隨機(jī)堆積催化床空隙率分布測試裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及催化床空隙率分布測試裝置技術(shù)領(lǐng)域，是一種隨機(jī)堆積催化床空隙率分布測試裝置；其包括底座、工作臺、計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)和水箱；工作臺固定安裝在底座上，在工作臺上分別安裝有密閉透明待測試件、水箱、泵和計(jì)算機(jī)，在工作臺上通過支座固定安裝有攝像機(jī)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便，通過工作臺、計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、水箱和密閉透明待測試件的配合使用，實(shí)現(xiàn)快速獲取隨機(jī)堆積催化床空隙率分布，具有誤差小、準(zhǔn)確率高、測量過程簡單和數(shù)據(jù)能夠批量處理的特點(diǎn)，同時(shí)不受催化劑的結(jié)構(gòu)和尺寸的限制，從而大大提高了工作效率，降低了生產(chǎn)成本，更能真實(shí)的反映催化劑床層空隙率分布，適宜于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)中的測量。
【專利說明】
隨機(jī)堆積催化床空隙率分布測試裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及催化床空隙率分布測試裝置技術(shù)領(lǐng)域，是一種隨機(jī)堆積催化床空隙率分布測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)應(yīng)用中，催化劑床層的堆積結(jié)構(gòu)嚴(yán)重影響著反應(yīng)器內(nèi)部的流動狀態(tài)和傳熱傳質(zhì)。對于催化劑床層堆積結(jié)構(gòu)描述的過程中，空隙率分布作為重要的指標(biāo)對床層堆積結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述?，F(xiàn)有的空隙率測量技術(shù)有水置換法、石蠟包埋切片以及X射線微計(jì)算機(jī)斷層掃描法等，這些技術(shù)在操作上非常復(fù)雜，且后續(xù)結(jié)構(gòu)處理也不是很精確，同時(shí)難以實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)量的批量處理，工作量相當(dāng)大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種隨機(jī)堆積催化床空隙率分布測試裝置，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決現(xiàn)有空隙率測量技術(shù)存在操作復(fù)雜、測量精度差和數(shù)據(jù)不能批量處理導(dǎo)致工作量大的問題。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的:一種隨機(jī)堆積催化床空隙率分布測試裝置，包括底座、工作臺、計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)和水箱;工作臺固定安裝在底座上，在工作臺上分別安裝有密閉透明待測試件、水箱、栗和計(jì)算機(jī)，在工作臺上通過支座固定安裝有攝像機(jī)，攝像機(jī)的鏡頭和密閉透明待測試件相對應(yīng)，在密閉透明待測試件的頂部有加料口并安裝有下料斗，下料斗的上方通過支架安裝有能夠向下料斗內(nèi)加料的顆粒下料裝置;栗的進(jìn)液端和水箱的下部通過進(jìn)液管相連通，在密閉透明待測試件的底部設(shè)置有進(jìn)液端，栗的出液端和密閉透明待測試件的進(jìn)液端通過輸液管相連通，在輸液管上設(shè)有控制閥和流量計(jì)，攝像機(jī)的信號輸出端和計(jì)算機(jī)的信號輸入端通過數(shù)據(jù)線纜電連接。
[0005]下面是對上述隨機(jī)堆積催化床空隙率分布測試裝置技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn):
上述密閉透明待測試件為立式密閉透明待測試件或臥式密閉透明待測試件。
[0006]上述在密閉透明待測試件的進(jìn)液端上固定安裝有上大下小的錐形導(dǎo)流器，錐形導(dǎo)流器的下端和栗的出液端通過輸液管相連通。
[0007]上述密閉透明待測試件通過固定裝置固定安裝在工作臺上；固定裝置為管箍，在管箍和密閉透明待測試件之間安裝有密封圈。
[0008]上述顆粒下料裝置為顆粒下料機(jī);或/和，在進(jìn)液管的進(jìn)液端處設(shè)有過濾器；或/和，支座為能夠調(diào)節(jié)高度的調(diào)節(jié)支座。
