[实用新型]三相脉冲电导式空隙率计

说明书

本实用新型涉及用于气液两相流的空隙率计，尤其是涉及三相脉冲电导式空隙率计。

目前测量空隙率较为新颖的旋转电场法，其原理是基于气液两相流体具有不同的导电率，混合相的电导率随气液两相的比例，即空隙率的变化而改变。当气液两相流流经管道时，在管壁外的三对条形电极的三相正弦波信号激励下，测出其两相流体的电导值，就可间接测出空隙率值。这种方法的主要缺点是对三相正弦波信号激励源要求甚严，另外各极板上一直有电压存在，给相邻极板带来电场干扰，使测量引入很大误差，且当液相导电率变化时，不能自动补偿参数也将给测量带来误差，其条形传感器制造工艺复杂，成本较高。

本实用新型的目的是提供一种在线测量的三相脉冲电导式空隙率计。

下面结合附图加以说明。

图1是三相脉冲电导式空隙率计的结构连接图；

图2a是传感器的结构示意图，b是传感器A－A剖面图；

图3是三相测量电桥和电导测量中的一路电路图；

图4是三相脉冲电导激励源的电路图；

图5是信号处理电路图。

图1示出了空隙率计的结构连接图。它包括传感器、脉冲电源部分和空隙率转换部分。图中测量传感器1，它有A、B和C三对电极，参比传感器2，它有A′、B′和C′三对电极。将测量传感器1和参比传感器2各对应电极相互串联连接，其接点分别接入三路电导测量电路4A、4B和4C；1和2串联后的两端分别接入三相脉冲电导激励源3中的E_A－E_A′、E_B－E_B′和E_C－E_C′，且这两端再与三对两个相串联的高阻精密电阻G_OA，G_OB和G_OC并联。两个高阻精密电阻的串联连接点G_OA接4A，G_OB接4B，G_OC接4C。4A、4B和4C的输出，分别对应输入信号处理电路5，其输出送至下一级显示电路6。图中测量和参比传感器与G_OA，G_OB，G_OC电阻构成三对电导测量电桥。电桥的两端接脉冲电导激励源，另外两端将电桥的输出信号接至电导测量电路4，由于它的输入阻抗极高，故能很好地与电导电桥进行阻抗匹配。信号处理电路的目的在于使前级输入的正负交替的信号进行取正，以便能进行求和运算，并送至显示电路。

图2示出了传感器的结构图。图中D为有机玻璃管道，E为塑料标准连接法兰。管道与法兰的连接采用热塑焊接。F为不锈钢电极，外部加工成M8螺纹。在有机玻璃管外部园周上等分成六等份，与不锈钢电极的M8螺纹相连接。电极F的M3螺孔为电板输出引线的固定孔。

图3示出了三相测量电桥和电导测量中的一路电路。图中测量传感器1和参比传感器2串联连接，再与两个串联的高阻的精密电阻G₀相并联，其连接处接至三相脉冲电导激励源。测量和参比传感器的串联接点接G₂电阻，G₂电阻另一端接运放U₂的同相端，U₂的反相端与输出端相连再接G₆电阻，G₆的另一端接运放U₄的同相端。两个G₀串联的连接点接电阻G₁，G₁另一端接运放U₁的同相端，U₁的反相端与输出端相连，再与电阻G₃相连。G₃另一端接运放U₃的同相端，U₃的反相端分别接电阻G₄，G₅，G₄另一端接地，G₅另一端接U₃的输出端，再与电阻G₇相连，G₇另一端分别接U₄反相端和电阻G₈，G₈另一端接U₄的输出，U₄的输出再与信号处理电 路的输入端相连。