颗粒摩擦带电量的测量方法、装置、电子设备及存储介质

1.本技术涉及工业测量技术领域，特别是涉及一种颗粒摩擦带电量的测量方法、装置、电子设备及可读存储介质。


背景技术：

2.众所周知，很多领域如制药和石油化工等的产品是以颗粒形式存在于整个工业过程中，诸如工业生产过程、输送过程、存储过程、混合过程、包装过程、干燥过程和流化过程等。颗粒物料在各工业过程中，不可避免地会与管道壁面、储存料仓的壁面等部件发生摩擦碰撞，相应的，便会伴随静电的产生。整个工业过程持续时间越长，工业系统中集聚的静电量也就越大。静电电荷的积累会导致高强度的电场，导致诸如颗粒团聚，壁面结垢等现象。电荷累积不仅会导致最终产品质量不佳，而且会产生火花，导致火灾、爆炸等事故的发生。为了保证产品质量，保障工业安全，在工业系统中测量颗粒摩擦带电量的技术应用而生。
3.相关技术在测量工业系统的带电量过程中，需要将带电物体从待测工业系统取出，利用静电计等电荷测量设备测量该带电物体的带电量，也即是通过离线测量实现颗粒摩擦带电量的测量。但是，离线测量不适用处于连续工作状态的工业系统，且离线测量会影响工业系统性能。
4.鉴于此，如何实现在线测量工业系统的颗粒摩擦带电量，是所属领域技术人员需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种颗粒摩擦带电量的测量方法、装置、电子设备及可读存储介质，可以实现工业系统在不停机状态下，在线测量颗粒的摩擦带电量。
6.为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：
7.本发明实施例一方面提供了一种颗粒摩擦带电量的测量方法，包括：
8.获取每组多尺寸颗粒的颗粒尺寸信息和物理参数信息；每组多尺寸颗粒为按照筛分粒径，对从处于运行状态中的待测工业系统中获取的各颗粒进行分组处理所得；
9.基于每组多尺寸颗粒的颗粒尺寸信息和物理参数信息，确定所有多尺寸颗粒的荷质比信息；
10.根据所述荷质比信息和所述待测工业系统的颗粒输送流量信息，生成所述待测工业系统的带电量测量信息；
11.其中，所述颗粒尺寸信息包括输入所述待测工业系统之前的初始颗粒尺寸和取样时刻的当前颗粒尺寸；所述物理参数信息包括输入所述待测工业系统之前的初始物理参数和取样时刻的当前物理参数。
12.可选的，所述基于每组多尺寸颗粒的颗粒尺寸信息和物理参数信息，确定所有多尺寸颗粒的荷质比信息，包括：
13.对每组多尺寸颗粒，基于当前组多尺寸颗粒的当前颗粒尺寸和当前物理参数，确
定所述当前组多尺寸颗粒的相对荷质比变化信息；
14.根据各组多尺寸颗粒的相对荷质比变化信息，生成总荷质比变化信息；
15.根据所述总荷质比变化信息和原始颗粒荷质比，生成所有多尺寸颗粒的荷质比信息；
16.其中，所述原始颗粒荷质比为输入所述待测工业系统之前的原始颗粒的荷质比。
17.可选的，所述对每组多尺寸颗粒，基于当前组多尺寸颗粒的当前颗粒尺寸和当前物理参数，确定所述当前组多尺寸颗粒的相对荷质比变化信息之前，还包括：
18.获取输入所述待测工业系统之前的多个原始颗粒的荷质比，以及各原始颗粒的尺寸值；
19.获取每组多尺寸颗粒中各多尺寸颗粒的荷质比、各多尺寸颗粒的尺寸值、以及每组多尺寸颗粒的质量信息；
20.根据每个原始颗粒的荷质比生成所述原始颗粒荷质比；
21.根据每个原始颗粒的尺寸值确定原始颗粒当量尺寸；
22.根据每个多尺寸颗粒的尺寸值计算每个多尺寸颗粒的当量尺寸。
23.可选的，所述根据每个原始颗粒的尺寸值确定原始颗粒当量尺寸，包括：
24.调用尺寸计算关系式，计算每个原始颗粒的初始当量尺寸；所述尺寸计算关系式为：
[0025][0026]
将所有原始颗粒的初始当量尺寸的平均值作为原始颗粒当量尺寸；
[0027]
式中，s0为标号为0的原始颗粒的初始当量尺寸，l0为标号为0的原始颗粒的长度值，w0为标号为0的原始颗粒的宽度值，h0为标号为0的原始颗粒的高度值。
[0028]
可选的，所述基于当前组多尺寸颗粒的当前颗粒尺寸和当前物理参数，确定所述当前组多尺寸颗粒的相对荷质比变化信息，包括：
