环状流流动液膜厚度及界面波的三维实时测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了环状流流动液膜厚度及界面波的三维实时测量装置及方法，由信号发生器、信号分配器、电导传感器组、信号处理电路以及数据采集装置组成；信号发生器用于产生矩形脉冲激励信号；信号分配器用于将矩形脉冲激励信号同时分配至所有电导传感器；当管道内通过液膜时，所有电导传感器用于将液膜的厚度转化为电流信号；信号处理电路用于将电流信号进行整流、滤波及放大后转化为电压信号；当所有电导传感器完成一次电流信号采集后记为一个测量周期，数据采集装置用于将一测量周期内的电压信号进行融合处理后转化成液膜厚度。本发明专利技术实现了对环状流内壁面附着流动液膜及界面波的实时三维测量，解决了目前测量方法难以实现无干扰、三维测量的问题。

【技术实现步骤摘要】
环状流流动液膜厚度及界面波的三维实时测量装置及方法
本专利技术属于液膜厚度监测
，具体涉及环状流流动液膜厚度及界面波的三维实时测量装置及方法。
技术介绍
环状流是能源、化工领域经常遇到的一种气液两相流型，其特点为大部分液体成膜状附着于管内壁，而气体在管中心区域夹带小液滴高速流过。如锅炉水冷壁管束中，随着水的不断蒸发，在管束末端会形成环状流，当环状流液膜蒸发完后则会出现传热恶化区域，导致水冷壁的超温；在降膜冷却器内，液膜的特性将直接影响管壁两侧介质的换热效率；在多相集输管道等设施内，液膜的分布特性则是影响输送效率、管内壁冲刷腐蚀特性的重要因素。以上环境中的液膜通常具有动态流动、三维分布、导电、表面存在明显界面波动等特点，对此类液膜厚度分布、界面波动规律的实时准确测量是确保此类设施性能的重要基础，同时也是研究环状流、环雾状流中基础科学问题的重要手段。目前液膜厚度的直接测量方法主要有电学法、光学法、超声波法等。电学法又包括电容法、电导法两大类，如双平行或双环电导探针、单丝电容探针、电容层析成像等，其中，电导法是最为常用、可靠的方法之一，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.环状流流动液膜厚度及界面波的三维实时测量装置，其特征在于，包括信号发生器(1)、信号分配器(2)、电导传感器组(3)、信号处理电路(4)和数据采集装置(5)，所述电导传感器组(3)由若干电导传感器(31)按照纵横向间隔排列组成，所述电导传感器(31)包括绝缘板(310)和设置在所述绝缘板(310)上的发射电极(311)和接收电极(312)；所述电导传感器组(3)设置在管道(6)内壁上沿周向开设的环形凹槽内，且所述电导传感器组(3)的端面与所述管道(6)的内壁面平齐；/n所述信号发生器(1)与所述信号分配器(2)连接，所述信号分配器(2)与每个所述电导传感器(31)的发射电极(311)连接，...

【技术特征摘要】
1.环状流流动液膜厚度及界面波的三维实时测量装置，其特征在于，包括信号发生器(1)、信号分配器(2)、电导传感器组(3)、信号处理电路(4)和数据采集装置(5)，所述电导传感器组(3)由若干电导传感器(31)按照纵横向间隔排列组成，所述电导传感器(31)包括绝缘板(310)和设置在所述绝缘板(310)上的发射电极(311)和接收电极(312)；所述电导传感器组(3)设置在管道(6)内壁上沿周向开设的环形凹槽内，且所述电导传感器组(3)的端面与所述管道(6)的内壁面平齐；
所述信号发生器(1)与所述信号分配器(2)连接，所述信号分配器(2)与每个所述电导传感器(31)的发射电极(311)连接，每个所述电导传感器(31)的接收电极(312)与所述信号处理电路(4)连接，所述信号处理电路(4)与所述数据采集装置(5)连接；
所述信号发生器(1)用于产生矩形脉冲激励信号；所述信号分配器(2)用于将矩形脉冲激励信号同时分配至所有所述电导传感器(31)；当所述管道(6)内通过液膜(7)时，所有所述电导传感器(31)用于将液膜(7)的厚度转化为电流信号；所述信号处理电路(4)用于将电流信号进行整流、滤波及放大后转化为电压信号；当所有所述电导传感器(31)完成一次电流信号采集后记为一个测量周期，所述数据采集装置(5)用于将一个测量周期内的电压信号进行融合处理后转化成液膜厚度。


2.根据权利要求1所述的环状流流动液膜厚度及界面波的三维实时测量装置，其特征在于，所述数据采集装置(5)根据预先对所述电导传感器(31)的电压与液膜厚度的标定关系，将一个周期内的电压信号进行融合处理后...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文升，尹成先，付安庆，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油天然气集团公司管材研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11