[实用新型]基于可移动电容极板阵列的两相流探测器标定装置

说明书

技术领域

本实用新型属于多相流输送技术领域，尤其是涉及一种基于可移动电容极板阵列的两相流探测器标定装置。

背景技术

在现代石油开采运输和核能发电等领域内，对气液两相流的测量是一个十分重要的课题，有必要对两相流的空泡份额进行精确测量，从而对两相流界面相分布、流型变化等参数进行准确计算，为管道沿程压降计算提供依据。

目前有很多气液两相流探测器的标定方法，例如快关阀法、高速摄像法等。在这些方法中，快关阀法是在气液两相流实验测试管段的两端安装两个能同时动作的快关阀，当两相混合流体的流动达到稳定状态时，同时关闭这两个阀门，并通过气液分离求出两阀门间的平均空泡份额；快关阀法简单准确有效，主要缺点在于不能标定气泡的运动速度。高速摄影法对流动界面进行高速动态拍摄，能够更细致地反映界面波动的结构特征，也能标定气泡的运动速度，但是这种方法对操作者要求很高，而且存在照明、聚焦等光学问题，使用范围受到限制；并且该标定系统价格昂贵，且一般只适合单个气泡运动速度的标定。本实用新型提出一种基于可移动电容极板阵列的两相流探测器标定装置，采用步进电机驱动的打孔板模拟气液两相流，通过设定打孔板打孔面积占比和步进电机的转速可对空泡份额和气泡速度进行精确模拟，从而进行高精度标定；也可通过设置不同打孔形状、叠放多块孔板的方式模拟不同的流型，实现对不同流型下气液两相流探测器的标定；具有标定速度快、精度高、范围大的优点。

实用新型内容

为了解决目前两相流探测器标定装置功能有限的不足，本实用新型提出了一种基于可移动电容极板阵列的两相流探测器标定装置，其特征在于，导轨6由x向导轨和y向导轨组成；x向导轨和y向导轨上分别接有步进电机9；多孔固体板7通过导轨槽放置在导轨6上；多孔固体板7两侧分别紧贴有两块铜质电容极板8，形成电容极板阵列，铜质电容极板8对称分布，铜质电容极板8上钻有小孔并焊接有传输导线；密封外罩3罩住导轨6和多孔固体板7；密封外罩3上安装有由压力表4、泄压阀5、充氮气装置10、氮气调节阀11、压力控制器13组成的恒压装置，以及由电加热器2和半导体制冷器12组成的恒温装置1；压力表4和泄压阀5直接安装在密封外罩3上，充氮气装置10通过氮气调节阀11与密封外罩3连接，压力表4、泄压阀5、氮气调节阀11分别通过导线与压力控制器13连接。

所述铜质电容极板8形状为100mm*100mm的正方形，铜质电容极板8上所钻小孔的孔径为1mm。

本实用新型的有益效果在于，提出一种基于可移动电容极板阵列的两相流探测器标定装置，可用来标定气液两相流探测器的空泡份额和气泡速度；采用步进电机驱动多孔固体板沿导轨移动以模拟气液两相流；具有标定速度快、精度高、范围大的优点。

附图说明

图1为基于可移动电容极板阵列的两相流探测器标定装置示意图。

图中标号：1-恒温装置、2-电加热器、3-密封外罩、4-压力表、5-泄压阀、6-导轨、7-多孔固体板、8-铜质电容极板、9-步进电机、10-充氮气装置、11-氮气调节阀、12-半导体制冷器、13-压力控制器。

具体实施方式

本实用新型提出一种基于可移动电容极板阵列的两相流探测器标定装置，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作详细说明。

图1所示为基于可移动电容极板阵列的两相流探测器标定装置示意图，导轨由x向导轨和y向导轨组成；x向导轨和y向导轨上分别接有步进电机；多孔固体板通过导轨槽放置在导轨上；多孔固体板两侧分别紧贴有两块铜质电容极板，形成电容极板阵列，铜质电容极板对称分布，铜质电容极板上钻有小孔并焊接有传输导线；密封外罩罩住导轨和多孔固体板；密封外罩上安装有由压力表、泄压阀、充氮气装置、氮气调节阀、压力控制器组成的恒压装置，以及由电加热器和半导体制冷器组成的恒温装置；压力表和泄压阀直接安装在密封外罩上，充氮气装置通过氮气调节阀与密封外罩连接，压力表、泄压阀、氮气调节阀分别通过导线与压力控制器连接。

其中，铜质电容极板形状为100mm*100mm的正方形，使用无水乙醇对铜质电容极板表面进行清洗，然后在铜质电容极板的几何中心处钻孔，所钻小孔的孔径为1mm；使用屏蔽线作为传输导线，在屏蔽线接头处保留2mm铜芯，将铜芯插入铜质电容极板几何中心处的小孔并进行焊接；多孔固体板两侧分别紧贴有两块铜质电容极板，铜质电容极板对称分布，形成电容极板阵列。