[0029]
对每组多尺寸颗粒的每个多尺寸颗粒，分别根据所述原始颗粒当量尺寸和当前多尺寸颗粒的当量尺寸，确定所述当前多尺寸颗粒的变形信息；
[0030]
对每组多尺寸颗粒的每个多尺寸颗粒，分别根据所述原始颗粒荷质比和当前多尺寸颗粒的荷质比，确定所述当前多尺寸颗粒的荷质比变化信息；
[0031]
对每组多尺寸颗粒，根据当前组多尺寸颗粒中的每个多尺寸颗粒的荷质比变化信息和变形信息，生成所述当前组多尺寸颗粒的相对荷质比变化信息。
[0032]
可选的，所述根据各组多尺寸颗粒的相对荷质比变化信息，生成总荷质比变化信息，包括：
[0033]
调用质量信息计算关系式，计算每组多尺寸颗粒的质量占比值；所述质量信息计算关系式为：
[0034][0035]
调用荷质比变化关系确定式，计算每组筛分粒径范围内的荷质比变化值；所述荷质比变化关系确定式为：
[0036]
zi＝zri×
ti；
[0037]
根据每组筛分粒径范围内的荷质比变化值之和，生成总荷质比变化信息；
[0038]
式中，n为多尺寸颗粒组的总组数，ti为第i个多尺寸颗粒组的质量占比值，mi为第i个多尺寸颗粒组的质量值；zi为第i个多尺寸颗粒组的荷质比变化值，zri为第i个多尺寸颗粒组的相对荷质比变化率。
[0039]
可选的，所述获取每组多尺寸颗粒的颗粒尺寸信息和物理参数信息，包括：
[0040]
响应质量输入指令，获取每组多尺寸颗粒的质量值；
[0041]
响应颗粒参数输入指令，获取每组多尺寸颗粒中多个取样颗粒的荷质比和尺寸值；
[0042]
根据每组多尺寸颗粒的多个取样颗粒的尺寸值生成每组多尺寸颗粒的当前颗粒尺寸；
[0043]
根据每组多尺寸颗粒的多个取样颗粒的荷质比以及每组多尺寸颗粒的质量值生成每组多尺寸颗粒的当前物理参数。
[0044]
本发明实施例另一方面提供了一种颗粒摩擦带电量的测量装置，包括：
[0045]
参数获取模块，用于获取每组多尺寸颗粒的颗粒尺寸信息和物理参数信息；每组多尺寸颗粒为按照筛分粒径，对从处于运行状态中的待测工业系统中获取的各颗粒进行分组处理所得；其中，所述颗粒尺寸信息包括输入所述待测工业系统之前的初始颗粒尺寸和取样时刻的当前颗粒尺寸；所述物理参数信息包括输入所述待测工业系统之前的初始物理参数和取样时刻的当前物理参数；
[0046]
荷质比信息生成模块，用于基于每组多尺寸颗粒的颗粒尺寸信息和物理参数信息，确定所有多尺寸颗粒的荷质比信息；
[0047]
系统带电量确定模块，用于根据所述荷质比信息和所述待测工业系统的颗粒输送流量信息，生成所述待测工业系统的带电量测量信息。
[0048]
本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如前任一项所述颗粒摩擦带电量的测量方法的步骤。
[0049]
本发明实施例最后还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前任一项所述颗粒摩擦带电量的测量方法的步骤。
[0050]
本技术提供的技术方案的优点在于，从运行的待测工业系统中随机选取多个颗粒作为样本进行带电量测量，不需要暂停该工业系统的运行状态；相同尺寸范围内的颗粒磨损后带电量相差不大，不同尺寸范围的颗粒的静电发生量不同，颗粒的尺寸越小，颗粒越尖锐，输送过程中碰撞的次数越多，产生的静电量越大。因此将取样所得的颗粒按筛分粒径进行分组，测量各个筛分粒径范围内颗粒磨损后的电荷变化，根据摩擦前后颗粒的颗粒尺寸和颗粒物理参数信息得到所有颗粒的摩擦带电量，以作为该待测工业系统的带电量，从而可以实现工业系统在不停机状态下，精准在线测量颗粒的摩擦带电量；此外，根据颗粒的大小尺寸因素来确定系统的静电发生，可以适用于所有颗粒输运系统中，普适性强，实用性强。
[0051]
此外，本发明实施例还针对颗粒摩擦带电量的测量方法提供了相应的实现装置、电子设备及可读存储介质，进一步使得所述方法更具有实用性，所述装置、电子设备及可读存储介质具有相应的优点。
[0052]
