度，通过对管道截面体积浓度、波动特性以及体积浓度平均测量结果的对比分析，表明利用该方法测量煤粉输送浓度结果准确、可靠。 展开更多

关键词 计量学 煤粉浓度 电容层析成像 气固两相流

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密相气力输送中气固两相流动特性多源信息分析 被引量：7

9

作者 付飞飞 许传龙 王式民 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期3070-3079,共10页

在加压密相气力输送煤粉实验装置上,结合静电、压力传感器与电容层析成像系统(ECT)3种方法,利用统计学和分形方法研究了不同操作条件(总输送压差、输送载气和煤粉含水率等)下密相气固两相流动力学行为。结果表明:输送载气为CO2时,颗粒... 在加压密相气力输送煤粉实验装置上,结合静电、压力传感器与电容层析成像系统(ECT)3种方法,利用统计学和分形方法研究了不同操作条件(总输送压差、输送载气和煤粉含水率等)下密相气固两相流动力学行为。结果表明:输送载气为CO2时,颗粒相微观运动剧烈程度随总输送压差(0.3～1 MPa)的增大而增大,气流和颗粒相之间的相互作用在总输送压差0.75MPa下最强烈,但煤粉宏观整体的流动保持稳定;煤粉含水率增加对宏观流动稳定性没有影响,但水分增加使颗粒相的微观运动剧烈性减小;载气为N2时,管道截面煤粉的平均浓度及分布变化明显,宏观流动状态不稳定,但颗粒相的微观运动剧烈程度与载气为CO2时的变化规律一致。 展开更多

关键词 静电传感器 电容层析成像 气固两相流 分形

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气/固两相流螺旋式电容传感器的仿真设计 被引量：6

10

作者 李文涛 叶俊 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第10期5-7,10,共4页

针对气/固两相流浓度测量的要求,建立了一种螺旋式电容传感器的数学模型,并基于该模型对传感器结构进行仿真设计。仿真结果表明:传感器电容值与固相浓度具有良好的线性关系,测量点的线性相对偏差小于5.2%,适用于气/固两相流固相浓度的... 针对气/固两相流浓度测量的要求,建立了一种螺旋式电容传感器的数学模型,并基于该模型对传感器结构进行仿真设计。仿真结果表明:传感器电容值与固相浓度具有良好的线性关系,测量点的线性相对偏差小于5.2%,适用于气/固两相流固相浓度的测量。文中还提出了一种电容检测电路,它为气/固两相流速度的测量奠定了基础。 展开更多

关键词 电容传感器 气 固两相流 数学模型 固相浓度 电容检测

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基于静电传感器气/固两相流质量流率测量 被引量：9

11

作者 阚哲 邵富群 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期473-476,共4页

由于气/固两相流本身具有复杂的流动形态,从流体力学角度分别建立了下行管道传送、上行管道传送和水平管道传送的固相质量浓度的表达式.结合静电传感器互相关技术测量得到气/固两相流的速度参数,根据固相质量流率计算公式和固相质量浓... 由于气/固两相流本身具有复杂的流动形态,从流体力学角度分别建立了下行管道传送、上行管道传送和水平管道传送的固相质量浓度的表达式.结合静电传感器互相关技术测量得到气/固两相流的速度参数,根据固相质量流率计算公式和固相质量浓度的表达式,完成了气/固两相流固相质量流率的间接测量. 展开更多

关键词 固相质量流率 固相质量浓度 静电传感器 气/固两相流 速度测量

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一种参比电容传感器接口电路设计及性能评估 被引量：5

12

作者 邢文奇 胡红利 闫洁冰 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第7期5-8,共4页

基于电容传感器的气固两相流测量技术被认为是最有前途的气固流测量技术,而电容传感器接口电路是电容传感器乃至电容法气固两相流测量技术研发和应用的关键。微小电容测量的难点在于杂散电容的存在以及电磁干扰,而张弛振荡电路可以通过... 基于电容传感器的气固两相流测量技术被认为是最有前途的气固流测量技术,而电容传感器接口电路是电容传感器乃至电容法气固两相流测量技术研发和应用的关键。微小电容测量的难点在于杂散电容的存在以及电磁干扰,而张弛振荡电路可以通过差动结构消除待测电容两端的杂散电容,电路工作稳定性较高,电路还可以将电容值通过振荡的方式转化为只有高低电平的脉冲宽度,便于不受干扰的传输测量结果,同时使用合理的微处理器可实现对脉宽的高精度测量,从而提高测量电路整体的灵敏性与分辨力。为了应用于气固流相浓度测量,使用带参比电容的张弛振荡电路,并进行了性能测试。结果表明,带参比电容的张弛振荡接口电路迟滞误差为0.30%,非线性误差为0.30%,重复性误差为0.32%,可以在气固两相流相浓度测量中应用。 展开更多

