一种用于测量气液两相流流动过程中空隙率的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于测量气液两相流流动过程中空隙率的装置。装置包括超声波收发组件、电导探针组件、气源组件和试验管道，试验管道竖直安装，气源组件安装在试验管道底部，电导探针组件和超声波收发组件安装在试验管道的侧壁。本实用新型专利技术能用于测量气液两相流的空隙率，便捷、独立，应用广泛。

A device for measuring voidage in gas-liquid two-phase flow

The utility model discloses a device for measuring the voidage in the gas-liquid two-phase flow process. Device includes an ultrasonic transceiver module, conductance probe components, assembly and test of gas pipeline, pipeline vertical installation test, the air supply assembly is arranged at the bottom of the test pipe, the side wall conductance probe assembly and ultrasonic transceiver module installed in the test tube. The utility model can be used for measuring the air void rate of gas-liquid two-phase flow, and is convenient, independent and widely applied.

【技术实现步骤摘要】
一种用于测量气液两相流流动过程中空隙率的装置
本技术涉及了一种测量装置，尤其涉及了一种用于测量气液两相流流动过程中空隙率的装置。
技术介绍
在目前的气液两相流相分界面位置的测量方法中，光学法、高速摄影法、电阻抗(电导)法以及超声波法应用较为广泛。光学法和高速摄影法都是通过光学元件得到气液两相流内部信息，要求气液两相流(某些情况下包括管壁)具有良好的光学透明特性，这一点极大地限制了此类方法在工业上的应用。射线法通过向介质内部发射由放射性物质产生的射线来探测气液两相流的内部构成，因射线具有直线传播、穿透性好、能量衰减与路径上的介质密度分布有近似线性关系等特点，这类方法往往可以得到较好的测量效果，但射线对操作人员有潜在的危险。电阻抗(电导)法通过一组电极探测两相流内部的电阻抗(或电导率)分布来去确定两相流内部的组分构成，这是一类接触式测量方法，缺点之一是电极可能对介质造成污染或影响两相流原有特性，缺点之二是要求连续相介质必须具有良好的导电性。
技术实现思路
为了克服上述方法的不足，本技术提供了一种用于测量气液两相流流动过程中空隙率的装置，测量装置是便携式的、独立的。本技术所采用的的技术方案是：装置包括超声波收发组件、电导探针组件、气源组件和试验管道，试验管道竖直安装，气源组件安装在试验管道底部，电导探针组件和超声波收发组件安装在试验管道的侧壁。所述的气源组件包括气源、气流调节阀、气体转子流量计、压力表和喷射器，气源经气流调节阀后与喷射器连接，喷射器输出端连接到试验管道底面的气体进出口，气流调节阀和喷射器之间安装有气体转子流量计和压力表，气源的压缩空气通过喷射器注入管中。所述的超声波收发组件包括脉冲发生及接收器、收发一体式超声波换能器和高密度数字化仪，收发一体式超声波换能器穿过试验管道侧壁并插装在电导探针中，收发一体式超声波换能器经脉冲发生及接收器和高密度数字化仪连接，脉冲发生及接收器的发射端发射正弦脉冲，收发一体式超声波换能器将接收到的正弦脉冲信号转换成超声波注入到试验管道内。所述的电导探针组件包括电导探针和示波器，电导探针安装在试验管道内的气液两相中，电导探针经电线与试验管道外部的示波器连接。所述的收发一体式超声波换能器通过丙烯酸块水平固定在试验管道侧壁。本技术具有的有益效果是：本技术提出的测量系统是便捷式的、独立的，应用广泛。附图说明图1是本技术装置结构图。