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
[0053]
为了更清楚的说明本发明实施例或相关技术的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0054]
图1为本发明实施例提供的一种颗粒摩擦带电量的测量方法的流程示意图；
[0055]
图2为本发明实施例提供的一个示例性应用场景的框架示意图；
[0056]
图3为本发明实施例提供的颗粒摩擦带电量的测量装置的一种具体实施方式结构图；
[0057]
图4为本发明实施例提供的电子设备的一种具体实施方式结构图。
具体实施方式
[0058]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0059]
本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及二者之间的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。
[0060]
在介绍了本发明实施例的技术方案后，下面详细的说明本技术的各种非限制性实施方式。
[0061]
首先参见图1，图1为本发明实施例提供的一种颗粒摩擦带电量的测量方法的流程示意图，本发明实施例可包括以下内容：
[0062]
s101：获取每组多尺寸颗粒的颗粒尺寸信息和物理参数信息。
[0063]
颗粒输送系统中的颗粒发生磨损，产生不同尺寸的颗粒，新形成的颗粒往往比原来的颗粒更加尖锐，表面更粗糙，导致颗粒与颗粒碰撞及颗粒与壁面碰撞产生的静电量增加。同时单位质量或单位体积内的颗粒数增加，导致颗粒与颗粒或颗粒与管壁碰撞次数增加，静电发生量增大。为了测量指定工业系统也即本技术所称为的待测工业系统由于颗粒摩擦所产生的电量，可随机从运行中的工业系统中获取多个颗粒，相比进入工业系统之前的颗粒，此刻取样颗粒已经发生了磨损，且随着颗粒在系统中的不断输送，颗粒的磨损是在实时变化的，反映在颗粒尺寸上，每个颗粒从进入待测工业系统后，尺寸会一直变化直至从系统中输出，为了便于描述，将从运行中的待测工业系统中所获取的颗粒称为多尺寸颗粒，进入待测工业系统之前的颗粒称为原始颗粒，也即颗粒输送系统运行一段时间后原始颗粒因为摩擦产生变形成为多尺寸颗粒。相同尺寸范围内的颗粒磨损后带电量相差不大，不同
尺寸范围的颗粒的静电发生量不同，颗粒的尺寸越小，颗粒越尖锐，输送过程中碰撞的次数越多，产生的静电量越大。因此将从待测工业系统中选取的颗粒按照筛分粒径进行分组，将尺寸相差不大以及尺寸完全相同的颗粒划分为一组，这样便生成了多组多尺寸颗粒。举例来说，多个取样的颗粒通过孔径为3mm的筛网并且留在孔径为2mm的筛网中，则称这批颗粒的筛分粒径是2.00～3.00mm。
[0064]
为了确定待测工业系统的带电量，需要基于各多尺寸颗粒的参数信息与原始颗粒的参数信息之间的变化信息以及整个待测工业系统的颗粒总数，而对于待测工业系统的颗粒总数可基于颗粒输送流量信息来确定，具体来说，可根据取样颗粒的总质量和待测工业系统的质量流量值来确定，相应的，本实施例的执行主体如上位机或者是服务器需要获取各取样颗粒的质量和质量流量，对于取样颗粒的质量可直接利用人工基于质量称重仪如电子分析天平直接测量后再将测量值输入至本实施例的执行主体中，当然，质量称重仪可直接将测量值传输至执行主体中，这均不影响本技术的实现。同样的，质量流量也可为人工基于流量测量仪直接测量后再将测量值输入至本实施例的执行主体中，当然，流量测量仪也可直接将测量值传输至执行主体中，这均不影响本技术的实现。当然，还可采用其他方式实现对颗粒总数的统计，本技术对此不做任何限定。本实施例的颗粒尺寸信息可包括但并不限制于每个颗粒的尺寸值如长度值、宽度值、高度值，物理参数信息可包括但并不限制于每个颗粒的荷质比和质量，荷质比为多尺寸颗粒的电荷量与其质量的比值，由于确定带电量需要基于进入待测工业系统前与进入待测工业系统之后的相关数据共同确定，所以本步骤中的颗粒尺寸信息包括输入待测工业系统之前的初始颗粒尺寸和取样时刻的当前颗粒尺寸；物理参数信息包括输入待测工业系统之前的初始物理参数和取样时刻的当前物理参数。
