【摘 要】
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多相流是指同时存在两种或以上的不同相混合物质的流动的流体系统,普遍存在于人们的日常生活和工业生产中,在工程应用和科学研究中,其流动参数的测量对工业生产的经济、效率
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多相流是指同时存在两种或以上的不同相混合物质的流动的流体系统,普遍存在于人们的日常生活和工业生产中,在工程应用和科学研究中,其流动参数的测量对工业生产的经济、效率与安全都具有很重要的意义。但由于多相流的流动过程非常复杂,并且其运动受到多种因素的影响,因此难以测量其流动参数。本文以多相流检测理论为基础,针对选矿厂中的泡沫浮选工艺的多相流离散相(气泡)速度参数的测量问题进行了探索性的研究,并设计了气泡上浮速度检测系统。本文先介绍了多相流的发展现状及其参数的测量方法,然后介绍了泡沫浮选工艺流程,并通过微小电容检测电路与互相关技术相结合的方法实现气泡上升速度与液位高度的测量。其中硬件电路以Atmega64单片机为核心,设计了极板切换电路、微小电容检测电路、A/D采样电路、串行通讯电路及系统电源电路等,并通过ICCAVR软件实现下位机程序设计,从而实现系统的数据采集和通讯。上位机则是在Matlab环境下编程,进行数据处理、运算、保存和显示。为验证系统的可行性,在实验室环境下作了多组实验。一方面对液位高度进行了多次测量,误差小于20mm。另一方面通过比较有气泡和无气泡时的输出信号,可以看出有气泡时的信号的均值要小于无气泡时的信号均值,同时噪声信号也有明显的改变,这说明系统能够感受到因气泡的存在而带来的信号的微小变化,因此对于泡沫浮选工艺中的气泡上升速度测量问题,微小电容检测与互相关测量技术相结合是一条有效的途径,对于指导优化生产具有一定的应用价值。
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