一种液相流速测量装置及方法制造方法及图纸

本申请公开了一种液相流速测量装置，包括处理器及流速传感器；所述流速传感器包括氧化钨电极及金属钨电极；所述金属钨电极连接于定电位点；所述处理器用于确定所述流速传感器的开路电压，并通过所述开路电压确定所述氧化钨电极处的液体流速。本申请利用所述氧化钨电极与所述金属钨电极对液体的温度与pH值响应基本一致的原理，消除了液体本身的温度与pH值对两电极之间电压的影响，并将所述金属钨电极连接于所述定电位点，使得氧化钨电极与所述金属钨电极之间的电压只受流动电势的影响，实现测量所述流速传感器所在的点的液体的瞬间流速的效果。本申请还提供了一种具有上述有益效果的液相流速测量方法。

A device and method for measuring liquid phase velocity

【技术实现步骤摘要】
一种液相流速测量装置及方法
本申请涉及流体测量领域，特别是涉及一种液相流速测量装置及方法。
技术介绍
气液两相流是气体和液体的混合流动，广泛存在于能源、环境、化工等众多领域中，单点液体流速作为气液两相流中最重要的测量参数之一，它的实时准确测量对气液两相流的流型及传热传质性能判断意义重大。例如，在核反应堆安全冷却过程中，实时准确监测冷却系统管道中各点液体流速，可以预测冷却系统的状态以判断核燃料棒是否充分冷却；在水污染处理生物降解过程中，实时准确监测生物降解曝气过程中管道中各点的液体流速，可以精准设计生物降解流程以提高生物降解速率；在油气输送过程中，实时准确监测输送管道中各点的液体流速，可以为油气输送提供科学指导以保证输送安全。如今广泛使用的流速测量方法有电磁测速法、基于声学技术的测速法、激光多普勒测速法、粒子图像测速法等，可以实现流速测量，但仍存在一定问题，上述方法测得流速都表示一定时间内局部区域的平均流速，无法实时准确得到单点液体流速。由于气液两相流流动的复杂性，如果只能测得其平均流速意义不大，因此如何实时准确测量单点液体流速就成了本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种液相流速测量装置及方法，以解决现有技术中流速测量无法测量单点瞬间流速的问题。为解决上述技术问题，本申请提供一种液相流速测量装置，包括处理器及流速传感器；所述流速传感器包括氧化钨电极及金属钨电极；所述金属钨电极连接于定电位点；所述处理器用于确定所述流速传感器的开路电压，并通过所述开路电压确定所述氧化钨电极处的液体流速。可选地，在所述的液相流速测量装置中，所述金属钨电极接地。可选地，在所述的液相流速测量装置中，所述液相流速测量装置包括多个所述氧化钨电极；所述处理器用于确定每个电极电压响应范围在0至500毫伏范围内的所述氧化钨电极与所述金属钨电极间的电压。可选地，在所述的液相流速测量装置中，多个所述氧化钨电极设置在液体流动通路的不同高度上。可选地，在所述的液相流速测量装置中，所述液相流速测量装置还包括网板；所述氧化钨电极与所述金属钨电极设置在所述网板上。可选地，在所述的液相流速测量装置中，所述氧化钨电极及所述金属钨电极为酚醛纸基板电极。可选地，在所述的液相流速测量装置中，所述氧化钨电极及所述金属钨电极包括密封层，所述密封层用于密封所述氧化钨电极的焊接层及所述金属钨电极的焊接层。可选地，在所述的液相流速测量装置中，所述密封层为焊接胶密封层。本申请还提供了一种液相流速测量方法，包括：获得所述流速传感器的开路电压；其中，所述流速传感器包括氧化钨电极及金属钨电极，所述金属钨电极连接于定电位点；通过所述开路电压确定所述氧化钨电极处的液体流速。可选地，在所述的液相流速测量方法中，所述获得所述流速传感器的开路电压包括：当液相流速测量装置包括多个所述氧化钨电极时，分别获得电极电压响应范围在0至500毫伏范围内的所述氧化钨电极与所述金属钨电极间的电压，并得到所述开路电压的平均值或中位数；通过所述平均值或中位数，确定所述流速传感器处的液体流速。本申请所提供的液相流速测量装置，包括处理器及流速传感器；所述流速传感器包括氧化钨电极及金属钨电极；所述金属钨电极连接于定电位点；所述处理器用于确定所述流速传感器的开路电压，并通过所述开路电压确定所述氧化钨电极处的液体流速。本申请利用所述氧化钨电极与所述金属钨电极对液体的温度与pH值响应基本一致的原理，消除了液体本身的温度与pH值对两电极之间电压的影响，并将所述金属钨电极连接于所述定电位点(即测量时电路中电位固定不变的点)，使得氧化钨电极与所述金属钨电极之间的电压只受流动电势的影响，实现测量所述流速传感器所在的点的液体的瞬间流速的效果。