[0065]
对于颗粒尺寸信息，可由人工通过游标卡尺直接测量后反馈至本实施例的执行主体，也可通过图像采集结合图像处理与分析技术的方式实现。为了进一步提高带电量测量的精准性，本实施例可采用游标卡尺测量颗粒尺寸。相应的，为了提高整体带电量的测量效率，本实施例还可进行二次取样，也即对筛分粒径分组所得的多尺寸颗粒，仅基于这些多尺寸颗粒进行质量的称量，以便获取相应的质量参数。而对于颗粒尺寸以及其余物理参数的处理及获取，本实施例可从每组筛分粒径下的颗粒中再次进行取样，对从中选取的这批多尺寸颗粒进行尺寸测量和荷质比测量，如采用游标卡尺测量长宽高，采用单颗粒静电测量实验得到单个多尺寸颗粒的荷质比。相应的，在获取到这些参数之后，用户可下发指令，本实施例的执行主体响应质量输入指令，获取每组多尺寸颗粒的质量值；响应颗粒参数输入指令，获取每组多尺寸颗粒中多个取样颗粒的荷质比和尺寸值；根据每组多尺寸颗粒的多个取样颗粒的尺寸值生成每组多尺寸颗粒的当前颗粒尺寸；根据每组多尺寸颗粒的多个取样颗粒的荷质比以及每组多尺寸颗粒的质量值生成每组多尺寸颗粒的当前物理参数。
[0066]
s102：基于每组多尺寸颗粒的颗粒尺寸信息和物理参数信息，确定所有多尺寸颗粒的荷质比信息。
[0067]
在上个步骤获取到不同筛分粒径范围内的每个多尺寸颗粒的相关参数之后，为了测量最终待测系统的带电量，需要确定这些多尺寸颗粒所携带的电荷信息。基于此，本实施例基于每组多尺寸颗粒的颗粒尺寸信息和物理参数信息确定所有多尺寸颗粒的荷质比信息。
[0068]
s103：根据荷质比信息和待测工业系统的颗粒输送流量信息，生成待测工业系统的带电量测量信息。
[0069]
本步骤可通过多尺寸颗粒的荷质比与待测工业系统的颗粒输送流量信息如质量流量的乘积得到待测工业系统中颗粒运动产生的电流，进而基于电流可确定整个待测工业系统的带电量，从而实现对待测工业系统的带电量测量。最终生成的带电量测量信息可基于任何一种格式如文本、语音、图片、表格等形式进行输出，这均不影响本技术的实现。
[0070]
在本发明实施例提供的技术方案中，从运行的待测工业系统中随机选取多个颗粒作为样本进行带电量测量，不需要暂停该工业系统的运行状态；相同尺寸范围内的颗粒磨损后带电量相差不大，不同尺寸范围的颗粒的静电发生量不同，颗粒的尺寸越小，颗粒越尖锐，输送过程中碰撞的次数越多，产生的静电量越大。因此将取样所得的颗粒按筛分粒径进行分组，测量各个筛分粒径范围内颗粒磨损后的电荷变化，根据摩擦前后颗粒的颗粒尺寸和颗粒物理参数信息得到所有颗粒的摩擦带电量，以作为该待测工业系统的带电量，从而可以实现工业系统在不停机状态下，精准在线测量颗粒的摩擦带电量。
[0071]
需要说明的是，本技术中各步骤之间没有严格的先后执行顺序，只要符合逻辑上的顺序，则这些步骤可以同时执行，也可按照某种预设顺序执行，图1只是一种示意方式，并不代表只能是这样的执行顺序。
[0072]
在上述实施例中，对于如何执行步骤s102并不做限定，本实施例中给出荷质比信息的一种可选的确定方式，可包括如下步骤：
[0073]
对每组多尺寸颗粒，基于当前组多尺寸颗粒的当前颗粒尺寸和当前物理参数，确定当前组多尺寸颗粒的相对荷质比变化信息；根据各组多尺寸颗粒的相对荷质比变化信息，生成总荷质比变化信息；根据总荷质比变化信息和原始颗粒荷质比，生成所有多尺寸颗粒的荷质比信息。
[0074]
在本实施例中，为了计算最终的荷质比信息，可先获取输入待测工业系统之前的多个原始颗粒的荷质比以及各原始颗粒的尺寸值；获取每组多尺寸颗粒中各多尺寸颗粒的荷质比、各多尺寸颗粒的尺寸值、以及每组多尺寸颗粒的质量信息。此处，对于每组多尺寸颗粒中各多尺寸颗粒的数量可根据实际情况进行选择，可为组内所有的多尺寸颗粒，也可为其中一部分多尺寸颗粒。然后可根据每个原始颗粒的荷质比生成原始颗粒荷质比；根据每个原始颗粒的尺寸值确定原始颗粒当量尺寸；根据每个多尺寸颗粒的尺寸值计算每个多尺寸颗粒的当量尺寸。总荷质比变化信息用于表示所有多尺寸颗粒的相对荷质比变化信息的总和。
