[實(shí)用新型]基于可移動電容極板陣列的兩相流探測器標(biāo)定裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520620712.3
• 申請日: 2015-08-17
• 公開（公告）號: CN204881674U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳凱平;劉樂俠;蒲正清;劉聰慧;游力侖;姚志鵬;陸道綱;周世梁
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 黃家俊

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于多相流輸送技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于可移動電容極板陣列的兩相流探測器標(biāo)定裝置。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代石油開采運(yùn)輸和核能發(fā)電等領(lǐng)域內(nèi)，對氣液兩相流的測量是一個十分重要的課題，有必要對兩相流的空泡份額進(jìn)行精確測量，從而對兩相流界面相分布、流型變化等參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，為管道沿程壓降計(jì)算提供依據(jù)。

目前有很多氣液兩相流探測器的標(biāo)定方法，例如快關(guān)閥法、高速攝像法等。在這些方法中，快關(guān)閥法是在氣液兩相流實(shí)驗(yàn)測試管段的兩端安裝兩個能同時動作的快關(guān)閥，當(dāng)兩相混合流體的流動達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時，同時關(guān)閉這兩個閥門，并通過氣液分離求出兩閥門間的平均空泡份額；快關(guān)閥法簡單準(zhǔn)確有效，主要缺點(diǎn)在于不能標(biāo)定氣泡的運(yùn)動速度。高速攝影法對流動界面進(jìn)行高速動態(tài)拍攝，能夠更細(xì)致地反映界面波動的結(jié)構(gòu)特征，也能標(biāo)定氣泡的運(yùn)動速度，但是這種方法對操作者要求很高，而且存在照明、聚焦等光學(xué)問題，使用范圍受到限制；并且該標(biāo)定系統(tǒng)價格昂貴，且一般只適合單個氣泡運(yùn)動速度的標(biāo)定。本實(shí)用新型提出一種基于可移動電容極板陣列的兩相流探測器標(biāo)定裝置，采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的打孔板模擬氣液兩相流，通過設(shè)定打孔板打孔面積占比和步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速可對空泡份額和氣泡速度進(jìn)行精確模擬，從而進(jìn)行高精度標(biāo)定；也可通過設(shè)置不同打孔形狀、疊放多塊孔板的方式模擬不同的流型，實(shí)現(xiàn)對不同流型下氣液兩相流探測器的標(biāo)定；具有標(biāo)定速度快、精度高、范圍大的優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決目前兩相流探測器標(biāo)定裝置功能有限的不足，本實(shí)用新型提出了一種基于可移動電容極板陣列的兩相流探測器標(biāo)定裝置，其特征在于，導(dǎo)軌6由x向?qū)к壓蛓向?qū)к壗M成；x向?qū)к壓蛓向?qū)к壣戏謩e接有步進(jìn)電機(jī)9；多孔固體板7通過導(dǎo)軌槽放置在導(dǎo)軌6上；多孔固體板7兩側(cè)分別緊貼有兩塊銅質(zhì)電容極板8，形成電容極板陣列，銅質(zhì)電容極板8對稱分布，銅質(zhì)電容極板8上鉆有小孔并焊接有傳輸導(dǎo)線；密封外罩3罩住導(dǎo)軌6和多孔固體板7；密封外罩3上安裝有由壓力表4、泄壓閥5、充氮?dú)庋b置10、氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥11、壓力控制器13組成的恒壓裝置，以及由電加熱器2和半導(dǎo)體制冷器12組成的恒溫裝置1；壓力表4和泄壓閥5直接安裝在密封外罩3上，充氮?dú)庋b置10通過氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥11與密封外罩3連接，壓力表4、泄壓閥5、氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥11分別通過導(dǎo)線與壓力控制器13連接。

所述銅質(zhì)電容極板8形狀為100mm*100mm的正方形，銅質(zhì)電容極板8上所鉆小孔的孔徑為1mm。

本實(shí)用新型的有益效果在于，提出一種基于可移動電容極板陣列的兩相流探測器標(biāo)定裝置，可用來標(biāo)定氣液兩相流探測器的空泡份額和氣泡速度；采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動多孔固體板沿導(dǎo)軌移動以模擬氣液兩相流；具有標(biāo)定速度快、精度高、范圍大的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為基于可移動電容極板陣列的兩相流探測器標(biāo)定裝置示意圖。

圖中標(biāo)號：1-恒溫裝置、2-電加熱器、3-密封外罩、4-壓力表、5-泄壓閥、6-導(dǎo)軌、7-多孔固體板、8-銅質(zhì)電容極板、9-步進(jìn)電機(jī)、10-充氮?dú)庋b置、11-氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥、12-半導(dǎo)體制冷器、13-壓力控制器。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型提出一種基于可移動電容極板陣列的兩相流探測器標(biāo)定裝置，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作詳細(xì)說明。

圖1所示為基于可移動電容極板陣列的兩相流探測器標(biāo)定裝置示意圖，導(dǎo)軌由x向?qū)к壓蛓向?qū)к壗M成；x向?qū)к壓蛓向?qū)к壣戏謩e接有步進(jìn)電機(jī)；多孔固體板通過導(dǎo)軌槽放置在導(dǎo)軌上；多孔固體板兩側(cè)分別緊貼有兩塊銅質(zhì)電容極板，形成電容極板陣列，銅質(zhì)電容極板對稱分布，銅質(zhì)電容極板上鉆有小孔并焊接有傳輸導(dǎo)線；密封外罩罩住導(dǎo)軌和多孔固體板；密封外罩上安裝有由壓力表、泄壓閥、充氮?dú)庋b置、氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥、壓力控制器組成的恒壓裝置，以及由電加熱器和半導(dǎo)體制冷器組成的恒溫裝置；壓力表和泄壓閥直接安裝在密封外罩上，充氮?dú)庋b置通過氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥與密封外罩連接，壓力表、泄壓閥、氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥分別通過導(dǎo)線與壓力控制器連接。

其中，銅質(zhì)電容極板形狀為100mm*100mm的正方形，使用無水乙醇對銅質(zhì)電容極板表面進(jìn)行清洗，然后在銅質(zhì)電容極板的幾何中心處鉆孔，所鉆小孔的孔徑為1mm；使用屏蔽線作為傳輸導(dǎo)線，在屏蔽線接頭處保留2mm銅芯，將銅芯插入銅質(zhì)電容極板幾何中心處的小孔并進(jìn)行焊接；多孔固體板兩側(cè)分別緊貼有兩塊銅質(zhì)電容極板，銅質(zhì)電容極板對稱分布，形成電容極板陣列。