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作者：郭瑜;杨程涛;陈锋;姜沛汶;李冰;马彦操;徐睿;霍学松;田咪;武腾飞;
单位：河南能源集团研究总院有限公司;河南工程学院环境与生物工程学院;河南焦煤能源有限公司;中国科学院上海技术物理研究所;北京谱视科技有限公司;
摘要：针对水力冲孔增透作业中煤水混合物浓度测量，围堰法、沉淀池法和计量斗法的效率和精度较低，音叉式传感器技术在精度和一致性方面难以满足要求，单一激光检测技术适用范围有限。针对上述问题，将激光透射法与激光反射法相结合，提出了一种基于透反融合式激光的煤水混合物浓度测量装置。在煤水混合物输送管道的一侧安装激光光源，并在同一侧安装反射光光电探测器，在输送管道另一侧安装透射光光电探测器。激光光源通过凸透镜射入煤水混合物中，透射光和反射光光电探测器将接收到的激光能量转换为相应的数字信号；数字信号经过叠加处理后，进行灰度化处理与特征区域选择，有利于减少计算复杂度、排除干扰，进而计算出对应的灰度值，并通过多项式回归建立灰度值与煤水混合物浓度的对应关系，从而实现煤水混合物浓度测量。应用结果表明，针对2%～20%煤水混合物浓度，该装置测量的最小误差为0.043%，最大误差为0.343%，平均误差为0.126%，标准差为0.116%，满足水力冲孔增透作业对煤水混合物浓度检测精度的要求。
关键词：煤水混合物;;浓度测量;;激光透射法;;激光反射法;;透反融合式激光;;多项式回归
基金资助：国家自然科学基金项目（42372205）
