一種用于兩相流檢測的四扇區(qū)分布式電導(dǎo)傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于兩相流檢測的四扇區(qū)分布式電導(dǎo)傳感器，包括外管、內(nèi)管、檢測電極和保護(hù)電極；所述內(nèi)管設(shè)置在外管內(nèi)，且外管與內(nèi)管之間形成有空腔；所述空腔內(nèi)設(shè)置有絕緣材料；所述檢測電極和保護(hù)電極分別設(shè)置在內(nèi)管內(nèi)，且保護(hù)電極分別設(shè)置在檢測電極兩側(cè)；所述檢測電極通過信號線與N?TYPE接頭連接；所述外管外端設(shè)置有控制箱；所述控制箱內(nèi)設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換器、濾波器、信號放大器和數(shù)字采集器，且A/D轉(zhuǎn)換器輸出端與濾波器輸入端電性連接；該用于兩相流檢測的四扇區(qū)分布式電導(dǎo)傳感器，它采用在檢測電極兩側(cè)分別設(shè)置有保護(hù)電極，使其減小或消除散雜電容對檢測電極的影響，檢測值更加準(zhǔn)確；實用性強(qiáng)，易于推廣使用。
【專利說明】
一種用于兩相流檢測的四扇區(qū)分布式電導(dǎo)傳感器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及兩相流檢測設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用于兩相流檢測的四扇區(qū)分布式電導(dǎo)傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]兩相流現(xiàn)象廣泛存在于石油工程、化學(xué)工程、冶金工程、核工程、航空與航天工程等傳統(tǒng)工業(yè)和新興工業(yè)領(lǐng)域中。兩相流是氣、液、固三相中任意兩相不相容物質(zhì)的混合流動體系。由于兩相流中各成份之間存在著密度、粘度等物理性質(zhì)上的差異，在流量、壓力、重力及管路形狀等諸多因素的影響下，導(dǎo)致兩相流參數(shù)測量十分困難。分相截面含率(相含率)是兩相流工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中一個重要的參數(shù)，它的精確測量對于生產(chǎn)過程的計量、控制和運行可靠性都具有重要的意義;兩相流相含率測量技術(shù)主要包括超聲法，光學(xué)法，射線法，應(yīng)用阻抗技術(shù)的電容和電導(dǎo)法等。由于電導(dǎo)傳感器具有原理清晰、結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)穩(wěn)定等諸多優(yōu)點，已廣泛地應(yīng)用于多相流參數(shù)測量中，在傳感器研發(fā)早期，多采用平板電極測量液膜厚度，為了避免傳感器對流型的擾動，嵌入管道內(nèi)壁的環(huán)形電極傳感器應(yīng)運而生，例如環(huán)形電導(dǎo)傳感器、帶保護(hù)電極和溫度補(bǔ)償?shù)膶Ρ谑江h(huán)狀電導(dǎo)傳感器、環(huán)形和半環(huán)形電導(dǎo)傳感器、六電極陣列電導(dǎo)傳感器和八電極陣列電導(dǎo)傳感器等。
[0003]目前，測量管道截面整體平均信息的對壁環(huán)形電導(dǎo)傳感器和測量空間整體信息的陣列式電導(dǎo)傳感器已不能夠滿足測量局部流動結(jié)構(gòu)精確測取相含率的需求。已有的測量局部信息的電導(dǎo)探針傳感器，由于其電極只設(shè)置有一個，只能測量一個點的流體信息(如局部速度和濃度)，輸出信號只有高低電平之分，包含的流動信息量少。單電容弦絲傳感器檢測范圍局限在測量電極附近極其微小的范圍之內(nèi)，且插入式結(jié)構(gòu)會對流場產(chǎn)生擾動，在非均勻、復(fù)雜流體的測量上具有局限性；同時，現(xiàn)有的檢測電極兩側(cè)缺少有保護(hù)電極，其檢測結(jié)果很容易被散雜電容的影響，導(dǎo)致檢測值不準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]現(xiàn)有技術(shù)難以滿足人們的需要，為了解決上述存在的問題，本實用新型提出了一種用于兩相流檢測的四扇區(qū)分布式電導(dǎo)傳感器，它采用在檢測電極兩側(cè)分別設(shè)置有保護(hù)電極，使其減小或消除散雜電容對檢測電極的影響，檢測值更加準(zhǔn)確。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:一種用于兩相流檢測的四扇區(qū)分布式電導(dǎo)傳感器，包括外管、內(nèi)管、檢測電極和保護(hù)電極;所述內(nèi)管設(shè)置在外管內(nèi)，且外管與內(nèi)管之間形成有空腔;所述空腔內(nèi)設(shè)置有絕緣材料;所述檢測電極和保護(hù)電極分別設(shè)置在內(nèi)管內(nèi)，且保護(hù)電極分別設(shè)置在檢測電極兩側(cè);所述檢測電極通過信號線與N-TYPE接頭連接;所述外管外端設(shè)置有控制箱，且N-TYPE接頭通過同軸射頻電纜與控制箱電性連接;所述控制箱內(nèi)設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換器、濾波器、信號放大器和數(shù)字采集器，且A/D轉(zhuǎn)換器輸出端與濾波器輸入端電性連接;所述濾波器輸出端與信號放大器輸入端電性連接;所述信號放大器輸出端與數(shù)字采集器輸入端電性連接;所述數(shù)字采集器上設(shè)置有無線發(fā)射器。