关键词 电容传感器 张弛振荡电路 气固两相流 标定

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静电传感器在电厂煤粉浓度测量中的研究 被引量：6

13

作者 金伊 王溪波 禹树春 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2006年第6期643-646,共4页

在电厂煤粉锅炉中,锅炉送粉管道内的煤粉浓度是一项重要的参数,它直接影响锅炉的燃烧效果.静电法测量煤粉浓度具有耐高温、高湿和抗电磁干扰能力强等特点.介绍了静电产生机理、传输特性、静电式煤粉浓度变送器的组成.模拟沈阳热电厂的... 在电厂煤粉锅炉中,锅炉送粉管道内的煤粉浓度是一项重要的参数,它直接影响锅炉的燃烧效果.静电法测量煤粉浓度具有耐高温、高湿和抗电磁干扰能力强等特点.介绍了静电产生机理、传输特性、静电式煤粉浓度变送器的组成.模拟沈阳热电厂的实际工况,构建了由风力送粉装置、静电传感器、信号处理电路、数据采集卡及工业控制计算机组成的煤粉浓度在线实时监测系统.实验结果证明:静电传感器电极上产生的感应电荷与煤粉浓度线性相关,静电法用于电站锅炉煤粉浓度测量是可行的. 展开更多

关键词 电荷 气固两相流 静电传感器 变送器 煤粉浓度 在线测量

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锅炉送粉管道煤粉浓度的电容式测量方法研究 被引量：4

14

作者 韩丽 归柯庭 徐治皋 《锅炉技术》 北大核心 2005年第3期1-4,21,共5页

利用ANSYS分析计算电容传感器的检测场灵敏度分布,采用两对极板交错放置的电容器和具有误差补偿功能的高频振荡器研制成一种新型的电容式两相流相浓度传感器。实验结果表明:该传感器具有较高的灵敏度和稳定性,以及较平坦的灵敏度场和较... 利用ANSYS分析计算电容传感器的检测场灵敏度分布,采用两对极板交错放置的电容器和具有误差补偿功能的高频振荡器研制成一种新型的电容式两相流相浓度传感器。实验结果表明:该传感器具有较高的灵敏度和稳定性,以及较平坦的灵敏度场和较好的测量线性度,可望满足实际两相流相浓度的测量要求。 展开更多

关键词 气固两相流 电容传感器 灵敏度 ANSYS 有限元法 煤粉浓度

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用于气固两相流流量测量的阵列式电容传感器和互相关测量系统 被引量：3

15

作者 王一鸣 于海波 黄跃权 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期173-176,共4页

在电力、冶金、化工等工业生产过程中，大量存在气固两相流流动情况。气固两相流的流量测量对于计量、节能和控制具有重要意义。本文设计了阵列式电容传感器、信号测量电路和以ＭＣＳ—８０９８单片机为核心的智能互相关测量系统。通过... 在电力、冶金、化工等工业生产过程中，大量存在气固两相流流动情况。气固两相流的流量测量对于计量、节能和控制具有重要意义。本文设计了阵列式电容传感器、信号测量电路和以ＭＣＳ—８０９８单片机为核心的智能互相关测量系统。通过在气固两相流试验装置上的试验研究表明，设计的测量系统可以用于直接测量气固两相流中分离相的速度、浓度和质量流量，该系统有较高的实时性和测量精度。 展开更多

关键词 气固两相流 电容传感器 流量测量系统

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基于离散小波变换的气固两相流参数检测 被引量：1

16

作者 黄峰 杨道业 +2 位作者 孙心岑 史华莹 李鹏 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2015年第5期65-68,72,共5页

针对传统电容式传感器灵敏场分布不均匀的缺点,设计了双层螺旋电极电容式传感器,并且通过有限元仿真分析传感器结构参数对灵敏场分布的影响。对传统的相关时延估计算法进行了改进,提出了基于离散小波变换的相关时延算法,并将其应用到气... 针对传统电容式传感器灵敏场分布不均匀的缺点,设计了双层螺旋电极电容式传感器,并且通过有限元仿真分析传感器结构参数对灵敏场分布的影响。对传统的相关时延估计算法进行了改进,提出了基于离散小波变换的相关时延算法,并将其应用到气固两相流速度测量当中,将两种算法测量结果进行了对比。实验证明,与传统的时延算法相比,基于离散小变换的相关时延算法具有更强的压制信号噪音能力,在低信噪比情况下也能准确进行时延估计。 展开更多

