激光速度浓度测试仪labasysmsemeiliag.pdf

激光速度浓度测试仪 Labasys 1 设备简介 生产工艺的在线监测 现代化工工艺出于对节能、环保、安全等因素的考虑，常采用封闭的反应器，但这给工艺的实时监测 带来了困难。同时由于生产工艺中的物料组分十分复杂，对常用的测试设备有诸多限制。因此，对生产工 艺进行在线监测，是一项十分重要但又非常困难的工作。 瑞士 MSE Meili 公司 来自瑞士的 MSE Meili 公司成立于 1995 年，专 注于多相流的在线测量。该公司设立专门的实验室用于 多相流测试技术的研发，其主要产品 Labasys （Laser Backscatter System ）基于激光反射技术，用于帮助用 户了解封闭环境中的颗粒运动速度及浓度。 MSE Meili 公司有着 18 年的多相流测试设备的开 发与应用经验，在食品、化工、制药、能源、安全等领 域有广泛的应用，帮助 Shell、Alstom、Total、BASF、 LyondellBasell、EDF 等国际知名公司进行了工艺的在 线监测和优化改造，获得了用户的一致好评。 Labasys 测试系统 Labasys 测试设备通过流场内的颗粒、液滴或气泡 对激光产生反射，对反射的激光信号进行收集，反射光 越强则浓度越高。通过标定可以获得颗粒浓度与反射信 号强弱之间的对应关系，在实际测量中，通过与标定数 据进行对比即可获得颗粒的浓度信息。 反射光信号的波动记录了颗粒群的信息，通过对相 邻两个或三个探头获得的信号进行相关性分析，结合探 头之间的位置，即可计算颗粒的运动速度。 Labasys 系统组成 Labasys 测试系统包括激光发射装置、接收装置以及光纤，用于产生和接收激光信号；光电二极管及 放大器，用于将光学信号转换成电压信号；PC 及数据处理软件 Labasoft ，可用来分析电压信号，跟标定数 据拟合计算浓度，进行相关性分析而获得速度；另外还有定制的标定设备，可对设备进行标定，获得电压 信号与浓度之间存在的对应关系。 1 2 功能特色 Labasys 测试设备定位于工艺装置中的在线监测，在高温高压环境、颗粒的黏附作用、浓度标定、数 据处理等方面都独具特色，保证设备能够在复杂恶劣的工业装置中能够安全、稳定的运行。 高温冷却系统 在工业设备中，工艺流程中温度往往较高，例如循环流化床锅炉、流化催化裂化工艺等。为保证设备 能够在高温环境中正常使用，MSE Meili 公司为 Labasys 设备开发了冷却系统，用于保护设备正常运行。 循环冷却水系统可对探针进行降温，保证探针组件不会受到高温影响；气冷系统对电子元器件进行保护， 杜绝了高温危害，可在超过 1100℃的环境中进行长时间的测量。 清洗单元 当粉末比较潮湿，或者颗粒粒径较小易受静电等影响时，从而造成镜头前粉尘的黏附，影响数据的准 确性。MSE Meili公司针对该问题，开发了自清洗单元，通过向镜头前泵入高压的惰性气体，对镜头进行吹扫， 保证粉尘不会累积到镜头上，从而避免了测试结果的偏移。 标定装置 颗粒浓度的准确测量取决于标定数据的精度。为了快速获得 准确的标定数据，Labasys 测试系统配备有专门的标定装置，该 装置包括质量流量计、气体流量计、颗粒分布板、测试管段等重 要组件，可制造均匀的颗粒分布环境，并根据颗粒和气体的流量 计算浓度，获得精确的标定数据。 2 激光速度浓度测试仪 Labasys 气液固三相测量 激光在遇到气固、气液、液固等壁面时，均会有反射光，但是不同的相界面对激光的反射程度不同。例如， 在气液固三相系统中，颗粒表面对激光的反射较强，而气液界面（即气泡表面）因有一部分光投射出去而 导致反射光较弱。根据三相系统中不同界面对光的反射信号不同，可以采用激光反射技术对系统中颗粒和 气泡的信息进行全面的分析。 采用 Labasys 对气液固三相系统进行测量，获得的原始信号如下图。分析原始电压信号，信号值主要 在一定值附近波动，同时也存在着波谷。对三相系统反射激光的过程进行分析，可以认为信号的波谷是由 气泡的界面反射激光所致。因此，可定义一个过滤