專利名稱：高粘度液體中氣泡含量的低壓聲學檢測裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高粘度液體中氣泡含量的聲學檢測方法及裝置，適用于檢測高粘 度液體中的氣泡含量。
背景技術：
所有液體都有溶解氣體的能力，溶解在液體中的氣體，以直徑為微米級的空化核 (或氣泡核)的形式存在。液體中的動態(tài)氣泡，或者氣泡破裂時通常表現出一定的聲學特 征，聲測試技術作為一種直接的、非侵入性的方法，已經廣泛用于液體中動態(tài)氣泡聲特性的 研究。目前在醫(yī)療、海洋聲學及火山預測等領域已有廣泛應用。對于高粘度的液體，其粘度、表面張力等物理屬性均不同于低粘度的液體。高粘度 液體中的氣泡依靠自身浮力上升的速度是極其緩慢的，必須依靠外力將氣泡帶到液面。為了提高產品質量，通常要對高粘度液體物料進行脫泡處理，目前脫泡技術在石 油、化工、紡織及冶金等領域被廣闊應用。而脫泡效果是影響后序產品質量的一個重要因 素。目前在工程領域，必須在產品制成后，通過對產品質量的評價，再反過來評價脫泡效果 的好壞。這樣勢必造成成本的增加和加大檢驗的誤差。脫泡效果的在線檢測或針對物料脫 泡參數的實驗測試，對于提高生產效率，提高產品質量均具有很高的實用價值。本發(fā)明提出的高粘度液體中氣泡含量的低壓聲學檢測裝置及方法，能夠快速地在 完成高粘度液體內氣泡含量的檢測。

發(fā)明內容
技術問題本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種采用高粘度液體中氣泡含量的低 壓聲學檢測裝置及方法，根據低壓條件下薄膜脫泡的機理，以及氣泡破裂的聲學特性，應用 聲學測試手段檢測高粘度液體中的氣泡含量。技術方案為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的高粘度液體中氣泡含量的低壓聲 學檢測裝置包括真空抽氣裝置，與真空抽氣裝置連接的減壓室，減壓室內盛放有高粘度液 體和待測氣泡，用于接收減壓室輸出的信號的聲傳感器、用于接收聲傳感器輸出信號的信 號采集裝置和用于接收信號采集裝置輸出信號的并對其進行分析的信號處理及分析裝置。優(yōu)選的，所述真空抽氣裝置包括真空泵，與真空泵連接的真空表和與真空泵連接 的用于控制真空泵的真空閥。本發(fā)明還提供了一種高粘度液體中氣泡含量的低壓聲學檢測方法，該方法包括如 下步驟由真空抽氣裝置抽出減壓室內的空氣，隨著減壓室內氣壓的降低，高粘度液體中的 氣泡在低壓作用下迅速生長直至破裂，信號采集裝置采集聲傳感器接收到的氣泡破裂時發(fā) 出的聲信號，并將該聲信號傳送給信號處理分析裝置，由信號處理分析裝置根據的聲信號 中出現的脈沖數分析出高粘度液體中氣泡的含量。優(yōu)選的，所述真空抽氣裝置抽出減壓室的空氣的方法為，由真空泵抽取減壓室內 的空氣，真空閥控制真空泵是否抽取空氣，真空表用于檢測減壓室內的壓力大小。
有益效果該方法及裝置能快速完成高粘度液體內氣泡含量的檢測。


圖1表示高粘度液體中氣泡含量的低壓聲學檢測系統示意圖中符號說明一表示柱形減壓室的直徑，L柱形減壓室的高f,聲傳感器伸入深度；
真空泵1，真空表2，真空閥3，減壓室4，聲傳感器5，信號采集裝置6，信號處理及分析裝置 7，高粘度液體8，氣泡9。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。參見圖1，本發(fā)明提供的高粘度液體中氣泡含量的低壓聲學檢測裝置包括真空抽 氣裝置，與真空抽氣裝置連接的減壓室4，與減壓室4連接的信號采集裝置以及與信號采集 裝置連接的信號處理及分析裝置7。真空抽氣裝置用于抽取減壓室4內的空氣，減壓室4內盛放有待測的高粘度液體 8，采集裝置用于接收減壓室4發(fā)出的聲信號并將該聲信號傳送給信號處理分析裝置7，該 信號處理及分析裝置7用于根據接收到的聲信號分析出高粘度液體8中的氣泡含量。真空抽氣裝置包括真空泵1，與真空泵1連接的真空表2和與真空泵1連接的用于 控制真空泵1的真空閥3。