两相流测量电导探针研制和标定

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两相流广泛存在于化工、石油和核能等工程领域,其参数检测具有重要意义。两相流动极其复杂,同时两相流测量在国际上还没有得到很好的解决,因此两相流被称为“难测流体”。两相流测量发展到今天,已经出现了许多新的技术,但考虑到一些两相流检测技术在应用方面的限制,电导探针法仍具有巨大的优越性。虽然电导探针法的测量方式属于接触式测量,但它不会受到操作人员熟练程度的影响,并可以直接给出便于观测的电信号。同时在诸如抗震、耐高温、抵御核辐射等方面,电导探针法具有较大测量优势。本文对电导探针法测量气液两相流的气泡速度和空泡份额进行了相关研究,主要工作如下:(1)设计并试制了用以测量空泡份额和气泡速度的单头电导探针和双头电导探针,进行了电导探针变送电路的设计,完成了探针信号采集处理程序的编制和调试;(2)设计和搭建了进行两相流测量实验的标定台架,包括静水实验段和L形实验段;(3)完成相关的标定实验。基于静水实验段进行单头探针的两相流空泡份额测量实验,并采用水位高度变化法对探针进行了标定;进行了双头探针的两相流气泡速度测量实验,并采用空气体积流量法对探针进行了标定。基于L形实验段单头探针的两相流空泡份额测量实验正在进行中,该标定方法将采用快关阀门法对探针进行标定。实验结果表明,所设计实验段能够生成稳定均匀的泡状流,所采用的空泡份额和气泡速度的标定方法可行;所制作的单、双头探针性能稳定,响应较快;具有较高的空泡份额测量精度,但气泡速度测量误差较大,需要改进。
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