[0009]上述在工作臺的下部固定安裝有至少一組水平方向的柜體，水箱和栗位于下部的柜體內(nèi)；在工作臺的上部固定安裝有至少一組水平方向的柜體，密閉透明待測試件和攝像機(jī)位于上部的一個(gè)柜體內(nèi)，在上部的另一個(gè)柜體內(nèi)安裝有控制柜，裝有密閉透明待測試件和攝像機(jī)的柜體內(nèi)壁上固定分布有LED燈。
[0010]上述控制閥為電磁閥，流量計(jì)為轉(zhuǎn)子流量計(jì)；電磁閥的信號輸入端通過數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊與控制柜的信號輸出端相電連接，流量計(jì)的信號輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與控制柜的信號輸入端相電連接，在控制柜上設(shè)置有顯示面板，在顯示面板上分別設(shè)置有總電源開關(guān)按鈕、攝像機(jī)電源開關(guān)按鈕、栗電源開關(guān)按鈕、流量粗調(diào)按鈕、流量細(xì)調(diào)按鈕、流量顯示面板和LED開關(guān)按鈕。
[0011]本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便，通過工作臺、計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、水箱和密閉透明待測試件的配合使用，實(shí)現(xiàn)快速獲取隨機(jī)堆積催化床空隙率分布，具有誤差小、準(zhǔn)確率高、測量過程簡單和數(shù)據(jù)能夠批量處理的特點(diǎn)，同時(shí)不受催化劑的結(jié)構(gòu)和尺寸的限制，從而大大提高了工作效率，降低了生產(chǎn)成本，更能真實(shí)的反映催化劑床層空隙率分布，適宜于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)中的測量。
【附圖說明】
[0012]附圖1為本發(fā)明最佳實(shí)施例的主視局部透視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖中的編碼分別為:I為底座，2為工作臺，3為計(jì)算機(jī)，4為攝像機(jī)，5為水箱，6為密閉透明待測試件，7為支座，8為下料斗，9為顆粒下料裝置，10為栗，11為進(jìn)液管，12為輸液管，13為控制閥，14為流量計(jì)，15為錐形導(dǎo)流器，16為固定裝置，17為過濾器，18為柜體，19為控制柜，20為LED燈，21為模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，22為總電源開關(guān)按鈕，23為攝像機(jī)電源開關(guān)按鈕，24為栗電源開關(guān)按鈕，25為流量粗調(diào)按鈕，26為流量細(xì)調(diào)按鈕，27為流量顯示面板，28為LED開關(guān)按鈕，29為催化劑，30為數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本發(fā)明不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實(shí)際情況來確定具體的實(shí)施方式。
[0015]在本發(fā)明中，為了便于描述，各部件的相對位置關(guān)系的描述均是根據(jù)說明書附圖1的布圖方式來進(jìn)行描述的，如:前、后、上、下、左、右等的位置關(guān)系是依據(jù)說明書附圖1的布圖方向來確定的。
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
如附圖1所示，該隨機(jī)堆積催化床空隙率分布測試裝置包括底座1、工作臺2、計(jì)算機(jī)3、攝像機(jī)4和水箱5;工作臺2固定安裝在底座I上，在工作臺2上分別安裝有密閉透明待測試件
6、水箱5、栗10和計(jì)算機(jī)3，在工作臺2上通過支座7固定安裝有攝像機(jī)4，攝像機(jī)4的鏡頭和密閉透明待測試件6相對應(yīng)，在密閉透明待測試件6的頂部有加料口并安裝有下料斗8，下料斗8的上方通過支架安裝有能夠向下料斗8內(nèi)加料的顆粒下料裝置9;栗1的進(jìn)液端和水箱5的下部通過進(jìn)液管11相連通，在密閉透明待測試件6的底部設(shè)置有進(jìn)液端，栗10的出液端和密閉透明待測試件6的進(jìn)液端通過輸液管12相連通，在輸液管12上設(shè)有控制閥13和流量計(jì)14，攝像機(jī)4的信號輸出端和計(jì)算機(jī)3的信號輸入端通過數(shù)據(jù)線纜電連接。攝像機(jī)4可為高速攝像機(jī);這樣，通過工作臺2、計(jì)算機(jī)3、攝像機(jī)4、水箱5和密閉透明待測試件6，實(shí)現(xiàn)快速獲取隨機(jī)堆積催化床空隙率分布，具有誤差小、準(zhǔn)確率高、測量過程簡單和數(shù)據(jù)能夠批量處理的特點(diǎn)，同時(shí)不受催化劑的結(jié)構(gòu)和尺寸的限制，從而大大提高了工作效率，降低了生產(chǎn)成本，更能真實(shí)的反映催化劑顆粒的孔隙率，適宜于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)中的測量。
