流化床內谷物干燥過程的參數(shù)測量技術

第1章 概述 1
1.1 流化床的定義及分類 2
1.1.1 氣固密相流化床 4
1.1.2 循環(huán)流化床 4
1.1.3 噴動床 5
1.2 流化床的應用 6
1.2.1 干燥 6
1.2.2 氣力輸送 8
1.2.3 造粒和包涂 8
1.2.4 合成反應 9
1.2.5 烴類加工 9
1.3 流化床內流動特性測量技術 10
1.3.1 光纖法 11
1.3.2 激光多普勒測速法 12
1.3.3 電容層析成像法 13
1.3.4 聲發(fā)射法 14
1.4 流化床內干燥特性測量技術 15
1.4.1 濕度檢測 16
1.4.2 其他干燥特性檢測 17
參考文獻 18
第2章 靜電傳感技術 22
2.1 靜電傳感器的測量原理 23
2.2 靜電傳感器的結構及其分類 24
2.3 信號調理電路 25
2.3.1 電流調理電路 26
2.3.2 電荷放大器電路 27
2.3.3 電位測量電路 27
2.4 信號處理方法 28
2.5 流化床內測量應用 32
2.5.1 電荷檢測 32
2.5.2 氣泡流動特性檢測 33
2.5.3 顆粒速度檢測 34
2.5.4 非均勻結構表征及流型識別 35
2.5.5 濕度檢測 36
2.6 靜電法流化床測量技術發(fā)展趨勢 37
參考文獻 38
第3章 數(shù)字圖像處理技術 44
3.1 計算機視覺技術 45
3.1.1 傳統(tǒng)數(shù)字圖像處理方法 46
3.1.2 基于深度學習的計算機視覺方法 47
3.2 計算機視覺的測量系統(tǒng) 55
3.2.1 工業(yè)相機  56
3.2.2 鏡頭 57
3.2.3 照明光源  57
3.3 基于圖像處理的顆粒速度測量技術 58
3.3.1 測量方法 58
3.3.2 測量步驟 60
3.4 基于圖像的氣泡參數(shù)測量技術 60
3.4.1 測量方法 61
3.4.2 測量步驟 62
3.5 基于圖像的流化床測量技術展望 64
參考文獻 66
第4章 基于靜電傳感器陣列的流體參數(shù)測量系統(tǒng)設計與實現(xiàn) 69
4.1 系統(tǒng)概述 70
4.2 傳感器陣列 70
4.2.1 顆粒帶電機理 70
4.2.2 靜電傳感器陣列 72
4.2.3 有限元模型 73
4.3 信號調理 76
4.4 實驗平臺搭建 78
4.4.1 單噴口流化床 78
4.4.2 鼓泡流化床 79
4.4.3 參考儀器 81
參考文獻 83
第5章 基于靜電成像的氣泡流動特性測量 85
5.1　檢測原理 86
5.1.1　電荷重建過程 86
5.1.2 電荷重建算法 87
5.1.3　靜電成像方法 88
5.2　實驗驗證 91
5.2.1　電荷重建算法比較 92
5.2.2　驗證標準 94
5.2.3　氣泡形狀及尺寸 95
5.2.4　氣泡上升速度 97
5.2.5　氣泡產生頻率 99
參考文獻 103
第6章 基于靜電傳感器陣列的谷物濕度分布測量 105
6.1　流化床食品干燥技術 106
6.1.1　流化床干燥原理 106
6.1.2　干燥工藝對谷物品質的影響 107
6.2　檢測原理 108
6.3　實驗驗證 112
6.3.1　平均濕度 113
6.3.2　濕度分布 117
參考文獻 120
第7章 融合靜電和光學成像的干燥特性測量 122
7.1　檢測原理 123
7.1.1　干燥特性 123
7.1.2　擴散系數(shù) 124
7.1.3　氣固傳質系數(shù) 127
7.2　實驗驗證 127
7.2.1　平均濕度及濕度分布 128
7.2.2　干燥模型 130
7.2.3　擴散系數(shù)與活化能 133
7.2.4　傳質系數(shù) 135
參考文獻 139
第8章 基于靜電傳感和數(shù)據驅動模型的流化床內混合生物質組分測量 141
8.1　概述 142
8.2　方法 144
8.2.1　整體測量方法 144
8.2.2　小波散射變換 145
8.2.3　長短期記憶網絡（LSTM） 146
8.3　實驗裝置 146
8.4　實驗結果 148
參考文獻 151