[实用新型]一种水电导掺气测量仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水电导掺气测量仪，是一种电测量设备，是一种用于对水流中的掺气量，即体积掺气浓度指标测量的电处理设备。

背景技术

水流掺气一般有两种方式：其一为自然水流掺气，在常规大气（自然空气，下同）边界条件下，自然水流掺气本是一切运动水流与邻界气流相互掺混，并适应压强差梯度变化，空气由水流边界向水流内部逐渐扩散及发展的一种过程或现象。其二为强迫水流掺气，由人为采取某种干涉措施将压缩空气强行加入运动水流或相对静止的水流中。水流中掺入的气体，有很小的一部分变为溶解气或者凭肉眼极难分辨的微小气核，而更大的一部分则以肉眼可视的游离气泡的形式悬浮漂移，并伴随水流运动直至气泡溢出水流再次融入大气环境。水流掺气现象具有利弊双重性质。传统的水流掺气浓度的计量一般以电阻（电导的倒数）式掺气浓度仪为主，检测与计算依据是麦克斯韦尔理论方程。但从实际测量的结果来看，这种测量方式不够精确，仅能做到粗略的相对值计量。这一方面主要取决于模拟试验的相似性问题，同时也涉及到原电阻式掺气仪的计量理论、计量标准、数据的适时性与可溯源性等问题。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本实用新型提出了一种水电导掺气测量仪。所述的测量仪基于均匀介质假定和相对均匀弱电场假定，从理论上推导而得出的新式体积掺气浓度的计测算法，依然是相对值计量方法，可称之为符合线性关系标定与溯源的体积变化的体积掺气浓度计测仪器。

本实用新型的目的是这样实现的：一种水电导掺气测量仪，包括：设定和规范电导池的电极，所述的电极与信号获取电路连接，所述的信号获取电路与基准校正电路连接，所述基准校正电路与信号输出电路、A/D转换电路连接，所述A/D转换电路与进行运算的运算电路连接，所述运算电路与显示电路连接，其中：C_L为线性掺气浓度；G_c为带肉眼显见空气泡的混合介质的电导；G₀为清水的电导。

进一步的，所述的信号获取电路包括：激励电路、信号源，信号放大电路、相敏检波电路、功能选择电路。

进一步的，所述的电极为：两块大小相同、竖直放置、平行相对的矩形板，所述的矩形板的宽度为a，高度为b，两块矩形板之间的距离为L。

进一步的，所述的两块矩形板安装在一个水流能够穿过的O形圈或U形槽内壁上，所述的电导池为两块矩形板之间宽度为a，高度为b，距离为L所包括的空间。

进一步的，所述的电极为：两块平行展开的矩形板电极。

本实用新型产生的有益效果是：本实用新型通过假定液态水和空气是各自具备固有导电特质的无限均匀介质，一定条件下二者既能按任意体积配比混匀形成均质导体，又能自由分离成相互独立的原始状态。在一对相对平行、尺度固定的平面电极所规范的电导池内形成均匀微弱电场，可推导出均匀掺混的气水两相流体的综合电导正相关于气水两相流体中水相介质的体积。建立的一个通过电导比计算体积掺气浓度的线性公式，不但提高了计算的准确性，而且大大简化了计算过程。相对而言，本实用新型所给定的掺气浓度表达式比原麦克斯韦尔计算式更为简洁，相比较传统的麦克斯韦尔计测结果仅在零点和满度这两点与实际符合。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的实施例一所述测量仪的原理示意图；

图2是本实用新型的实施例一、三所使用的平行相对电极的示意图；

图3是本实用新型的实施例一、五所使用的平行展开电极的示意图；

图4是本实用新型的实施例二所述的测量仪的原理示意图；

图5是本实用新型的实施例四所述O形电极的结构示意图；

图6是本实用新型的实施例四所述U形槽电极的结构示意图。

具体实施方式

实施例一：

本实施例是一种水电导掺气测量仪，如图1所示。本实施例包括：设定和规范电导池的电极，所述的电极与信号获取电路连接，所述的信号获取电路与基准校正电路连接，所述基准校正电路与信号输出电路、A/D转换电路连接，所述A/D转换电路与进行运算的运算电路连接，所述运算电路与显示电路连接，其中：C_L为线性掺气浓度；G_c为带肉眼显见空气泡的混合物介质的电导；G₀为清水的电导。