本申请还提供了一种具有上述有益效果的液相流速测量方法。附图说明为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请提供的液相流速测量装置的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本申请提供的液相流速测量装置的另一种具体实施方式的结构示意图；图3为本申请提供的液相流速测量装置的又一种具体实施方式的结构示意图；图4为本申请提供的液相流速测量方法的一种具体实施方式的流程示意图；图5为氧化钨电极制备过程中循环次数与极化电流的关系图；图6为氧化钨电极与金属钨电极的电压与液体pH值的关系图；图7为氧化钨电极与金属钨电极的电压与液体温度的关系图；图8为搅拌器转速与流速传感器开路电压的关系图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本申请的核心是提供一种液相流速测量装置，其一种具体实施方式的结构示意图如图1所示，称其为具体实施方式一，包括处理器200及流速传感器100；所述流速传感器100包括氧化钨电极110及金属钨电极120；所述金属钨电极120连接于定电位点；所述处理器200用于确定所述流速传感器100的开路电压，并通过所述开路电压确定所述流速传感器100处的液体流速。特别的，所述金属钨电极120接地。本申请利用了氧化钨与金属钨对液体pH值及温度响应基本一致的特性来避免所述液体的温度和pH值影响两电极间的电压进而导致流速误判，因此，可以预见的是，本申请中的所述氧化钨电极110与所述金属钨电极120应设置于同一位置，或温度与pH值相同的位置，可根据实际情况作调整。另外，所述氧化钨电极110及所述金属钨电极120为酚醛纸基板电极，酚醛纸基板成本低，价格便宜，相对密度较小，使用寿命长。更进一步地，所述氧化钨电极110及所述金属钨电极120包括密封层，所述密封层用于密封所述氧化钨电极110的焊接层及所述金属钨电极120的焊接层，所述焊接层指将金属与基板焊接在一起的焊料形成的层，增设密封层后可有效避免焊料与待测速的液体接触并发生反应，提高电极的工作稳定性与可靠性。再进一步地，所述密封层为焊接胶密封层。本申请中的处理器200，可为一独立终端，也可为一虚拟装置，优选地，为通过ZigBee的无线传输方式，以CC2530为主芯片的多路电压测量的无线传感器网络节点，包括终端电压数据采集节点和协调器。终端节点采集多路差动氧化钨开路电压，并将电压数据无线发送给协调器，协调器再将电压数据通过串口通信发送到PC端，最终将电压值输出到串口显示助本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液相流速测量装置，其特征在于，包括处理器及流速传感器；/n所述流速传感器包括氧化钨电极及金属钨电极；/n所述金属钨电极连接于定电位点；/n所述处理器用于确定所述流速传感器的开路电压，并通过所述开路电压确定所述氧化钨电极处的液体流速。/n

【技术特征摘要】
1.一种液相流速测量装置，其特征在于，包括处理器及流速传感器；
所述流速传感器包括氧化钨电极及金属钨电极；
所述金属钨电极连接于定电位点；
所述处理器用于确定所述流速传感器的开路电压，并通过所述开路电压确定所述氧化钨电极处的液体流速。


2.如权利要求1所述的液相流速测量装置，其特征在于，所述金属钨电极接地。


3.如权利要求1所述的液相流速测量装置，其特征在于，所述液相流速测量装置包括多个所述氧化钨电极；
所述处理器用于确定每个电极电压响应范围在0至500毫伏范围内的所述氧化钨电极与所述金属钨电极间的电压。


4.如权利要求3所述的液相流速测量装置，其特征在于，多个所述氧化钨电极设置在液体流动通路的不同高度上。


5.如权利要求1所述的液相流速测量装置，其特征在于，所述液相流速测量装置还包括网板；
所述氧化钨电极与所述金属钨电极设置在所述网板上。


6.如权利要求1所述的液相流速测量装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：文一章，毛元方，陈浩文，贺子幸，罗琼辉，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43