[0006]進(jìn)一步，所述檢測電極設(shè)置有四個，且均勻分布在內(nèi)管內(nèi)。
[0007]進(jìn)一步，所述無線發(fā)射器與計算機(jī)內(nèi)的無線接收器無線連接。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:該用于兩相流檢測的四扇區(qū)分布式電導(dǎo)傳感器，它采用在檢測電極兩側(cè)分別設(shè)置有保護(hù)電極，使其減小或消除散雜電容對檢測電極的影響，檢測值更加準(zhǔn)確；四扇區(qū)分布式電導(dǎo)傳感器可測取非均勻、復(fù)雜流體的局部流動信息，為揭示局部流動結(jié)構(gòu)和研究兩相流流型演化動力學(xué)機(jī)制提供重要信息源;通過對此分布式電導(dǎo)傳感器四扇區(qū)測量信號進(jìn)行數(shù)據(jù)融合可獲得很好的相含率測量效果，實用性強(qiáng)，易于推廣使用。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)不意圖；
[0010]圖2為本實用新型的工作原理框圖；
[0011]圖中:1-外管、2-內(nèi)管、3-檢測電極、4-保護(hù)電極、5-絕緣材料、6-信號線、7-N-TYPE接頭、8-控制箱、9-同軸射頻電纜、10-A/D轉(zhuǎn)換器、11-濾波器、12-信號放大器、13-數(shù)字采集器、14-無線發(fā)射器、15-計算機(jī)。
【具體實施方式】
[0012]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0013]請參閱圖1-2，本實用新型提供的一種實施例:一種用于兩相流檢測的四扇區(qū)分布式電導(dǎo)傳感器，包括外管1、內(nèi)管2、檢測電極3和保護(hù)電極4;所述內(nèi)管2設(shè)置在外管I內(nèi)，且外管I與內(nèi)管2之間形成有空腔;所述空腔內(nèi)設(shè)置有絕緣材料5;所述檢測電極3和保護(hù)電極4分別設(shè)置在內(nèi)管2內(nèi)，且保護(hù)電極4分別設(shè)置在檢測電極3兩側(cè);所述檢測電極3通過信號線6與N-TYPE接頭7連接;所述外管I外端設(shè)置有控制箱8，且N-TYPE接頭7通過同軸射頻電纜9與控制箱8電性連接;所述控制箱8內(nèi)設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換器10、濾波器11、信號放大器12和數(shù)字采集器13，且A/D轉(zhuǎn)換器10輸出端與濾波器11輸入端電性連接;所述濾波器11輸出端與信號放大器12輸入端電性連接;所述信號放大器12輸出端與數(shù)字采集器13輸入端電性連接;所述數(shù)字采集器13上設(shè)置有無線發(fā)射器14;所述檢測電極3設(shè)置有四個，且均勻分布在內(nèi)管2內(nèi)；所述無線發(fā)射器14與計算機(jī)15內(nèi)的無線接收器無線連接。
[0014]本實用新型用于兩相流檢測的四扇區(qū)分布式電導(dǎo)傳感器在使用時，檢測電極3檢測內(nèi)管2內(nèi)的兩相流信號，并通過信號線6傳遞到N-TYPE接頭7上，再輸送到控制箱8內(nèi)；經(jīng)信號A/D轉(zhuǎn)換器10、濾波器11和信號放大器12對數(shù)據(jù)的處理，最后將收集到的信號輸送到數(shù)字采集器13中，并通過無線發(fā)射器14發(fā)射到計算機(jī)15上進(jìn)行分析。
[0015]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
【主權(quán)項】
1.一種用于兩相流檢測的四扇區(qū)分布式電導(dǎo)傳感器，其特征是:包括外管(I)、內(nèi)管⑵、檢測電極⑶和保護(hù)電極(4);所述內(nèi)管⑵設(shè)置在外管⑴內(nèi)，且外管(I)與內(nèi)管⑵之間形成有空腔;所述空腔內(nèi)設(shè)置有絕緣材料(5);所述檢測電極(3)和保護(hù)電極(4)分別設(shè)置在內(nèi)管(2)內(nèi)，且保護(hù)電極(4)分別設(shè)置在檢測電極(3)兩側(cè);所述檢測電極(3)通過信號線(6)與N-TYPE接頭(7)連接;所述外管(I)外端設(shè)置有控制箱(8)，且N-TYPE接頭(7)通過同軸射頻電纜(9)與控制箱(8)電性連接;所述控制箱(8)內(nèi)設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換器(10)、濾波器(11)、信號放大器(12)和數(shù)字采集器(13)，且A/D轉(zhuǎn)換器(10)輸出端與濾波器(11)輸入端電性連接;所述濾波器(11)輸出端與信號放大器(12)輸入端電性連接;所述信號放大器(12)輸出端與數(shù)字采集器(13)輸入端電性連接;所述數(shù)字采集器(13)上設(shè)置有無線發(fā)射器(14)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于兩相流檢測的四扇區(qū)分布式電導(dǎo)傳感器，其特征是:所述檢測電極(3)設(shè)置有四個，且均勻分布在內(nèi)管(2)內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于兩相流檢測的四扇區(qū)分布式電導(dǎo)傳感器，其特征是:所述無線發(fā)射器(14)與計算機(jī)(15)內(nèi)的無線接收器無線連接。
【文檔編號】G01N27/04GK205607908SQ201620352909
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】賈瓊雷
【申請人】賈瓊雷