基于声学传感技术的多物理场测量方法及其装置

    公开(公告)号:CN103712652B

    公开(公告)日:2017-04-12

    申请号:CN201310712983.7

    申请日:2013-12-20

    Abstract: 本发明公开了属于声学传感器的环境状态监测技术领域的一种基于声学传感技术的多物理场测量方法及其装置。该装置为在被测区域周围均匀地布置若干个声学传感器,声学传感器分别连接声波发射端多路开关和声波接收端多路开关、声波发射端多路开关分别连接发射端功率放大装置、相位检测模块和单片机;声波接收端多路开关分别连接接收端功率放大装置、双选开关和单片机。通过若干个声学传感器测量声波在混合气体中的传播时间和衰减,计算出该截面内声速分布和声衰减分布,重建出混合气体的温度场、速度场及浓度场。本发明可应用于生产和生活的多个领域,如燃烧区域温度、浓度测量、危险气体监测,微量有毒气体检测,气体分离和混合过程监测等。

    一种组合型印制电路板电容层析成像传感器

    公开(公告)号:CN103439374B

    公开(公告)日:2015-10-21

    申请号:CN201310373289.7

    申请日:2013-08-23

    Inventor: 刘石 任思源

    Abstract: 本发明公开了传感器设计领域的一种组合型印制电路板电容层析成像传感器。传感器由一个或多个测量电极模块组成;测量电极模块采用三层印制电路板的结构,包括内板、电极阵列板和外板;所述内板形成测量通道的内壁;所述电极阵列板的中间为非导电的材料的基板;所述外板构成传感器外侧。本发明提供的传感器即可按照常规的方式安装在非导体壁面的流动通道的外侧,也可以装配在流动通道的内壁,从而不变更原有管道的材料和结构;同时,传感器具有薄壁的特点,布置在流动通道的内壁时对流动的影响可降低至最低。

    一种集成式电容-激光测量粉尘浓度的装置

    公开(公告)号:CN104931399A

    公开(公告)日:2015-09-23

    申请号:CN201510347812.8

    申请日:2015-06-19

    Inventor: 刘厦 刘石 任思源

    Abstract: 本发明公开了属于粉尘浓度测量设备领域的一种集成式电容-激光测量粉尘浓度的装置。该装置是通过数据采集仪器和多路开关将是将电容层析成像装置、激光全息测量装置和上位机三部分集成在一起;激光全息测量装置与电容层析成像装置因其测量原理不同而互不干扰,两者均完全不影响通道内的所有状态;激光全息测量装置容易求得流场的其他物理量,由于得到的是全场的速度信息,可方便的运用流体运动方程求解诸如压力场、涡流场等物理信息,而电容层析成像装置也可以测得除浓度场外例如温度场,流场等信息,在一定程度上得以互补,实现同一装置可以测量不同参数,节省资源的目的。

    基于声学法的燃气轮机入口通道温度场测量装置及方法

    公开(公告)号:CN102818853B

    公开(公告)日:2014-10-08

    申请号:CN201210285491.X

    申请日:2012-08-10

    Inventor: 刘石 任思源

    Abstract: 本发明公开了电力设备状态监测领域的一种基于声学法的燃气轮机入口通道温度场测量装置及方法。一种基于声学法的燃气轮机入口通道温度场测量装置,其技术方案是,所述装置包括信号发生模块、超声波传感器阵列、相位差分析模块、开关模块、图像分析模块、数据采集模块、成像模块、警报模块和声速分析模块;所述信号发生模块包括直接数字式频率合成器DDS和PCI数据采集卡;所述相位差分析模块包括运放芯片和增益/相位检测器。本发明用超声波能够全面测量燃气通道某一截面的温度场,并且采用非介入式方法,避免了热电偶对气体流动的干扰,并且可以进一步得到温度分布的图像,为燃气管道内的温度场提供准确的依据。

    一种组合型印制电路板电容层析成像传感器

    公开(公告)号:CN103439374A

    公开(公告)日:2013-12-11

    申请号:CN201310373289.7

    申请日:2013-08-23

    Inventor: 刘石 任思源

    Abstract: 本发明公开了传感器设计领域的一种组合型印制电路板电容层析成像传感器。传感器由一个或多个测量电极模块组成;测量电极模块采用三层印制电路板的结构,包括内板、电极阵列板和外板;所述内板形成测量通道的内壁;所述电极阵列板的中间为非导电的材料的基板;所述外板构成传感器外侧。本发明提供的传感器即可按照常规的方式安装在非导体壁面的流动通道的外侧,也可以装配在流动通道的内壁,从而不变更原有管道的材料和结构;同时,传感器具有薄壁的特点,布置在流动通道的内壁时对流动的影响可降低至最低。