[0017]可根據(jù)實(shí)際需要，對上述隨機(jī)堆積催化床空隙率分布測試裝置作進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn):
根據(jù)需要，密閉透明待測試件6為立式密閉透明待測試件或臥式密閉透明待測試件。這樣，便于催化劑床層軸向和徑向空隙率分布的測試。
[0018]如附圖1所示，在密閉透明待測試件6的進(jìn)液端上固定安裝有上大下小的錐形導(dǎo)流器15，錐形導(dǎo)流器15的下端和栗10的出液端通過輸液管12相連通。這樣，錐形導(dǎo)流器15便于輸液管12中的水均勻進(jìn)入密閉透明待測試件6中，同時(shí)起到緩沖的作用，保證了測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0019]如附圖1所示，密閉透明待測試件6通過固定裝置16固定安裝在工作臺2上；固定裝置16為管箍，在管箍和密閉透明待測試件6之間安裝有密封圈。這樣，固定裝置16防止了密閉透明待測試件6輕微晃動或位置的變動，保證了測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0020]如附圖1所示，顆粒下料裝置9為顆粒下料機(jī);或/和，在進(jìn)液管11的進(jìn)液端處設(shè)有過濾器17;或/和，支座7為能夠調(diào)節(jié)高度的調(diào)節(jié)支座。這樣，過濾器17便于過濾水中的雜質(zhì)；支座7便于根據(jù)密閉透明待測試件6調(diào)節(jié)攝像機(jī)4的高度。
[0021]如附圖1所示，在工作臺2的下部固定安裝有至少一組水平方向的柜體18，水箱5和栗10位于下部的柜體18內(nèi)；在工作臺2的上部固定安裝有至少一組水平方向的柜體18，密閉透明待測試件6和攝像機(jī)4位于上部的一個(gè)柜體18內(nèi)，在上部的另一個(gè)柜體18內(nèi)安裝有控制柜19，裝有密閉透明待測試件6和攝像機(jī)4的柜體18內(nèi)壁上固定分布有LED燈20。這樣，使本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便，同時(shí)便于移動或搬運(yùn)。
[0022]根據(jù)需要，控制閥13為電磁閥，流量計(jì)14為轉(zhuǎn)子流量計(jì)；電磁閥的信號輸入端通過數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊30與控制柜19的信號輸出端相電連接，流量計(jì)14的信號輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊21與控制柜19的信號輸入端相電連接，在控制柜19上設(shè)置有顯示面板，在顯示面板上分別設(shè)置有總電源開關(guān)按鈕22、攝像機(jī)電源開關(guān)按鈕23、栗電源開關(guān)按鈕24、流量粗調(diào)按鈕25、流量細(xì)調(diào)按鈕26、流量顯示面板27和LED開關(guān)按鈕28。這樣，使操作人員更便于操作，大大提高了工作效率，同時(shí)減少了操作人員的誤操作，從而保證了測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0023]以上技術(shù)特征構(gòu)成了本發(fā)明的最佳實(shí)施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和最佳實(shí)施效果，可根據(jù)實(shí)際需要增減非必要的技術(shù)特征，來滿足不同情況的需求。
[0024]本發(fā)明最佳實(shí)施例的使用過程:測量時(shí)，首先，打開控制柜19顯示面板上的總電源開關(guān)按鈕22，啟動計(jì)算機(jī)3，然后通過顆粒下料裝置9和下料斗8向密閉透明待測試件6中填充催化劑29，催化劑29填充后，調(diào)整攝像機(jī)4的位置、焦距以及LED燈20的亮度，以達(dá)到最佳拍攝效果;然后啟動栗10，調(diào)整注水流量，到液位上升速度清晰易辨為止，在計(jì)算機(jī)3上打開PCC軟件，設(shè)定好測量參數(shù)以后進(jìn)行測量，測量的結(jié)果通過軟件求取出各個(gè)截面的流速;重復(fù)以上步驟，測得沒有填充催化劑29的密閉透明待測試件6各個(gè)截面的流速;根據(jù)流體流動的連續(xù)性方程用速度之比表示面積之比，進(jìn)而計(jì)算出填充有催化劑29的密閉透明待測試件相應(yīng)截面的空隙率，實(shí)現(xiàn)測量物理量的轉(zhuǎn)化，測得填充催化劑29條件下密閉透明待測試件6的空隙率，本發(fā)明操作更加簡單，在數(shù)據(jù)處理過程中通過計(jì)算機(jī)3軟件實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的批量處理，測量結(jié)果準(zhǔn)確，適宜于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)中的測量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