[发明专利]高粘度液体中气泡含量的低压声学检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高粘度液体中气泡含量的声学检测方法及装置，适用于检测高粘度液体中的气泡含量。

背景技术

所有液体都有溶解气体的能力，溶解在液体中的气体，以直径为微米级的空化核(或气泡核)的形式存在。液体中的动态气泡，或者气泡破裂时通常表现出一定的声学特征，声测试技术作为一种直接的、非侵入性的方法，已经广泛用于液体中动态气泡声特性的研究。目前在医疗、海洋声学及火山预测等领域已有广泛应用。

对于高粘度的液体，其粘度、表面张力等物理属性均不同于低粘度的液体。高粘度液体中的气泡依靠自身浮力上升的速度是极其缓慢的，必须依靠外力将气泡带到液面。

为了提高产品质量，通常要对高粘度液体物料进行脱泡处理，目前脱泡技术在石油、化工、纺织及冶金等领域被广阔应用。而脱泡效果是影响后序产品质量的一个重要因素。目前在工程领域，必须在产品制成后，通过对产品质量的评价，再反过来评价脱泡效果的好坏。这样势必造成成本的增加和加大检验的误差。脱泡效果的在线检测或针对物料脱泡参数的实验测试，对于提高生产效率，提高产品质量均具有很高的实用价值。

本发明提出的高粘度液体中气泡含量的低压声学检测装置及方法，能够快速地在完成高粘度液体内气泡含量的检测。

发明内容

技术问题：本发明要解决的技术问题是提供一种采用高粘度液体中气泡含量的低压声学检测装置及方法，根据低压条件下薄膜脱泡的机理，以及气泡破裂的声学特性，应用声学测试手段检测高粘度液体中的气泡含量。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的高粘度液体中气泡含量的低压声学检测装置包括真空抽气装置，与真空抽气装置连接的减压室，减压室内盛放有高粘度液体和待测气泡，用于接收减压室输出的信号的声传感器、用于接收声传感器输出信号的信号采集装置和用于接收信号采集装置输出信号的并对其进行分析的信号处理及分析装置。

优选的，所述真空抽气装置包括真空泵，与真空泵连接的真空表和与真空泵连接的用于控制真空泵的真空阀。

本发明还提供了一种高粘度液体中气泡含量的低压声学检测方法，该方法包括如下步骤：由真空抽气装置抽出减压室内的空气，随着减压室内气压的降低，高粘度液体中的气泡在低压作用下迅速生长直至破裂，信号采集装置采集声传感器接收到的气泡破裂时发出的声信号，并将该声信号传送给信号处理分析装置，由信号处理分析装置根据的声信号中出现的脉冲数分析出高粘度液体中气泡的含量。

优选的，所述真空抽气装置抽出减压室的空气的方法为，由真空泵抽取减压室内的空气，真空阀控制真空泵是否抽取空气，真空表用于检测减压室内的压力大小。

有益效果：该方法及装置能快速完成高粘度液体内气泡含量的检测。

附图说明

图1表示高粘度液体中气泡含量的低压声学检测系统示意图；

图中符号说明：                                                表示柱形减压室的直径，柱形减压室的高，声传感器伸入深度；真空泵1，真空表2，真空阀3，减压室4，声传感器5，信号采集装置6，信号处理及分析装置7，高粘度液体8，气泡9。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参见图1，本发明提供的高粘度液体中气泡含量的低压声学检测装置包括真空抽气装置，与真空抽气装置连接的减压室4，与减压室4连接的信号采集装置以及与信号采集装置连接的信号处理及分析装置7。

真空抽气装置用于抽取减压室4内的空气，减压室4内盛放有待测的高粘度液体8，采集装置用于接收减压室4发出的声信号并将该声信号传送给信号处理分析装置7，该信号处理及分析装置7用于根据接收到的声信号分析出高粘度液体8中的气泡含量。

真空抽气装置包括真空泵1，与真空泵1连接的真空表2和与真空泵1连接的用于控制真空泵1的真空阀3。

采集装置包括与减压室4相连的用于接收减压室4传出的声信号的声传感器5和与声传感器5相连且用于存放声信号的信号采集装置6，该信号采集装置6还与信号处理及分析装置7相连。

本发明提供的高粘度液体中气泡含量的低压声学检测方法，该方法包括如下步骤：由真空抽气装置抽出减压室4内的空气，随着减压室4内气压的降低，高粘度液体8中的气泡9在低压作用下迅速生长直至破裂，破裂产生的声信号由信号采集装置接收传入到信号处理及分析装置7，由声信号即可分析出该高粘度液中气泡的含量：气泡破裂产生的声信号的脉冲数即为破裂的气泡数，也就是单位体积高粘度液体内气泡的含量。