兩相流高速攝像


兩相流體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓力差(或溫度差),因此可以利用這種壓降和溫差來測量流量。
利用這一原理可以制成一種新型的高速攝像機(jī)——兩相流式傳感器。
由于該種傳感器的結(jié)構(gòu)簡單、體積小且重量輕等優(yōu)點(diǎn)而具有廣泛的應(yīng)用前景。目前已研制出一些型號(hào)的兩相液位計(jì);國內(nèi)也有生產(chǎn)了兩相流速儀等設(shè)備。但總的來說我國在這方面還處于起步階段。下面介紹兩種常用的兩相流式傳感器的工作原理:
(1)單管型雙金屬片測速器工作原理:
由一個(gè)多孔板和一個(gè)薄的雙金屬片組成的一個(gè)圓筒形裝置稱為探頭部分。當(dāng)液體沿軸向進(jìn)入探頭上部的小腔后形成一定高度的負(fù)壓區(qū)并產(chǎn)生一定的吸力使浮子上升至處從而帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)以改變轉(zhuǎn)角大小進(jìn)而控制轉(zhuǎn)速的大小以達(dá)到對被檢測的介質(zhì)進(jìn)行測量的目的.其工作過程如下:
1. 探測元件與信號(hào)處理電路連接在一起所示。
2. 當(dāng)液體從下端注入時(shí)即形成一個(gè)正壓區(qū)并使浮子在重力作用下上升到頂端位置。
3. 浮子的運(yùn)動(dòng)通過機(jī)械連桿驅(qū)動(dòng)安裝在頂端的轉(zhuǎn)動(dòng)體上使其作順時(shí)針方向運(yùn)轉(zhuǎn)。
4. 在轉(zhuǎn)子繞中心軸線回轉(zhuǎn)的過程中將產(chǎn)生的離心力作用到固定在支架上的兩個(gè)不銹鋼球上從而使這兩個(gè)鋼球分別相對于固定于水平面上的鉛垂面發(fā)生位移而產(chǎn)生相應(yīng)的速度分量A及B。
5. 由于AB的速度值隨時(shí)間變化而與設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)速率比較接近故可根據(jù)上述特性確定被測試液的密度。
6. 根據(jù)設(shè)定好的精度要求可計(jì)算出相應(yīng)的時(shí)間間隔T及所對應(yīng)的頻率fn即可得到被監(jiān)測物的實(shí)際濃度Cm/s。
(2)三電極法基本原理:
根據(jù)圖2可知,在被測物中存在三個(gè)相互垂直的電極a、b、c它們之間構(gòu)成了一個(gè)閉合回路其中任意一電極均受到另一電極端的作用因而形成了電流i流過此通路。
對于給定的電壓V則流經(jīng)此通路的電流強(qiáng)度為I=U*R*(1-v)r是電阻率Ω之比系數(shù)它是決定電流強(qiáng)度的主要因素之一所以通常把R作為表征導(dǎo)電性能的主要參數(shù)單位用歐姆表示。
