一种液体泡沫液相分数测量装置及动态测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种液体泡沫液相分数测量装置及动态测量方法，包括电极引线、电导率测量仪、液体泡沫、液体滴落设备，所述电极引线分别与电导率测量仪和液体泡沫相连，所述电导率测量仪用于测量液体泡沫的电导率，所述液体泡沫为具有电导率的导电材料，所述液体滴落设备内装有与液体泡沫相同的液体，液体滴落设备控制液体滴入液体泡沫，用于改变液体泡沫的液相分数，实现液体泡沫的液相分数动态调整变化。本发明专利技术利用液体泡沫液相分数测量装置测量液体泡沫液相的电导率，并动态转化为液相分数，来实时表征液体泡沫的液相含量；本发明专利技术测量效率高，能及时反应泡沫体的性质，测量过程中不会对泡沫产生任何破损和影响，便于观察和进行相关实验。

Liquid foam liquid fraction measuring device and dynamic measuring method

The invention provides a liquid foam liquid fraction measuring device and a dynamic measuring method, which comprises an electrode lead, an electrical conductivity measuring instrument, a liquid foam and a liquid dropping device. The electrode lead wires are respectively connected with the conductivity meter and the liquid foam. The conductivity meter is used for measuring the conductivity of the liquid foam, and the liquid foam is conductive material with electrical conductivity. The liquid dropping device is equipped with the same liquid as the liquid foam, and the liquid dropping device controls the liquid dropping into the liquid foam, which is used to change the liquid fraction of the liquid foam and realize the dynamic adjustment and change of the liquid fraction of the liquid foam. The invention uses liquid foam liquid fraction measuring device to measure the conductivity of liquid foam liquid phase, and dynamically transforms it into liquid fraction to real-time characterize liquid phase content of liquid foam. The invention has high measuring efficiency and can timely respond to the properties of foam body, and will not cause any damage and influence on foam in the measurement process, and is convenient for observing and conducting related experiments.

