TCSP 18-2024 颗粒技术 颗粒速度测量 反射式光导纤维法.docx

ICS19.120

CCSA28

中 国 颗 粒 学 会 标 准

T/CSP18—2024

颗粒技术颗粒速度测量反射式光导纤维法

Particletechnology—Particlevelocitymeasurement

—Reflectiveopticalfibermethod

2024-12-23发布 2024-12-30实施

中国颗粒学会发布

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目 次

前言 II

引言 III

范围 1

规范性引用文件 1

术语和定义 1

原理 1

仪器设备 2

测量 2

不确定度影响因素 4

报告 4

附录A（资料性）关键参数配置选择 5

附录B（资料性）测量报告示例及速度分布图 6

参考文献 8

前 言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件由中国颗粒学会提出并归口。

本文件起草单位：中国科学院过程工程研究所、南京九章化工科技有限公司、国家纳米科学中心、天津大学、沈阳化工大学、清华大学、中石油华东设计院有限公司。

本文件主要起草人：张伟鹏、梁爽、杨超、李媛媛、李峥、周兰、刘明言、白丁荣、杨海瑞、阚伟。本文件为首次发布。

II

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引 言

气固与液固两相流广泛存在于化工、农业、食品、医药等领域，其非均相特性与生产过程的节能、降耗和新工艺过程开发及优化密切相关。其特征表现时空上的分布不均匀，如局部不均匀性（表现为颗粒聚集形成稀、密两相），整体不均匀性（表现为径向和轴向颗粒的不均匀分布）。这种不均匀的流动对流体性能影响很大。气固与液固两相流中的颗粒速度分布对于了解流体中的流动行为、轴向与径向混合、传热与传质特性的研究具有重要意义，对其进行准确、可靠地测量一直是气固与液固两相流研究者们所关心的问题。本文件提供一种反射式光导纤维测量气固、液固两相系统中固体颗粒流动速度方法。

本文件的发布机构提请注意，声明符合本文件时，可能涉及4、5、6.2中的相应内容的相关专利及

中的相应内容的相关软件著作权的使用。

本文件的发布机构对于专利及软件著作权的真实性、有效性和范围无任何立场。

该专利持有人及软件著作权人已向本文件的发布机构承诺，他愿意同任何申请人在合理且无歧视的条款和条件下，就专利授权许可进行谈判。该专利持有人及软件著作权人的声明已在本文件的发布机构备案。相关信息可通过以下方式获得：

专利持有人及软件著作权人姓名：中国科学院过程工程研究所、南京九章化工科技有限公司地址：北京市海淀区中关村北二街1号

请注意除上述专利外，本文件的某些内容仍可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

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颗粒技术颗粒速度测量反射式光导纤维法

范围

本文件描述了使用反射式光导纤维法测量固体颗粒速度的方法。本文件适用于气固与液固两相流中固体颗粒速度的测量。

规范性引用文件

无规范引用文件。

术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

颗粒particle

不同尺寸任意形状的离散单体，其形态可以是固态、液态或气态。

[来源GB/T16418-20082.1.1]

3.2

颗粒速度分布particlevelocitydistribution

落在某个速度范围内的颗粒量（个数、体积或者质量）占总量的百分比。

3.3

反射reflection

光线被一个表面反回，波长保持不变。

[来源GB/T26647.1-20113.1.7]

3.4

运动时长durationofmovement

被测颗粒通过两个测量点所用的时间。

原理

将光导纤维探针稳固在被测装置上，探针中的光源通过光导纤维引入前端被测系统中的测量区域，测量区域处颗粒的反射光再由同束光纤传回光纤束尾端的光电检测器。信号经过信号采集调整系统放大、滤波、调制以及模数转换后，转换为与颗粒速度v成比例的电压信

号。两路电压信号波形相似，在时间上有一定延迟，计算分析系统对两路数据分段进行互相关运算，求出各数据段的运动时长τ，已知光纤端面间距L，即可由v=L/τ得出颗粒的运动速度分布。颗粒的反射率较高，有利于颗粒速度的测量。

测量系统的原理示意图如图1所示。

标引序号说明：

1——被测系