煤介电特性及水分测量理论与方法研究

论文摘要

本文阐述了测量煤粉水份以及物质介电常数的一般方法,提出了采用驻波比法测量煤粉水分的原理和方法。基于驻波比原理的煤粉含水量测量方法主要是根据介电常数的原理测量含水量。本文从煤粉介电常数与容积含水量之间的关系,提出了煤粉介电常数与含水量间关系的模型,指出影响煤粉介电常数的因素主要是堆密度、温度和测量频率。最后,本文通过实验数据拟合了煤粉介电常数、温度、堆密度与含水量间关系的相应模型。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 主要符号表
• 第一章 绪论
• 1.1 研究意义
• 1.1.1 煤中水分的存在形及它的特征
• 1.1.2 煤水分测量的重要意义
• 1.2 国内外研究进展
• 1.2.1 一般水分的测量方法
• 1.2.2 煤水分的测量方法
• 1.2.3 国内外的最新进展情况
• 1.3 研究内容
• 1.3.1 本论文研究的内容
• 1.3.2 研究方案及难点
• 第二章 介电特性测量方法研究
• 2.1 电介质的认识
• 2.1.1 电极化和介电常数
• 2.1.2 介电弛豫和德拜方程
• 2.2 一般介电常数测量方法
• 2.3 圆筒电容法测量煤粉介电常数
• 2.3.1 圆筒电容法数学模型
• 2.3.2 圆筒电容法实验结果
• 2.3.3 圆筒电容法误差分析
• 2.3.4 电容传感器工作机理分析
• 2.4 平板电容法测量煤粉介电常数
• 2.5 驻波法测量煤粉介电常数
• 2.5.1 驻波法原理
• 2.5.2 驻波法电路组成
• 2.5.3 驻波法传感器设计
• 2.5.3.1 传输线长度的选择
• 2.5.3.2 传感器灵敏度问题
• 2.5.3.3 探针长度问题
• 2.5.4 驻波法传感器电路模型分析
• 2.6 小结
• 第三章 测量模型
• 3.1 煤粉介电常数机理建模
• 3.2 煤粉介电常数影响因素分析
• 3.2.1 堆密度对煤粉介电常数的影响
• 3.2.2 温度对煤粉介电常数的影响
• 3.2.3 频率对煤粉介电常数的影响
• 3.3 温度与堆密度对煤粉介电常数影响的数据分析
• 3.3.1 温度对煤粉介电常数影响的数据分析
• 3.3.2 堆密度对煤粉介电常数影响的数据分析
• 3.3.3 温度、堆密度同时作用于煤粉介常数的数据分析
• 3.4 小结
• 第四章 实验结果及分析
• 4.1 实验材料及方法
• 4.2 煤粉介电特性与含水量的关系
• 4.3 煤粉堆密度的影响
• 4.4 煤粉温度的影响
• 4.5 用神经网络对实验数据进行处理
• 4.6 神经网络拟合的结果与误差分析
• 4.7 煤粉含水量的解析表达式
• 4.8 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 煤粉四针探头阻抗的数值求解
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况