[发明专利]基于丝网静电传感器的火焰监测装置及方法

摘要

本发明公开了属于火焰监测技术范围的一种基于丝网静电传感器的火焰监测装置及方法。所述火焰监测装置为在燃烧室内平行布置的多层丝网电极阵列，以对火焰某一截面附近的带电粒子和微细颗粒进行检测，实现对火焰整体的监测。丝网电极阵列为多根独立丝状金属电极构成，金属电极表面镀绝缘层，在丝网的结点处两电极互不导通。丝网电极输出的感应电荷信号由嵌入式信号处理模块进行调理和采集，进而采用静电层析成像算法对燃烧室内空间电荷分布进行三维重构，最后通过统计分析、互相关运算、参数估计、数据融合处理，实现火焰速度、闪烁频率、稳定性、火焰前锋位置等特征参数的测量。本发明可为火焰特性研究和工业燃烧系统在线监测提供一种技术手段。

主权项

1.一种基于丝网静电传感器的火焰监测装置，其特征在于，所述火焰监测装置为在燃烧室内部安装丝网电极阵列，该火焰监测装置内包含水平、平行布置的多层丝网电极阵列，以实现对整个火焰的监测；其中，丝网电极阵列由呈网状排布的多根独立丝状金属电极构成，在丝网的结点处两丝状金属电极互不导通；丝网电极阵列对火焰截面附近的带电粒子和微细颗粒进行检测；其丝状金属电极采用耐高温金属材料钨或钼加工；并涂覆由氧化物陶瓷材料氧化铝或氧化镁制成的表面绝缘层；该丝状金属电极表面镀绝缘层，以避免微细带电颗粒与电极碰撞导致电荷的直接传递； 由此该丝网电极阵列对火焰截面附近的带电粒子和微细颗粒进行检测，输出的感应电荷信号，并由嵌入式信号处理模块进行调理、采集、处理与分析，以获得火焰特征参数；所述丝状金属电极的截面积以小于1平方毫米为宜，以降低微细带电颗粒与丝状金属电极碰撞产生电荷的机率以及电极对火焰特性的影响。