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北京理工大學(xué) 工業(yè)和信息化部
  • 42 高校采購(gòu)信息
  • 934 科技成果項(xiàng)目
  • 1 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目
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氣/固/液混合多相流流型/流量精準(zhǔn)檢測(cè)系統(tǒng)

2022-08-17 16:43:46
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所屬領(lǐng)域:
新一代信息技術(shù)
項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:

本成果基于先進(jìn)材料技術(shù)、微納制造工藝的電容式微機(jī)械超聲傳感器(CMUT)與壓阻式MEMS壓力傳感器,信號(hào)處理智能算法、無(wú)線信號(hào)傳輸及微系統(tǒng)集成的多項(xiàng)研究成果,進(jìn)行了跨尺度多相流濃度與超聲衰減及壓力分布的物理場(chǎng)耦合譜圖像數(shù)值模型,優(yōu)化超聲/壓力頻率、功率及尺度等多參數(shù)設(shè)計(jì),構(gòu)建了陣列式多頻譜超聲-壓力融合RMF瞬態(tài)濃度計(jì)算方法,實(shí)現(xiàn)多維、多參數(shù)RMF流型辨識(shí)與流量在線監(jiān)測(cè)能力,設(shè)計(jì)RMF濃度超聲-壓力融合檢測(cè)微系統(tǒng),形成了“氣固兩相粉塵擴(kuò)散濃度”“氣液兩相冷凝劑加注質(zhì)量”在線監(jiān)測(cè)解決方案。

一、項(xiàng)目分類

關(guān)鍵核心技術(shù)突破

二、技術(shù)分析

氣/固/液多相流混合現(xiàn)象廣泛存在于工業(yè)生產(chǎn)中,北京理工大學(xué)婁文忠教授團(tuán)隊(duì)針對(duì)當(dāng)前工業(yè)粉塵爆炸、粉塵防護(hù)、新冠疫苗低溫貯藏裝置的冷凝劑高效安全加注,推進(jìn)國(guó)家“公共安全”“節(jié)能減排”重大需求,創(chuàng)新性提出超聲-壓力復(fù)合的氣/固/液混合多相流流型/流量精準(zhǔn)檢測(cè)微系統(tǒng)的研制。

基于先進(jìn)材料技術(shù)、微納制造工藝的電容式微機(jī)械超聲傳感器(CMUT)與壓阻式MEMS壓力傳感器,信號(hào)處理智能算法、無(wú)線信號(hào)傳輸及微系統(tǒng)集成的多項(xiàng)研究成果,進(jìn)行了跨尺度多相流濃度與超聲衰減及壓力分布的物理場(chǎng)耦合譜圖像數(shù)值模型,優(yōu)化超聲/壓力頻率、功率及尺度等多參數(shù)設(shè)計(jì),構(gòu)建了陣列式多頻譜超聲-壓力融合RMF瞬態(tài)濃度計(jì)算方法,實(shí)現(xiàn)多維、多參數(shù)RMF流型辨識(shí)與流量在線監(jiān)測(cè)能力,設(shè)計(jì)RMF濃度超聲-壓力融合檢測(cè)微系統(tǒng),形成了“氣固兩相粉塵擴(kuò)散濃度”“氣液兩相冷凝劑加注質(zhì)量”在線監(jiān)測(cè)解決方案。

該方案采用了多項(xiàng)先進(jìn)的專利技術(shù),具有體積小、功耗低、精度高、響應(yīng)速度快等特點(diǎn),當(dāng)前已有相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐,同時(shí)結(jié)合無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),具備構(gòu)建“粉塵爆炸評(píng)估系統(tǒng)”“冷凝劑遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)”條件。

應(yīng)用范圍:

1.工業(yè)粉塵濃度監(jiān)測(cè)

場(chǎng)景:鋁粉、鋅粉、硅鐵粉、鎂粉、鐵粉、鋁材加工研磨、各種塑料粉末、有機(jī)合成藥品的中間體、小麥粉、糖、木屑、染料、膠木灰、奶粉、茶葉粉末、煙草粉末、煤塵等生產(chǎn)過(guò)程的粉塵濃度監(jiān)測(cè)。

合作對(duì)象:北京理工大學(xué)爆炸科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

2.冷凝劑加注質(zhì)量測(cè)量

場(chǎng)景:大中型制冷倉(cāng)儲(chǔ)、冷鏈運(yùn)輸?shù)壤淠齽┘幼⒆鳂I(yè)環(huán)境

合作對(duì)象:江蘇精創(chuàng)電器科技有限公司

效益分析:

1.工業(yè)生產(chǎn)性粉塵具有濃度高、易引發(fā)爆燃特點(diǎn),傳統(tǒng)粉塵檢測(cè)儀對(duì)低濃度檢測(cè)(毫克級(jí))敏感,在粉塵防爆濃度監(jiān)測(cè)及評(píng)估具有巨大的潛在市場(chǎng)規(guī)模;

2.冷凝劑加注過(guò)程的測(cè)量主要依據(jù)冷媒秤,每年的需求量達(dá)到30-40萬(wàn)臺(tái)。冷媒秤測(cè)量存在實(shí)時(shí)性差、效率低和安全防護(hù)難等難題,研制冷凝劑多相流流型/流量精準(zhǔn)檢測(cè)微系統(tǒng)可以提高冷凝劑的利用效率30%~35%,具備優(yōu)化傳統(tǒng)市場(chǎng)、降低能耗的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

知識(shí)產(chǎn)權(quán)類型:
發(fā)明專利
知識(shí)產(chǎn)權(quán)編號(hào):
ZL201811488250.9;ZL201811540346.5;ZL201910554279.0; ZL201910585020.2; ZL201910530637.4
技術(shù)成熟度:
已有樣品
技術(shù)先進(jìn)程度:
達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平
成果獲得方式:
獨(dú)立研究
會(huì)員登錄可查看 合作方式、專利情況及聯(lián)系方式

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