種隨機(jī)堆積催化床空隙率分布測試裝置，其特征在于包括底座、工作臺、計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)和水箱；工作臺固定安裝在底座上，在工作臺上分別安裝有密閉透明待測試件、水箱、栗和計(jì)算機(jī)，在工作臺上通過支座固定安裝有攝像機(jī)，攝像機(jī)的鏡頭和密閉透明待測試件相對應(yīng)，在密閉透明待測試件的頂部有加料口并安裝有下料斗，下料斗的上方通過支架安裝有能夠向下料斗內(nèi)加料的顆粒下料裝置;栗的進(jìn)液端和水箱的下部通過進(jìn)液管相連通，在密閉透明待測試件的底部設(shè)置有進(jìn)液端，栗的出液端和密閉透明待測試件的進(jìn)液端通過輸液管相連通，在輸液管上設(shè)有控制閥和流量計(jì)，攝像機(jī)的信號輸出端和計(jì)算機(jī)的信號輸入端通過數(shù)據(jù)線纜電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隨機(jī)堆積催化床空隙率分布測試裝置，其特征在于密閉透明待測試件為立式密閉透明待測試件或臥式密閉透明待測試件。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隨機(jī)堆積催化床空隙率分布測試裝置，其特征在于密閉透明待測試件的進(jìn)液端上固定安裝有上大下小的錐形導(dǎo)流器，錐形導(dǎo)流器的下端和栗的出液端通過輸液管相連通。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隨機(jī)堆積催化床空隙率分布測試裝置，其特征在于密閉透明待測試件通過固定裝置固定安裝在工作臺上；固定裝置為管箍，在管箍和密閉透明待測試件之間安裝有密封圈。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隨機(jī)堆積催化床空隙率分布測試裝置，其特征在于密閉透明待測試件通過固定裝置固定安裝在工作臺上；固定裝置為管箍，在管箍和密閉透明待測試件之間安裝有密封圈。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或5所述的隨機(jī)堆積催化床空隙率分布測試裝置，其特征在于顆粒下料裝置為顆粒下料機(jī);或/和，在進(jìn)液管的進(jìn)液端處設(shè)有過濾器;或/和，支座為能夠調(diào)節(jié)高度的調(diào)節(jié)支座。7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的隨機(jī)堆積催化床空隙率分布測試裝置，其特征在于顆粒下料裝置為顆粒下料機(jī);或/和，在進(jìn)液管的進(jìn)液端處設(shè)有過濾器;或/和，支座為能夠調(diào)節(jié)高度的調(diào)節(jié)支座。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或5所述的隨機(jī)堆積催化床空隙率分布測試裝置，其特征在于工作臺的下部固定安裝有至少一組水平方向的柜體，水箱和栗位于下部的柜體內(nèi)；在工作臺的上部固定安裝有至少一組水平方向的柜體，密閉透明待測試件和攝像機(jī)位于上部的一個(gè)柜體內(nèi)，在上部的另一個(gè)柜體內(nèi)安裝有控制柜，裝有密閉透明待測試件和攝像機(jī)的柜體內(nèi)壁上固定分布有LED燈。9.根據(jù)權(quán)利要求3或4或6或7所述的隨機(jī)堆積催化床空隙率分布測試裝置，其特征在于工作臺的下部固定安裝有至少一組水平方向的柜體，水箱和栗位于下部的柜體內(nèi)；在工作臺的上部固定安裝有至少一組水平方向的柜體，密閉透明待測試件和攝像機(jī)位于上部的一個(gè)柜體內(nèi)，在上部的另一個(gè)柜體內(nèi)安裝有控制柜，裝有密閉透明待測試件和攝像機(jī)的柜體內(nèi)壁上固定分布有LED燈。10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的隨機(jī)堆積催化床空隙率分布測試裝置，其特征在于控制閥為電磁閥，流量計(jì)為轉(zhuǎn)子流量計(jì)；電磁閥的信號輸入端通過數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊與控制柜的信號輸出端相電連接，流量計(jì)的信號輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與控制柜的信號輸入端相電連接，在控制柜上設(shè)置有顯示面板，在顯示面板上分別設(shè)置有總電源開關(guān)按鈕、攝像機(jī)電源開關(guān)按鈕、栗電源開關(guān)按鈕、流量粗調(diào)按鈕、流量細(xì)調(diào)按鈕、流量顯示面板和LED開關(guān)按鈕。
【文檔編號】G01N15/08GK106018240SQ201610480311
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】張亞新, 馬濤
【申請人】新疆大學(xué)