    基于声学法的燃气轮机入口通道温度场测量装置及方法

    公开(公告)号:CN102818853A

    公开(公告)日:2012-12-12

    申请号:CN201210285491.X

    申请日:2012-08-10

    Inventor: 刘石 任思源

    Abstract: 本发明公开了电力设备状态监测领域的一种基于声学法的燃气轮机入口通道温度场测量装置及方法。一种基于声学法的燃气轮机入口通道温度场测量装置,其技术方案是,所述装置包括信号发生模块、超声波传感器阵列、相位差分析模块、开关模块、图像分析模块、数据采集模块、成像模块、警报模块和声速分析模块;所述信号发生模块包括直接数字式频率合成器DDS和PCI数据采集卡;所述相位差分析模块包括运放芯片和增益/相位检测器。本发明用超声波能够全面测量燃气通道某一截面的温度场,并且采用非介入式方法,避免了热电偶对气体流动的干扰,并且可以进一步得到温度分布的图像,为燃气管道内的温度场提供准确的依据。

    基于声光融合的混合气体温度场浓度场测量方法及装置

    公开(公告)号:CN104677426B

    公开(公告)日:2017-07-07

    申请号:CN201510118826.2

    申请日:2015-03-18

    Abstract: 本发明属于声光检测技术领域,尤其涉及一种基于声光融合的混合气体温度场浓度场测量方法及装置。该方法根据测量计算得到的若干声波线及固定波长激光光路穿越测量区域的声速及光谱积分吸收率,结合指数SVD反演算法确定了气体二维区域内的声速及光谱吸收系数分布,利用声速及光谱吸收系数与混合气体温度和浓度的函数关系,同时重建混合气体在测量区域的温度场及浓度场,该装置利用窄带宽的两个声波频率,测量收‑发信号的相位差,实现准确的声波传播时间的测量,利用探测器接收的激光强度与准直器入射激光强度之比得到固定光谱积分吸收率。本发明可应用于工业生产和生活中的多个领域,特别是锅炉内燃烧过程的监测及控制。

    一种集成式电容-超声层析成像传感器

    公开(公告)号:CN103439375B

    公开(公告)日:2015-10-21

    申请号:CN201310373305.2

    申请日:2013-08-23

    Inventor: 刘石 任思源

    Abstract: 本发明公开了传感器设计领域的一种集成式电容-超声层析成像传感器。传感器包括电容层析成像传感器和超声层析成像传感器;电容层析成像传感器包括一个或多个测量电极模块;超声层析成像传感器由超声换能器阵列组成。该传感器环绕被测空间,其电容层析成像传感器测量部分测量空间内介电系数的分布;同时,超声层析成像传感器测量部分测量被测截面的超声传播速度分布。该传感器能够同时提供所测量的电容信号和超声信号,二者通过一种统一的图像重建算法,重建出所测量空间的火焰分布图像。

    基于声学传感技术的多物理场测量方法及其装置

    公开(公告)号:CN103712652A

    公开(公告)日:2014-04-09

    申请号:CN201310712983.7

    申请日:2013-12-20

    Abstract: 本发明公开了属于声学传感器的环境状态监测技术领域的一种基于声学传感技术的多物理场测量方法及其装置。该装置为在被测区域周围均匀地布置若干个声学传感器,声学传感器分别连接声波发射端多路开关和声波接收端多路开关、声波发射端多路开关分别连接发射端功率放大装置、相位检测模块和单片机;声波接收端多路开关分别连接接收端功率放大装置、双选开关和单片机。通过若干个声学传感器测量声波在混合气体中的传播时间和衰减,计算出该截面内声速分布和声衰减分布,重建出混合气体的温度场、速度场及浓度场。本发明可应用于生产和生活的多个领域,如燃烧区域温度、浓度测量、危险气体监测,微量有毒气体检测,气体分离和混合过程监测等。

    一种集成式电容-超声层析成像传感器

    公开(公告)号:CN103439375A

    公开(公告)日:2013-12-11

    申请号:CN201310373305.2

    申请日:2013-08-23

    Inventor: 刘石 任思源

    Abstract: 本发明公开了传感器设计领域的一种集成式电容-超声层析成像传感器。传感器包括电容层析成像传感器和超声层析成像传感器;电容层析成像传感器包括一个或多个测量电极模块;超声层析成像传感器由超声换能器阵列组成。该传感器环绕被测空间,其电容层析成像传感器测量部分测量空间内介电系数的分布;同时,超声层析成像传感器测量部分测量被测截面的超声传播速度分布。该传感器能够同时提供所测量的电容信号和超声信号,二者通过一种统一的图像重建算法,重建出所测量空间的火焰分布图像。

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