[0075]
其中，原始颗粒当量尺寸为输入待测工业系统之前的原始颗粒的荷质比，为了提高原始颗粒当量尺寸的表示准确度，本实施例可先计算每个原始颗粒的当量尺寸，为了便于描述，可称每个原始颗粒的当量尺寸为初始当量尺寸；然后将所有原始颗粒的初始当量尺寸的平均值作为原始颗粒当量尺寸。对于当量尺寸的计算，可通过调用尺寸计算关系式来计算，也即无论是原始颗粒还是多尺寸颗粒，均可通过调用尺寸计算关系式计算相应的当量尺寸。举例来说，可通过调用尺寸计算关系式计算每个原始颗粒的初始当量尺寸；尺寸计算关系式为：
[0076][0077]
式中，s0为标号为0的原始颗粒的初始当量尺寸，l0为标号为0的原始颗粒的长度
值，w0为标号为0的原始颗粒的宽度值，h0为标号为0的原始颗粒的高度值。
[0078]
在上述实施例中，相对荷质比变化信息是指每个多尺寸颗粒在进入待测系统之后的荷质比变化信息，对于当前组多尺寸颗粒的相对荷质比变化信息的确定方式，本实施例还提供了一种可选的实施方式，也即：对每组多尺寸颗粒的每个多尺寸颗粒，分别根据原始颗粒当量尺寸和当前多尺寸颗粒的当量尺寸，确定当前多尺寸颗粒的变形信息；对每组多尺寸颗粒的每个多尺寸颗粒，分别根据原始颗粒荷质比和当前多尺寸颗粒的荷质比，确定当前多尺寸颗粒的荷质比变化信息；对每组多尺寸颗粒，根据当前组多尺寸颗粒中的每个多尺寸颗粒的荷质比变化信息和变形信息，生成当前组多尺寸颗粒的相对荷质比变化信息。
[0079]
其中，变形信息是指颗粒在进入待测工业系统前后的形状变化的表示信息，荷质比变化信息用于表示颗粒在进入待测工业系统前后的电荷与质量比值的变化情况。在确定每个多尺寸颗粒的形状变化情况、电荷与质量比值的变化情况之后，可以各组筛分粒径下多尺寸颗粒的荷质比变化信息为纵坐标，变形信息为横坐标，使用拟合方法如最小二乘法拟合得到各组筛分粒径下的相对荷质比变化率，以用于表示各组多尺寸颗粒的相对荷质比变化信息。
[0080]
对于上述实施例关于总荷质比变化信息的生成方式，本实施例还可通过下述方式实现：
[0081]
调用质量信息计算关系式计算每组多尺寸颗粒的质量占比值；质量信息计算关系式为：
[0082][0083]
调用荷质比变化关系确定式，计算每组筛分粒径范围内的荷质比变化值；荷质比变化关系确定式为：
[0084]
zi＝zri×
ti；
[0085]
根据每组筛分粒径范围内的荷质比变化值之和，生成总荷质比变化信息；
[0086]
式中，n为多尺寸颗粒组的总组数，ti为第i个多尺寸颗粒组的质量占比值，mi为第i个多尺寸颗粒组的质量值；zi为第i个多尺寸颗粒组的荷质比变化值，zri为第i个多尺寸颗粒组的相对荷质比变化率。
[0087]
为了使所属领域技术人员更加清楚明白本技术的技术方案的实现方式，基于上述实施例，本技术还结合图2给出了一个示意性的实施例，本实施例提供了用于对颗粒输送系统进行颗粒摩擦带电量测量的测量系统，该测量系统可包括取样设备、电子分析天平、流量测量仪、游标卡尺及单颗粒静电测量装置，单颗粒静电测量装置如图2所示，其包括位于实验台的固定台架1、开放式金属管2、法拉第杯3、静电计5和电脑6，开放式金属管2在实验台的固定台架1上倾斜放置，将单个多尺寸颗粒4放置在钢管顶端，在重力作用下，颗粒自由下滑落入放置在钢管下方的法拉第杯3中。环境相对湿度和温度与工业现场相同。颗粒上产生的静电电荷通过与法拉第杯3相连的高精度的静电计5测量获得，并将所测量的数据自动保存在电脑6中，法拉第杯3中收集的颗粒质量通过电子分析天平测量所得，开放式金属管2壁面电荷通过接地而释放。整个带电量测量过程可包括下述内容：
[0088]
步骤a1：从运行中的颗粒输送系统中进行原始颗粒取样，通过单颗粒静电测量装置测得各个原始颗粒的荷质比，使用游标卡尺测量原始颗粒的长、宽、高。根据原始颗粒的长、宽、高计算每个原始颗粒的初始当量尺寸。分别各原始颗粒的荷质比的平均值、各原始颗粒的初始当量尺寸的平均值作为原始颗粒荷质比q和原始颗粒当量尺寸s。
[0089]
