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基于声散射理论，考虑煤粉不规则度对声衰减的影响，通过数值模拟分析不同物性参数的影响，得出声衰减系数随煤粉体积分数和粒度的变化关系。设计中心频率分别为40、200kHz的一体式超声波探针，使用叠加猝发波作为信号激励源以简化实验装置。在某电厂煤粉管道开展不同深度测点的实时在线测量，进行时长1h的连续测量实验，同步测得煤粉平均体积分数约0．11％和平均粒径约35μm。该方法能够实时在线测量管内煤粉的体积分数和粒度，有效改善磨煤机工况和提高锅炉燃烧器效率。