【技术实现步骤摘要】
一种液体泡沫液相分数测量装置及动态测量方法
本专利技术涉及液体泡沫工程应用
，特别是涉及一种液体泡沫液相分数测量装置及动态测量方法。
技术介绍
液体泡沫是由液体和气体构成的二相体系，基质是连续相，气体空区域为分散相。泡沫的泡孔结构基本参数是孔径及其分布、泡壁厚、泡孔形状等。泡沫的液相分数，又称孔隙度或气孔率，是指泡沫体中液体所占体积与泡沫体总体积之比。泡沫液相分数的测量目前多用显微分析法，显微分析法是利用显微镜观测到液体泡沫样品的总面积和其中包含的孔隙面积，通过其比值来表征液相分数大小。现有的泡沫液相分数测量方法，由于受诸多因素的影响，对于如何准确的测定液相分数存在一定的缺陷和不足。比如在测量中，可能同时存在着多种误差因素(如体积、质量的测量误差)，导致测量结果往往距离实际偏差较大；同时，由于液相分数时刻发生变化，动态测量和调整液相分数的难度很大。
技术实现思路
(一)解决的技术问题本专利技术针对现有技术中泡沫液相分数动态测量不准确和难以动态调整的缺陷和不足，提供了一种液体泡沫液相分数测量装置及动态测量方法，利用液体泡沫液相分数测量装置测量液体泡沫液相的电导率，并动态转化为液相分数，来实时表征液体泡沫的液相含量。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种液体泡沫液相分数测量装置，包括电极引线、电导率测量仪、液体泡沫、液体滴落设备，所述电极引线分别与电导率测量仪和液体泡沫相连，所述电导率测量仪用于测量液体泡沫的电导率，所述液体泡沫为具有电导率的导电材料，所述液体滴落设备内装有与液体泡沫相同的液体，液体滴落设备控制液体滴入液体泡沫，用于改变液体泡沫的液相分数，实现液体泡沫的液相分数动态调整变化。进一步地，所述液体滴落设备为滴管。进一步地，所述滴管为可控制液体匀速滴落的滴管。进一步地，所述电导率测量仪包括微控制器、光电隔离电路、激励信号发生电路、电导率传感器、程控放大器、半波整流电路、数模转换电路、温度测量电路、放大电路、电源模块、通信模块、液晶显示器，所述数模转换电路、光电隔离电路、电源模块、通信模块、液晶显示器为微控制器的外围电路分别与微控制器相连；所述光电隔离电路、激励信号发生电路、电导率传感器、程控放大器、半波整流电路、数模转换电路依次连接；所述温度传感器通过放大电路与数模转换电路相连接。进一步地，所述微控制器的外围电路还包括量程自动切换电路。进一步地，所述通信模块通过RS485总线与微控制器相连。进一步地，所述微控制器为单片机，所述单片机为MCS1210单片机。进一步地，所述温度测量电路为铂电阻传感器PT100测量电路。一种液体泡沫液相分数动态测量方法，包括以下步骤：S1、选取电极引线、电导率测量仪、液体泡沫、液体滴落设备，液体滴落设备里装有与液体泡沫相同的液体；S2、利用电导率测量仪测量出液体滴落设备里纯液体的电导率εL；S3、接通电源，电极引线分别电导率测量仪和液体泡沫，利用电导率测量仪测量出液体泡沫的电导率εf；S4、通过电导率测量仪计算液体泡沫的电导率εf与纯液体的电导率εL之间的比值得到并显示液体泡沫的液相分数λ；S5、打开液体滴落设备，控制液体滴落设备内的液体匀速落入液体泡沫泡沫内，动态调整液体泡沫的电导率εf，通过电导率测量仪计算得到期望的液体泡沫的液相分数λ。进一步地，所述步骤S4中液体泡沫的电导率εf与纯液体的电导率εL之间的比值为液体泡沫的液相分数λ的0.3倍。(三)有益效果本专利技术的有益效果：一种液体泡沫液相分数测量装置及动态测量方法，利用液体泡沫液相分数测量装置测量液体泡沫液相的电导率，并动态转化为液相分数，来实时表征液体泡沫的液相含量；用液体泡沫中气泡分布所引起的电导率差别，来表征其液相分数，可以在操作中实现液相分数的动态调整；本专利技术测量效率高，能及时反应泡沫体的性质，测量过程中不会对泡沫产生任何破损和影响，便于观察和进行相关实验。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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。图1为本专利技术测量装置结构图；图2为本专利技术测量方法流程图；图3为电导率测量仪原理框图；图中：1、电极引线；2、电导率测量仪；3、液体泡沫；4、液体滴落设备。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。结合图1，一种液体泡沫液相分数测量装置，包括电极引线1、电导率测量仪2、液体泡沫3、液体滴落设备4。电极引线1分别与电导率测量仪2和液体泡沫3相连，电导率测量仪2用于测量液体泡沫3的电导率，从而动态表征液体泡沫的液相分数。液体泡沫3为具有一定电导率的导电材料。液体滴落设备4用于改变液体泡沫3的液相分数，从而实现液体泡沫的液相分数动态调整变化。液体滴落设备4可以是控制液体滴速的滴管，滴管可以匀速控制液体滴落的速度，滴管内装有与液体泡沫3相同的液体。结合图2，电导率测量仪包括微控制器、光电隔离电路、激励信号发生电路、电导率传感器、程控放大器、半波整流电路、数模转换电路、温度测量电路、放大电路、电源模块、通信模块、液晶显示器，所述数模转换电路、光电隔离电路、电源模块、通信模块、液晶显示器为微控制器的外围电路分别与微控制器相连。光电隔离电路、激励信号发生电路、电导率传感器、程控放大器、半波整流电路、数模转换电路依次连接；温度传感器通过放大电路与数模转换电路相连接。微控制器通过光电隔离电路触发激励信号发生电路产生激励信号，激励信号通过电导率传感器对液体泡沫的导电特性进行测量，然后将测量输出的模拟信号通过程控放大器进行程控放大，并进行半波整流得到直流信号,接着将直流信号通过模数转换电路进行模数转换,然后将转换的结果送给微控制器进行数据处理。同时温度的测量通过温度传感器将液体泡沫的温度值转换为电信号，然后通过对电信号放大后通过模数转换电路输入到微控制器中。微控制器进行相关的数据处理,并可以通过液晶显示器将测量结果显示出来，同时还可以通过通信模块将测量结果传输至上位机，上位机可以对电导率测量仪进行远程控制。微控制器为电导率测量仪的核心，微控制器选TI公司的MSC1210芯片，MSC1210芯片以8051微控制器为内核，内部集成16位PWM、转换器和可编程增益放大器等；芯片的高集成度使硬件线路变得简单,大大提高了系统的可靠性。光电隔离电路对控制信号进行隔离放大。激励信号发生电路产生电导率测量的激励信号。由于电导率测量仪的电导率范围较大,而A/D转换器的线性区间有限，电导率传感器的测量信号通过程控放大器进行放大，程控放大器可以由精密运放模拟开关MAX313和四个精密反馈电阻组成。电导电极测量得到的信号是双极性的脉冲信号,由于模数转换电路的转换区间为0-3.3V,为了使模数转换电路处理单极性的信号,在模数转换电路前加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液体泡沫液相分数测量装置，其特征在于：包括电极引线、电导率测量仪、液体泡沫、液体滴落设备，所述电极引线分别与电导率测量仪和液体泡沫相连，所述电导率测量仪用于测量液体泡沫的电导率，所述液体泡沫为具有电导率的导电材料，所述液体滴落设备内装有与液体泡沫相同的液体，液体滴落设备控制液体滴入液体泡沫，用于改变液体泡沫的液相分数，实现液体泡沫的液相分数动态调整变化。

【技术特征摘要】
1.一种液体泡沫液相分数测量装置，其特征在于：包括电极引线、电导率测量仪、液体泡沫、液体滴落设备，所述电极引线分别与电导率测量仪和液体泡沫相连，所述电导率测量仪用于测量液体泡沫的电导率，所述液体泡沫为具有电导率的导电材料，所述液体滴落设备内装有与液体泡沫相同的液体，液体滴落设备控制液体滴入液体泡沫，用于改变液体泡沫的液相分数，实现液体泡沫的液相分数动态调整变化。2.如权利要求1所述的一种液体泡沫液相分数测量装置，其特征在于：所述液体滴落设备为滴管。3.如权利要求2所述的一种液体泡沫液相分数测量装置，其特征在于：所述滴管为可控制液体匀速滴落的滴管。4.如权利要求1所述的一种液体泡沫液相分数测量装置，其特征在于：所述电导率测量仪包括微控制器、光电隔离电路、激励信号发生电路、电导率传感器、程控放大器、半波整流电路、数模转换电路、温度测量电路、放大电路、电源模块、通信模块、液晶显示器，所述数模转换电路、光电隔离电路、电源模块、通信模块、液晶显示器为微控制器的外围电路分别与微控制器相连；所述光电隔离电路、激励信号发生电路、电导率传感器、程控放大器、半波整流电路、数模转换电路依次连接；所述温度传感器通过放大电路与数模转换电路相连接。5.如权利要求4所述的一种液体泡沫液相分数测量装置，其特征在于：所述微控制器的外围电路还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：史永超，
申请(专利权)人：上海宝钢钢材贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31