步骤a2：利用流量测量仪测量颗粒输送系统中颗粒的质量流量，也即单位时间内输送的颗粒质量数。
[0090]
步骤a3：对颗粒输送系统进行取样，将取样颗粒中不同大小的多尺寸颗粒经过筛选，按照筛分粒径分组，测量每组筛分粒径下多尺寸颗粒的质量mi，并计算各组筛分粒径范围内颗粒所占的质量百分比ti。
[0091]
步骤a4：从每组筛分粒径下的多尺寸颗粒中选取一定数量的多尺寸颗粒，利用单颗粒静电测量装置对选取的多尺寸颗粒进行单颗粒静电测量，得到单个多尺寸颗粒的荷质比q'，使用数字游标卡尺测量多尺寸颗粒的长、宽、高，并基于测量值计算单个多尺寸颗粒的当量尺寸s'。
[0092]
步骤a5：基于δs＝1-s'/s计算每个多尺寸颗粒的变形量，基于δq＝1-q'/q计算每个多尺寸颗粒的荷质比变化，分别以各组筛分粒径下多尺寸颗粒的荷质比变化为纵坐标，变形量为横坐标，使用最小二乘法拟合，得到各组筛分粒径下的相对荷质比变化率zri。
[0093]
步骤a6：分别用各组筛分粒径下的相对荷质比变化率与质量百分比的乘积也即关系式zi＝zri×
ti，计算该组筛分粒径范围内的荷质比变化zi，zi表示第i组筛分粒径多尺寸颗粒的荷质比变化，将所有筛分粒径下的荷质比变化相加得到总的相对荷质比变化sz。
[0094]
步骤a7：将总的相对荷质比变化与初始颗粒荷质比相乘，也即通过关系式sz'＝sz
×
q，得到多尺寸颗粒的荷质比sz'，通过多尺寸颗粒的荷质比与输送颗粒的质量流量相乘，也即通过关系式i＝sz'
×
w得到颗粒输送系统中颗粒运动产生的电流i。
[0095]
举例来说，该颗粒输送系统以质量流量w＝37.74g/s输送颗粒，输送一段时间后，从颗粒输送系统中获取多个多尺寸颗粒，并将各多尺寸颗粒筛分成四组：1.70～2.30mm，2.30～2.80mm，2.80～3.30mm，3.30～3.70mm。利用单颗粒静电测量装置得到初始颗粒荷质比q＝1.70
×
10-9
c/g，并计算得到4组筛分粒径的相对荷质比变化率分别是zr1＝130、zr2＝100、zr3＝45、zr4＝12，质量百分比分别是t1＝0.0271、t2＝0.0538、t3＝0.1018、t4＝0.8173。
[0096]
基于上述参数，每组筛分粒径范围内的荷质比变化为：
[0097]
第1组筛分粒径范围内的荷质比变化：z1＝zr1×
t1＝130
×
0.0271＝3.523；
[0098]
第2组筛分粒径范围内的荷质比变化：z2＝zr2×
t2＝100
×
0.0538＝5.38；
[0099]
第3组筛分粒径范围内的荷质比变化：z3＝zr3×
t3＝45
×
0.1018＝4.581；
[0100]
第4组筛分粒径范围内的荷质比变化：z4＝zr4×
t4＝12
×
0.8173＝9.81；
[0101]
总的相对荷质比变化为：
[0102][0103]
多尺寸颗粒的荷质比：sz'＝sz
×
q＝23.294
×
1.70
×
10-9
＝3.96
×
10-8
c/g
[0104]
颗粒输送系统中颗粒运动产生的电流为：
[0105]
i＝sz'
×
w＝3.96
×
10-8
×
37.74＝1.49
×
10-6a[0106]
由上可知，本发明实施例对将从运行中的工业系统中获取的多尺寸颗粒根据筛分粒径分组，并基于不同筛分粒径下的多尺寸颗粒进行带电量的测量，整个过程不受工业系统所处环境的干扰，可以实现工业系统在不停机状态下，在线测量颗粒的摩擦带电量。
[0107]
本发明实施例还针对颗粒摩擦带电量的测量方法提供了相应的装置，进一步使得方法更具有实用性。其中，装置可从功能模块的角度和硬件的角度分别说明。下面对本发明实施例提供的颗粒摩擦带电量的测量装置进行介绍，下文描述的颗粒摩擦带电量的测量装置与上文描述的颗粒摩擦带电量的测量方法可相互对应参照。
[0108]
基于功能模块的角度，参见图3，图3为本发明实施例提供的颗粒摩擦带电量的测量装置在一种具体实施方式下的结构图，该装置可包括：
[0109]