采集裝置包括與減壓室4相連的用于接收減壓室4傳出的聲信號的聲傳感器5和 與聲傳感器5相連且用于存放聲信號的信號采集裝置6，該信號采集裝置6還與信號處理及 分析裝置7相連。本發(fā)明提供的高粘度液體中氣泡含量的低壓聲學檢測方法，該方法包括如下步 驟由真空抽氣裝置抽出減壓室4內的空氣，隨著減壓室4內氣壓的降低，高粘度液體8中 的氣泡9在低壓作用下迅速生長直至破裂，破裂產生的聲信號由信號采集裝置接收傳入到 信號處理及分析裝置7，由聲信號即可分析出該高粘度液中氣泡的含量氣泡破裂產生的 聲信號的脈沖數即為破裂的氣泡數，也就是單位體積高粘度液體內氣泡的含量。所述真空抽氣裝置為真空泵1。采集裝置包括與減壓室4相連的用于接收減壓室4傳出的聲信號的聲傳感器5和 與聲傳感器5相連且用于存放聲信號的信號采集裝置6，該信號采集裝置6還與信號處理及 分析裝置7相連，聲信號有聲傳感器5接收并傳送到信號采集裝置6，有信號采集裝置6傳 送到信號處理及分析裝置7。為能向柱形減壓室4內放置高粘度液體和便于低壓室的清洗，柱形低壓室的頂蓋 設計成可拆裝形式。單位體積的高粘度液體以液膜8的形式均勻分布在低壓室底面。為便于直接觀察低壓室內的氣泡，柱形低壓室可采用透明樹脂玻璃材料，但壁厚 必須滿足承受低壓要求。低壓室通過真空管道與真空泵1相連接，真空管道上設置有真空閥3，真空表2用 于監(jiān)測柱形低壓室內壓力大小。聲傳感器5安裝在減壓室4頂蓋的中心，并伸進一高度h，聲傳感器5接收的信號首先傳送到信號采集裝置6，再傳送到信號處理及分析裝置7進行分析，由信號處理分析裝 置7根據的聲信號中出現的脈沖數分析出高粘度液體8中氣泡的含量。
權利要求
1.一種高粘度液體中氣泡含量的低壓聲學檢測裝置，其特征在于該裝置包括真空抽 氣裝置，與真空抽氣裝置連接的減壓室(4)，減壓室(4)內盛放有高粘度液體(8)和待測氣 泡(9)，用于接收減壓室(4)輸出的信號的聲傳感器(5)、用于接收聲傳感器(5)輸出信號的 信號采集裝置(6)和用于接收信號采集裝置(6)輸出信號的并對其進行分析的信號處理及 分析裝置(7)。
2.根據權利要求1所述的高粘度液體中氣泡含量的低壓聲學檢測裝置，其特征在于 所述真空抽氣裝置包括真空泵(1)，與真空泵(1)連接的真空表(2)和與真空泵(1)連接的 用于控制真空泵(1)的真空閥(3 )。
3.一種用于權利要求1所述的高粘度液體中氣泡含量的低壓聲學檢測方法，其特征 在于該方法包括如下步驟由真空抽氣裝置抽出減壓室(4)內的空氣，隨著減壓室(4)內 氣壓的降低，高粘度液體(8 )中的氣泡(9 )在低壓作用下迅速生長直至破裂，信號采集裝置 (6)采集聲傳感器(5)接收到的氣泡破裂時發(fā)出的聲信號，并將該聲信號傳送給信號處理 分析裝置(7)，由信號處理分析裝置(7)根據的聲信號中出現的脈沖數分析出高粘度液體 (8)中氣泡的含量。
4.根據權利要求3所述的高粘度液體中氣泡含量的低壓聲學檢測方法，其特征在于 所述真空抽氣裝置抽出減壓室(4)的空氣的方法為，由真空泵(1)抽取減壓室(4)內的空 氣，真空閥(3)控制真空泵(4)是否抽取空氣，真空表(2)用于檢測減壓室(4)內的壓力大
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高粘度液體中氣泡含量的低壓聲學檢測裝置及方法。該裝置包括真空抽氣裝置，與真空抽氣裝置連接的減壓室(4)，與減壓室(4)連接的聲傳感器(5)、信號采集裝置(6)及信號處理及分析裝置(7)；真空抽氣裝置用于抽取減壓室(4)內的空氣，減壓室(4)內盛放有待測的含有氣泡(9)的高粘度液體(8)，信號采集裝置(6)采集聲傳感器(5)接收到的氣泡破裂時發(fā)出的聲信號，并將該聲信號傳送給信號處理分析裝置(7)，根據處理后的聲信號可以分析出高粘度液體(8)中的氣泡的含量。該裝置及方法能快速完成檢測。
文檔編號G01N29/02GK102147393SQ20111000728
公開日2011年8月10日 申請日期2011年1月14日 優(yōu)先權日2011年1月14日
發(fā)明者劉曉波, 張建潤, 李普, 江克賀 申請人:東南大學