应用探析|千眼狼多相流测量系统在气力传输技术研究中的应用
1、多相流测量在气力传输技术研究中的应用
近几年，气力输送技术因输送量大、距离长、速度高等优势被广泛应用于铸造、化工、医药、粮食等行业中。气力输送技术是利用气流作为载体，在管道中输送粉、粒状固体物料，适用于不易破碎颗粒、粉料物料的输送。本期应用探析将分享千眼狼多相流测量系统PTV测量功能在气力传输技术中的应用。
烟丝速度检测装置
某卷烟制造企业，为解决气力输送和气流干燥技术存在的一些难题，如过高的运动速度会导致烟丝造碎，气固两相的不均匀性会导致烟丝含水率不均匀和烟丝分层问题，需要对气固两相流的流动机理进行分析。结合工程应用，提出一些可实施的建议以提高系统的稳定性、经济性，具有非常重要的实际意义。
2、解决方案
烟草物料流动状态下的运动速度定量检测与表征是解决上述质量风险的理论基础，由于烟丝是轮廓不规则的弹性丝状颗粒，在输送过程中存在旋转、波动和团聚等无序运动，因此也是测量难点所在。
千眼狼多相流系统PTV测量功能可解决烟草行业中气固运动测量难题。与激光多普勒、热膜或者热线等单点测速技术比较，该系统功能具有无干扰、瞬态采集、全场速度测量分析等技术优势。本次实验系统原理图如下图所示：
系统原理图
①数据采集
由于相机拍摄的视场中包含很多非烟丝区域，会给后续的分析带来干扰，因此，千眼狼高速摄像机提供了ROI截取功能，不仅可以保证采集的数据只有烟丝区域，同时，也大大提高了相机的采集帧率。
参数设置好后，相机进入高速采集模式，随时准备采集图像，目标进入视场后开始采集。数据采集完成后，通过软件提供的缩略图，可以快速定位关键帧，并导出关键片段数据。
②系统矫正
在单目测量场景下，为了最 大限度提高测量精度，除了通过高速摄像机尽量保证正对被测物外，系统还提供了高精度的标定量块，通过角点自动识别替代了传统的手动标定，使得系统的精度大大提高，最 高可以达到0.1像素。
③数据分析
数据采集完成后，利用PTV测量功能对拍摄的图像处理，如下方视频所示，即可得到烟丝（颗粒）的分布、大小和运动速度信息，为烟丝在管道内分布状态研究，如烟丝在管道内流动特性分析、管道中烟丝运动的可视化分析、烟丝在管道内的团聚现象研究等烟丝在气力输送过程中的表征提供了实验的依据。
3、相关案例
除了在烟草领域，PTV测量在各行各业都有着丰富的场景应用，以风沙输运为例，风沙输运是日益严重的沙漠化问题中关键物理现象。千眼狼多相流测量系统可解决风沙输运过程中空间运动颗粒和地表颗粒的能量传递规律或输运中地表起跳颗粒的运动状态的描述；混合颗粒床层输运中不同粒径颗粒的运动规律和相互作用机制。
4、总结
随着烟草工业企业集团化的建立和烟草品牌的整合，企业之间的竞争由单一的品牌竞争走向品牌与成本并举的竞争，本文提供解决方案可助力提高卷烟制造的水平，提升企业核心竞争力。
千眼狼多相流测量系统是一种新兴多相流测试技术，其精度与数据采集、处理的多个环节相关联，在实践中应结合测试对象特征确定具体实施步骤和方法，千眼狼拥有专业的技术支持团队，可针对不同试验场景提供技术服务，为探索多相流分析提供一种新的测量方案。
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千眼狼高速摄像机
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