一种用于液体流动测量的电容层析成像仪标定装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于液体流动测量的电容层析成像仪标定装置及方法，所述标定装置包括用于气液两相流的流形识别的电容层析成像仪、用于对电容层析成像仪的管道密封的密封系统，以及用于向电容层析成像仪输入待测流体的充装系统；密封系统包括设置于电容层析成像仪两端的法兰部件、设置于法兰部件端部的端口阀门，以及设置于法兰部件与电容层析成像仪之间的密封件；充装系统包括充装组件、设置于充装组件的阀门组件，以及设置于充装组件的液体装载组件，且充装系统连接于电容层析成像仪两端的法兰部件。本发明专利技术通过结合电容层析成像仪设置标定装置，从而获得高低两个边界值，有利于流动测量，且装置结构成本低，循环收集，避免产生环境影响。生环境影响。生环境影响。

【技术实现步骤摘要】
一种用于液体流动测量的电容层析成像仪标定装置及方法


[0001]本专利技术涉及液体流动测量
，特别涉及一种用于液体流动测量的电容层析成像仪标定装置及方法。

技术介绍

[0002]气液两相流是一个复杂的非线性动态体系，广泛存在于石油、化工、消防等领域,其特征参数的检测对其流动过程控制具有重要意义。
[0003]电容层析成像仪可以用于气液两相流的流形识别、空隙率测量等重要的特征参数。电容层析成像技术主要根据气液各具有不同的介电常数，当各相组分分布或浓度分布发生变化时，将引起混合流体等价介电常数发生变化，采用阵列式电容传感器，测量电极对间的电容值，利用相应的图像重建算法重建被测物场的介电分布图，可以直观显示管道横截面上气液两相分布。由于其非侵入式的特点，在用于两相流的表征上独居优势。
[0004]在使用电容层析成像仪进行测量之前，要先对其进行标定。准确的标定是获得流体的流形，速度、气液分布等关键参数的必要前提。电容层析成像仪的标定，通常是在静态条件下执行一个高的和一个低的校准，分别对应两相流中的纯液体和纯气体。低的校准是使管道内被最低导电强度的材料所填充，一般为空气；高的校准是是使管道内被最高导电强度材料所填充，一般是将被测液体充满管道内部。以这两个为边界值，作为其他测量值进行换算的基准。
[0005]对于水、油等液体，其在常温常压下为液体，一般采用空气进行驱动。在进行标定时，可以方便地将待测液体和空气分别充满电容层析成像仪的管道，获得两个边界值。但对于如七氟丙烷、三氟甲烷、五氟乙烷等低沸点的灭火剂或制冷剂液体，其在常温常压下为气态，加压液化后在管道内进行输运，输运过程中为气液两相流。标定时，需要将这类液体以纯气态和纯液态的形式充满到电容层析成像仪管道内，但目前尚缺乏合适的标定装置和方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的克服现有技术存在的不足，为实现以上目的，采用一种用于液体流动测量的电容层析成像仪标定装置及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]一种用于液体流动测量的电容层析成像仪标定装置及方法，所述标定装置包括用于气液两相流的流形识别和参数测量的电容层析成像仪、用于对电容层析成像仪的管道密封的密封系统，以及用于向电容层析成像仪输入待测流体的充装系统；
[0008]所述密封系统包括设置于电容层析成像仪两端的法兰部件、设置于法兰部件端部的端口阀门，以及设置于法兰部件与电容层析成像仪之间的密封件；
[0009]所述充装系统包括充装组件、设置于充装组件的阀门组件，以及设置于充装组件的液体装载组件，且所述充装系统连接于电容层析成像仪两端的法兰部件。
[0010]作为本专利技术的进一步的方案：所述法兰部件包括设置于电容层析成像仪两端的第
一法兰和第二法兰。
[0011]作为本专利技术的进一步的方案：所述端口阀门设置于第一法兰的端部。
[0012]作为本专利技术的进一步的方案：所述充装组件包括连接于电容层析成像仪的主管道、设置于主管道中间的真空泵、设置于主管道尾部的充装泵，以及设置于充装泵的空压机。
[0013]作为本专利技术的进一步的方案：所述液体装载组件包括设置于主管道尾部的第一存储组件、设置于充装泵的第二存储组件，以及连接于主管道的收集器。
[0014]作为本专利技术的进一步的方案：所述阀门组件包括设置于电容层析成像仪与主管道之间的压力表、设置于第一存储组件与主管道之间的减压阀、设置于第二存储组件的电子秤、设置于收集器与主管道之间的泄压阀，以及设置于真空泵与主管道之间的真空开关。
[0015]作为本专利技术的进一步的方案：所述收集器的两端分别与端口阀门和主管道相连接。
[0016]另一方面的技术方案：一种用于液体流动测量的电容层析成像仪标定装置的标定方法，所述标定方法采用如上述所述一种用于液体流动测量的电容层析成像仪标定装置，所述标定方法的具体步骤包括：
[0017]步骤一、将电容层析成像仪竖直放置，将其连接充装系统，以及设置密封系统；
