[发明专利]一种入口无扰动的多级多相混输泵可视化装置与方法

权利要求书

1.一种入口无扰动的多级多相混输泵可视化装置，其特征在于，包括依次连接的入口可视段(1)，第一级扩压器(7)，第二级扩压器(9)，第三级扩压器(11)，出口弯管(12)和轴承箱(14)，光路补偿水套(2)，双环电导探针(4)和摩擦环(5)安装在入口可视段(1)管路结构上，第一、二、三级叶轮(6,8,10)，连接轴套(19)，下式轴承(20)串联固定在轴(16)上，随轴同步转动，轴承箱(14)，第一级扩压器(7)和第三级扩压器(11)通过螺栓水平安装在焊接底座(21)上，集装式机械密封(13)位于出口弯管(12)与轴承箱之间，一对角接触球轴承(15)对向布置在轴承箱(14)内，补光光源(3)，高速相机(23)水平布置在光路补偿水套两侧，入口可视段与第一、二、三级扩压器，出口弯管段和轴承箱依次通过法兰轴向连接，O型圈和紧固件实现密封，止口配合保证同轴度。

2.根据权利要求1所述的一种入口无扰动的多级多相混输泵可视化装置，其特征在于，入口可视段内径与叶轮入口直径相同，轴向进口，弯管径向出口，入口可视段与摩擦环螺丝紧固连接，第一级叶轮与摩擦环间隙配合。

3.根据权利要求1所述的一种入口无扰动的多级多相混输泵可视化装置，其特征在于，每一级结构按照叶轮，下式轴承，连接轴套的布置顺序沿轴向逐级串联，随轴高速旋转，上式轴承过盈配合安装在扩压器内，二者相对静止。

4.根据权利要求1所述的一种入口无扰动的多级多相混输泵可视化装置，其特征在于，光路补偿水套位于入口可视段管路外侧，内部填充去离子水，一对双环电导探针对称内嵌于光路补偿水套两侧，入口可视段与双环电导探针内径相同，探针与可视段电气绝缘。

5.一种入口无扰动的多级多相混输泵可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，补光光源与高速相机水平对向布置，位于可视段方形补偿水套前后方向上，调整光源强度、焦距光圈和相对位置获得最佳成像；

步骤二，两侧布置的双环电导探针连接处理和采集模块(22)，采集输出的直流电压信号；

步骤三，采集处理模块与高速相机依靠同步器(24)触发，同时进行电压信号采集和图像拍摄记录；

步骤四，装置接入多相流体管路，入口可视段通入气液两相流体，混输泵运转至指定转速，工况稳定后进行气液流型观察拍摄和其他信号采集和记录。

6.根据权利要求5所述的一种入口无扰动的多级多相混输泵可视化方法，其特征在于，步骤四所述的气液流型包括泡状流，段塞流等流型结构和相参数特征，均能通过可视化拍摄和探针测量获得。