[发明专利]气液两相流中气泡大小、数目和运动速度的测量方法

权利要求书

1.一种气液两相流中气泡大小、数目和运动速度的测量方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1)、液体装置中气泡从下向上升，超声波发射换能器T1与超声波接收换能器R1正对，置于液体装置左右两侧，在激励电路作用下一侧的超声波发射换能器T1发出一束连续超声波，在另一侧超声波接收换能器R1接收声波信号，超声波发射换能器到接收换能器之间的柱形声波区域构成了测量区；当测量区中没有气泡通过时，超声波通过纯介质后由超声波接收换能器接收并记录，信号强度为I₀；当测量区中有气泡通过时，超声接收换能器R1接收到的声波信号减小，最小信号强度为I₁，算得声波衰减幅度ΔI＝I₀-I₁；

2)、根据步骤1)得到的声波衰减幅度ΔI和初始声波信号强度I₀，通过下述公式计算气泡的粒径d，单位mm：

d=KDΔII0]]>

其中，D为换能器端面直径，即声束直径，单位mm，

K为比例修正系数，由实验图像法标定获得；

3)、当有气泡经过测量区时，超声波会发生衰减，一个气泡表现为一个声束信号的凹陷，即超声接收换能器R1接收到的声波信号的一次衰减波动，从I₀衰减到最小信号强度为I₁后，又恢复到I₀，此时判断气泡离开测量区，声波信号从I₀衰减到最小信号强度为I₁再恢复到I₀所用时间为Δt,单位s，求得气泡的运动速度v,单位mm/s：

v=d+DΔt]]>

其中，气泡经过测量区的时间Δt，由下式求得：

Δt=NS]]>

式中，S为声波采样率，单位为个/秒，N为气泡开始进入至其完全离开测量区所采集到的声波数据个数；

4)、通过对连续波信号衰减次数的计数，即对应于经过测量区的气泡个数，可获得一段时间内经过测量区的气泡个数，从而实现对气泡数目M的检测。