[0018]步骤二、开启充装系统的真空泵，对电容层析成像仪的管道抽真空，然后关闭真空泵，打开第二存储组件，使之与电容层析成像仪的管路相通，待主管道上的压力表数值稳定后，开启电容层析成像仪软件，将之标定为待测流体的最低边界值；
[0019]步骤三、再次开启充装系统的真空泵，对电容层析成像仪的管道抽真空，然后关闭真空泵，打开第二存储组件、空压机，以及充装泵，将超过电容层析成像仪管道容积的液态试剂充入电容层析成像仪管道中，然后开启第一存储组件的氮气瓶加压，使得管道内的压力超过所充装液体的临界压力，待主管道上的压力表数值稳定后，开启电容层析成像仪软件，将之标定为待测流体的最高边界值。
[0020]作为本专利技术的进一步的方案：在每次标定完成后，管道内的待测流体通过泄压阀或密封系统的端口阀门排放至收集器。
[0021]作为本专利技术的进一步的方案：所述步骤二的最低边界值和步骤三的最高边界值的标定顺序，根据实际测量需要进行调换。
[0022]与现有技术相比，本专利技术存在以下技术效果：
[0023]采用上述的技术方案，通过采用先抽真空再充装的方式，可以方便地使电容层析成像仪管路中分别充满纯液态和纯气态的待测流体，获得高低两个边界值，为后续的流动测量奠定基础。该装置操作步骤简单，抽真空和流体充装两个步骤可以方便地进行切换，且采用压力表实时显示管道内部的压力，可以直观判断流体的气液状态；标定装置设有收集器，可以对排出管道的待测液体进行收集，防止对环境造成影响；此外，该装置制作成本低，适合于电容层析成像仪用于灭火剂、制冷剂等多种低沸点介质流动测量时的标定。
附图说明
[0024]下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述：
[0025]图1为本申请公开实施例的标定装置的结构示意图；
[0026]图2为本申请公开实施例的密封系统结构示意图。
[0027]图中：1、端口阀门；2、第一法兰；3、密封件；4、电容层析成像仪；5、第二法兰；6、第一存储组件；7、空压机；8、第二存储组件；9、充装泵；10、真空泵；11、减压阀；12、氮气阀门；13、真空开关；14、泄压阀；15、主管道；16、充装开关；17、压力表；18、电子秤；19、收集器。
具体实施方式
[0028]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，所描述的实施例仅仅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，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]请参考图1和图2，本专利技术实施例中，一种用于液体流动测量的电容层析成像仪标定装置及方法，所述标定装置包括电容层析成像仪4、密封系统，以及充装系统；
[0030]所述电容层析成像仪4用于气液两相流的流形识别和参数测量的；
[0031]所述密封系统用于对电容层析成像仪4的管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于液体流动测量的电容层析成像仪标定装置，其特征在于，所述标定装置包括用于气液两相流的流形识别和参数测量的电容层析成像仪、用于对电容层析成像仪的管道密封的密封系统，以及用于向电容层析成像仪输入待测流体的充装系统；所述密封系统包括设置于电容层析成像仪两端的法兰部件、设置于法兰部件端部的端口阀门，以及设置于法兰部件与电容层析成像仪之间的密封件；所述充装系统包括充装组件、设置于充装组件的阀门组件，以及设置于充装组件的液体装载组件，且所述充装系统连接于电容层析成像仪两端的法兰部件。2.根据权利要求1所述一种用于液体流动测量的电容层析成像仪标定装置，其特征在于，所述法兰部件包括设置于电容层析成像仪两端的第一法兰和第二法兰。3.根据权利要求2所述一种用于液体流动测量的电容层析成像仪标定装置，其特征在于，所述端口阀门设置于第一法兰的端部。4.根据权利要求1所述一种用于液体流动测量的电容层析成像仪标定装置，其特征在于，所述充装组件包括连接于电容层析成像仪的主管道、设置于主管道中间的真空泵、设置于主管道尾部的充装泵，以及设置于充装泵的空压机。5.根据权利要求4所述一种用于液体流动测量的电容层析成像仪标定装置，其特征在于，所述液体装载组件包括设置于主管道尾部的第一存储组件、设置于充装泵的第二存储组件，以及连接于主管道的收集器。6.根据权利要求5所述一种用于液体流动测量的电容层析成像仪标定装置，其特征在于，所述阀门组件包括设置于电容层析成像仪与主管道之间的压力表、设置于第一存储组件与主管道之间的减压阀、设置于第二存储组件的电子秤、设置于收集器与主管...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪小敏，赵晨曦，黄秋锐，陈也，汪箭，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：