【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及了一种测量装置及其方法，尤其涉及了一种测量气液两相流流动过程中空隙率的装置及其方法。
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。超声波法用于气液两相流流量测量有诸多优点：超声波对容器或管道的材质无特殊要求，对介质的导电性、介电常数、透光性无特殊要求，可实现非接触测量，安全性好。专利技术...
【技术保护点】
一种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)、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)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；所述的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，电导探针(11)经电线与试验管道(10)外部的示波器(12)连接。3.根据权利要求1所述的一种测量气液两相流流动过程中空隙率的装置，其特征是：还包括计算机(4)，示波器(12)和高密度数字化仪(3)均与计算机(4)连接。4.根据权利要求1所述的一种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。5.一种测量气液两相流流动过程中空隙率的方法，其特征是：1)采用权利要求1～4任一所述装置，通过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，并接收包含有空隙率数据的回波信号，回波信号为时间序列；2)对回波信号的时间序列用解析信号相空间分割方法转换成符号序列；3)利用D-Markov机对符号序列进行统计分析得到状态转移矩阵，进而从状态转移矩阵中提取获得状态转移概率向量，通过状态转移概率向量得到与空隙率密切相关的流动测度；4)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，将电导探针(11)安装在试验管道(10)内的不同径向位置进行测量，经示波器(12)处理获得与流动测度对应的空隙率；5)由步骤3)和4)获得了流动测度与空隙率的对应关系，在待测实验条件下测量获得流动测度，根据该对应关系比对获得其对应的空隙率。6.根据权利要求5所述...
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