关键词 双层螺旋电极电容式传感器 离散小波变换 气固两相流 有限元 灵敏场分布

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气固两相流流动参数的检测技术 被引量：6

17

作者 付飞飞 《济南大学学报（自然科学版）》 北大核心 2017年第1期11-17,共7页

对气固两相流流动参数检测技术的相关内容,包括基于静电传感器的检测技术、电容层析成像技术以及流型软测量技术中的信号分析方法进行了总结和评述,认为静电传感器在气固两相流颗粒速度、浓度以及流型等参数检测方面,技术相对成熟,但其... 对气固两相流流动参数检测技术的相关内容,包括基于静电传感器的检测技术、电容层析成像技术以及流型软测量技术中的信号分析方法进行了总结和评述,认为静电传感器在气固两相流颗粒速度、浓度以及流型等参数检测方面,技术相对成熟,但其灵敏度空间分布不均匀、颗粒浓度(分布)与静电量大小(分布)之间的对应关系不明确等问题严重影响其测量准确性,是目前研究的难点;电容层析成像技术可实现气固两相流流型的可视化监测,但其固有的软场特性影响了测量结果的准确性;目前基于信号分析方法的流型软测量技术避免了这一问题,多尺度信号分析方法将是提高其测量准确性的新方法。 展开更多

关键词 气固两相流 流动参数检测 静电传感器 电容层析成像技术 信号分析方法

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气固二相流电容式固相浓度传感器

18

作者 邵富群 赵进创 +1 位作者 陆增喜 王师 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 1999年第1期5-6,16,共3页

报道一种用于测量气固两相流固相浓度的电容式浓度传感器。该传感器由沿管道轴向布置的两对相同电极板构成。两对极板的方位不同，相差二分之一极板包角。实验证明由该种“复合式极板”构成的电容式浓度传感器的检测场均匀性误差可达１... 报道一种用于测量气固两相流固相浓度的电容式浓度传感器。该传感器由沿管道轴向布置的两对相同电极板构成。两对极板的方位不同，相差二分之一极板包角。实验证明由该种“复合式极板”构成的电容式浓度传感器的检测场均匀性误差可达１３％，远远优于单对极板的该项指标。 展开更多

关键词 气固两相流 固相浓度 质量流量测量 电容传感器

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激光再制造粉末输送流量检测系统设计 被引量：1

19

作者 张毅 姚建华 +1 位作者 胡晓冬 陈智君 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期568-570,共3页

为了检测粉末的流量,设计了一种激光再制造粉末输送流量检测系统,采用电容传感器来检测流量的变化并以2Cr13和 H13金属粉末作为输送介质进行了测试试验。结果表明,输送介质为 H13粉末的情况下获得较好的检测效果,在粉末的浓度变化大于10... 为了检测粉末的流量,设计了一种激光再制造粉末输送流量检测系统,采用电容传感器来检测流量的变化并以2Cr13和 H13金属粉末作为输送介质进行了测试试验。结果表明,输送介质为 H13粉末的情况下获得较好的检测效果,在粉末的浓度变化大于10^(-1)/min 时具有较好的分辨率。该系统可以用于送粉系统粉末流的检测。 展开更多

关键词 测量与计量 粉末浓度检测 电容法 气固两相流

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基于ECT的气固两相流颗粒浓度在线无损检测 被引量：4

20

作者 王胜南 李敏艳 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2021年第12期52-58,共7页

颗粒浓度是描述气固两相流动状态的一个重要参数。推导了颗粒浓度与ECT传感器输出电容信号之间的关系,在此基础上开展了气固两相流颗粒浓度在线无损检测研究。在COMSOL+MATLAB环境下进行气固两相流颗粒浓度测量模拟实验,定量评估了图像... 颗粒浓度是描述气固两相流动状态的一个重要参数。推导了颗粒浓度与ECT传感器输出电容信号之间的关系,在此基础上开展了气固两相流颗粒浓度在线无损检测研究。在COMSOL+MATLAB环境下进行气固两相流颗粒浓度测量模拟实验,定量评估了图像法和电容法颗粒浓度测量精度。在循环湍动流化床冷模装置上进行了初步的颗粒浓度测量实验研究,实验结果显示,在200、300和400 mm床层测量高度处利用图像法测得的颗粒体积浓度值分别在0.26~0.75、0.09~0.33、0.04~0.31范围内上下波动,而电容法的颗粒体积浓度测量值波动范围为0.27~0.68、0.09~0.47、0.04~0.26。 展开更多

关键词 颗粒浓度 气固两相流 电容层析成像 在线无损检测

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