摘要:针对金属材料在静电场中呈现出的特殊性,设计了一种用于检测管道中金属颗粒速度的电容式传感器。 首先,基于多 电极理论建立了电容传感器测量金属物质的数学模型,在此基础上,使用 COMSOL Multiphysics 有限元分析工具建立了传感器 三维仿真模型,并对其空间灵敏度分布特性进行了分析。 然后,基于该传感器的空间滤波效应对金属颗粒速度测量原理进行了 理论分析,建立了传感器输出信号功率谱截止频率和金属颗粒速度之间的关系式。 最后,开发了基于三角电极电容传感器和电 容数字转换芯片 Pcap01 的金属颗粒速度测量系统,并在重力输送装置进行了验证及分析。 实验结果表明,该测量方法具有良 好的可行性,在 2. 44~ 5. 34 m/ s 的速度范围内,测量速度的重复性误差小于 4% 。