参数获取模块301，用于获取每组多尺寸颗粒的颗粒尺寸信息和物理参数信息；每组多尺寸颗粒为按照筛分粒径，对从处于运行状态中的待测工业系统中获取的各颗粒进行分组处理所得；其中，颗粒尺寸信息包括输入待测工业系统之前的初始颗粒尺寸和取样时刻的当前颗粒尺寸；物理参数信息包括输入待测工业系统之前的初始物理参数和取样时刻的当前物理参数；
[0110]
荷质比信息生成模块302，用于基于每组多尺寸颗粒的颗粒尺寸信息和物理参数信息，确定所有多尺寸颗粒的荷质比信息；
[0111]
系统带电量确定模块303，用于根据荷质比信息和待测工业系统的颗粒输送流量信息，生成待测工业系统的带电量测量信息。
[0112]
可选的，在本实施例的一些实施方式中，上述荷质比信息生成模块302还可用于：对每组多尺寸颗粒，基于当前组多尺寸颗粒的当前颗粒尺寸和当前物理参数，确定当前组多尺寸颗粒的相对荷质比变化信息；根据各组多尺寸颗粒的相对荷质比变化信息，生成总荷质比变化信息；根据总荷质比变化信息和原始颗粒荷质比，生成所有多尺寸颗粒的荷质比信息；其中，原始颗粒荷质比为输入待测工业系统之前的原始颗粒的荷质比。
[0113]
可选的，在本实施例的另一些实施方式中，上述荷质比信息生成模块302还可包括参数预处理单元，用于获取输入待测工业系统之前的多个原始颗粒的荷质比，以及各原始颗粒的尺寸值；获取每组多尺寸颗粒中各多尺寸颗粒的荷质比、各多尺寸颗粒的尺寸值、以及每组多尺寸颗粒的质量信息；根据每个原始颗粒的荷质比生成原始颗粒荷质比；根据每个原始颗粒的尺寸值确定原始颗粒当量尺寸；根据每个多尺寸颗粒的尺寸值计算每个多尺寸颗粒的当量尺寸。
[0114]
作为上述实施例的一种可选的实施方式，上述参数预处理单元还可用于：调用尺寸计算关系式，计算每个原始颗粒的初始当量尺寸；尺寸计算关系式为：
[0115][0116]
将所有原始颗粒的初始当量尺寸的平均值作为原始颗粒当量尺寸；
[0117]
式中，s0为标号为0的原始颗粒的初始当量尺寸，l0为标号为0的原始颗粒的长度值，w0为标号为0的原始颗粒的宽度值，h0为标号为0的原始颗粒的高度值。
[0118]
作为上述实施例的另一种可选的实施方式，上述荷质比信息生成模块302可进一步用于：对每组多尺寸颗粒的每个多尺寸颗粒，分别根据原始颗粒当量尺寸和当前多尺寸颗粒的当量尺寸，确定当前多尺寸颗粒的变形信息；对每组多尺寸颗粒的每个多尺寸颗粒，分别根据原始颗粒荷质比和当前多尺寸颗粒的荷质比，确定当前多尺寸颗粒的荷质比变化
intelligence，人工智能)处理器，该ai处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
[0130]
存储器40可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器40还可包括高速随机存取存储器以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。存储器40在一些实施例中可以是电子设备的内部存储单元，例如服务器的硬盘。存储器40在另一些实施例中也可以是电子设备的外部存储设备，例如服务器上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，smc)，安全数字(secure digital，sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，存储器40还可以既包括电子设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器40不仅可以用于存储安装于电子设备的应用软件及各类数据，例如：执行颗粒摩擦带电量的测量方法过程中的程序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。本实施例中，存储器40至少用于存储以下计算机程序401，其中，该计算机程序被处理器41加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的颗粒摩擦带电量的测量方法的相关步骤。另外，存储器40所存储的资源还可以包括操作系统402和数据403等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统402可以包括windows、unix、linux等。数据403可以包括但不限于颗粒摩擦带电量的测量结果对应的数据等。