图中：1、脉冲发生和接收器，2、收发一体式超声波换能器，3、密度数字化仪，5、气体进出口，6、气流调节阀，7、气体转子流量计，8、压力表，9、喷射器，10、试验管道，11、电导探针，12、示波器。具体实施方式下面结合附图和实例对本技术做进一步说明。如图1所示，本技术装置包括超声波收发组件、电导探针组件、气源组件和试验管道10，试验管道竖直安装，气源组件安装在试验管道10底部，电导探针组件和超声波收发组件安装在试验管道10的侧壁。气源组件包括气源、气流调节阀6、气体转子流量计7、压力表8和喷射器9，气源经气流调节阀6后与喷射器9连接，喷射器9输出端连接到试验管道10底面的气体进出口5，气流调节阀6和喷射器9之间安装有气体转子流量计7和压力表8，气源的压缩空气通过安装在管道10底部气体进出口5处的喷射器9注入管中；气体流量由气体转子流量计7测量得到，气体流量大小可通过置于气体转子流量计7前端的气流调节阀6控制。超声波收发组件包括脉冲发生及接收器1、收发一体式超声波换能器2和高密度数字化仪3，收发一体式超声波换能器2通过丙烯酸块水平固定在试验管道10侧壁。收发一体式超声波换能器2穿过试验管道10侧壁并插装在电导探针11中，收发一体式超声波换能器2经脉冲发生及接收器1和高密度数字化仪3连接，脉冲发生及接收器1的发射端发射正弦脉冲，收发一体式超声波换能器2将接收到的正弦脉冲信号转换成超声波注入到试验管道10内。电导探针组件包括电导探针11和示波器12，电导探针11安装在试验管道10内的气液两相中。具体实施中电导探针11放置在距离试验管道10底部1m的水平位置上，电导探针11距离试验管道10中心轴的径向位置通过排线机构手动调节，在不同的径向位置分别进行测量。电导探针11的信号线连接到示波器12，这样测量接收到的信号就可以通过示波器12查看，查看获得空隙率时间参数。本技术的具体实施例中，脉冲发生及接收器选择Matec公司生产的型号为PR5000，工作模式选择脉冲回波模式，脉冲重复频率为3.5KHz。由于其内部有数据采集卡，所以本技术装置中无需另加数据采集装置。收发一体式超声波换能器选择Panametrics公司生产的型号为A415S。收发一体式超声波换能器2通过丙烯酸块固定在距离试验管道10底面0.86m的水平位置上。在收发一体式超声波换能器2向气液两相流中发射超声波脉冲进行测量的同时，电导探针则是安装在距离管道底部1m的水平位置。径向位置可以通过排线机构手动调节，在多个不同的径向位置测量空隙率，可以使分别为离内壁2、4、6、8、11、14、17、20和25mm的位置。探针测量的采样频率为6KHz，在每个径向位置停留1分钟，总共停留时间为9分钟。探针测量后经示波器12获得空隙率。上述具体实施方式用来解释说明本技术，而不是对本技术进行限制，在本技术的精神和权利要求的保护范围内，对本技术作出的任何修改和改变，都落入本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量气液两相流流动过程中空隙率的装置，其特征是：包括超声波收发组件、电导探针组件、气源组件和试验管道(10)，试验管道竖直安装，气源组件安装在试验管道(10)底部，电导探针组件和超声波收发组件安装在试验管道(10)的侧壁。

【技术特征摘要】
1.一种用于测量气液两相流流动过程中空隙率的装置，其特征是：包括超声波收发组件、电导探针组件、气源组件和试验管道(10)，试验管道竖直安装，气源组件安装在试验管道(10)底部，电导探针组件和超声波收发组件安装在试验管道(10)的侧壁。2.根据权利要求1所述的一种用于测量气液两相流流动过程中空隙率的装置，其特征是：所述的气源组件包括气源、气流调节阀(6)、气体转子流量计(7)、压力表(8)和喷射器(9)，气源经气流调节阀(6)后与喷射器(9)连接，喷射器(9)输出端连接到试验管道(10)底面的气体进出口(5)，气流调节阀(6)和喷射器(9)之间安装有气体转子流量计(7)和压力表(8)，气源的压缩空气通过喷射器(9)注入管中；所述的超声波收发组件包括脉冲发生及接收器(1)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宜倩，刘铁军，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33