[0131]
在一些实施例中，上述电子设备还可包括有显示屏42、输入输出接口43、通信接口44或者称为网络接口、电源45以及通信总线46。其中，显示屏42、输入输出接口43比如键盘(keyboard)属于用户接口，可选的用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口等。可选地，在一些实施例中，显示器可以是led显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及oled(organic light-emitting diode，有机发光二极管)触摸器等。显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在电子设备中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。通信接口44可选的可以包括有线接口和/或无线接口，如wi-fi接口、蓝牙接口等，通常用于在电子设备与其他电子设备之间建立通信连接。通信总线46可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，简称pci)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，简称eisa)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0132]
本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构并不构成对该电子设备的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，例如还可包括实现各类功能的传感器47。
[0133]
本发明实施例电子设备的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
[0134]
由上可知，本发明实施例可以实现工业系统在不停机状态下，在线测量颗粒的摩擦带电量。
[0135]
可以理解的是，如果上述实施例中的颗粒摩擦带电量的测量方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本技术各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、
电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如sd或dx存储器等)、磁性存储器、可移动磁盘、cd-rom、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0136]
基于此，本发明实施例还提供了一种可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时如上任意一实施例颗粒摩擦带电量的测量方法的步骤。
[0137]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的硬件包括装置及电子设备而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0138]
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0139]
以上对本技术所提供的一种颗粒摩擦带电量的测量方法、装置、电子设备及可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。