CN205607908U - 一种用于两相流检测的四扇区分布式电导传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于两相流检测的四扇区分布式电导传感器，包括外管、内管、检测电极和保护电极；所述内管设置在外管内，且外管与内管之间形成有空腔；所述空腔内设置有绝缘材料；所述检测电极和保护电极分别设置在内管内，且保护电极分别设置在检测电极两侧；所述检测电极通过信号线与N‑TYPE接头连接；所述外管外端设置有控制箱；所述控制箱内设置有A/D转换器、滤波器、信号放大器和数字采集器，且A/D转换器输出端与滤波器输入端电性连接；该用于两相流检测的四扇区分布式电导传感器，它采用在检测电极两侧分别设置有保护电极，使其减小或消除散杂电容对检测电极的影响，检测值更加准确；实用性强，易于推广使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及两相流检测设备技术领域，具体为一种用于两相流检测的四扇区分布式电导传感器。
背景技术
两相流现象广泛存在于石油工程、化学工程、冶金工程、核工程、航空与航天工程等传统工业和新兴工业领域中。两相流是气、液、固三相中任意两相不相容物质的混合流动体系。由于两相流中各成份之间存在着密度、粘度等物理性质上的差异，在流量、压力、重力及管路形状等诸多因素的影响下，导致两相流参数测量十分困难。分相截面含率(相含率)是两相流工业应用系统中一个重要的参数，它的精确测量对于生产过程的计量、控制和运行可靠性都具有重要的意义；两相流相含率测量技术主要包括超声法，光学法，射线法，应用阻抗技术的电容和电导法等。由于电导传感器具有原理清晰、结构简单、响应稳定等诸多优点，已广泛地应用于多相流参数测量中，在传感器研发早期，多采用平板电极测量液膜厚度，为了避免传感器对流型的扰动，嵌入管道内壁的环形电极传感器应运而生，例如环形电导传感器、带保护电极和温度补偿的对壁式环状电导传感器、环形和半环形电导传感器、六电极阵列电导传感器和八电极阵列电导传感器等。
目前，测量管道截面整体平均信息的对壁环形电导传感器和测量空间整体信息的阵列式电导传感器已不能够满足测量局部流动结构精确测取相含率的需求。已有的测量局部信息的电导探针传感器，由于其电极只设置有一个，只能测量一个点的流体信息(如局部速度和浓度)，输出信号只有高低电平之分，包含的流动信息量少。单电容弦丝传感器检测范围局限在测量电极附近极其微小的范围之内，且插入式结构会对流场产生扰动，在非均匀、复杂流体的测量上具有局限性；同时，现有的检测电极两侧缺少有保护电极，其检测结果很容易被散杂电容的影响，导致检测值不准确。
发明内容
现有技术难以满足人们的需要，为了解决上述存在的问题，本实用新型提出了一种用于两相流检测的四扇区分布式电导传感器，它采用在检测电极两侧分别设置有保护电极，使其减小或消除散杂电容对检测电极的影响，检测值更加准确。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于两相流检测的四扇区分布式电导传感器，包括外管、内管、检测电极和保护电极；所述内管设置在外管内，且外管与内管之间形成有空腔；所述空腔内设置有绝缘材料；所述检测电极和保护电极分别设置在内管内，且保护电极分别设置在检测电极两侧；所述检测电极通过信号线与N-TYPE接头连接；所述外管外端设置有控制箱，且N-TYPE接头通过同轴射频电缆与控制箱电性连接；所述控制箱内设置有A/D转换器、滤波器、信号放大器和数字采集器，且A/D转换器输出端与滤波器输入端电性连接；所述滤波器输出端与信号放大器输入端电性连接；所述信号放大器输出端与数字采集器输入端电性连接；所述数字采集器上设置有无线发射器。
进一步，所述检测电极设置有四个，且均匀分布在内管内。
进一步，所述无线发射器与计算机内的无线接收器无线连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该用于两相流检测的四扇区分布式电导传感器，它采用在检测电极两侧分别设置有保护电极，使其减小或消除散杂电容对检测电极的影响，检测值更加准确；四扇区分布式电导传感器可测取非均匀、复杂流体的局部流动信息，为揭示局部流动结构和研究两相流流型演化动力学机制提供重要信息源；通过对此分布式电导传感器四扇区测量信号进行数据融合可获得很好的相含率测量效果，实用性强，易于推广使用。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的工作原理框图；
图中：1-外管、2-内管、3-检测电极、4-保护电极、5-绝缘材料、6-信号线、7-N-TYPE接头、8-控制箱、9-同轴射频电缆、10-A/D转换器、11-滤波器、12-信号放大器、13-数字采集器、14-无线发射器、15-计算机。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-2，本实用新型提供的一种实施例：一种用于两相流检测的四扇区分布式电导传感器，包括外管1、内管2、检测电极3和保护电极4；所述内管2设置在外管1内，且外管1与内管2之间形成有空腔；所述空腔内设置有绝缘材料5；所述检测电极3和保护电极4分别设置在内管2内，且保护电极4分别设置在检测电极3两侧；所述检测电极3通过信号线6与N-TYPE接头7连接；所述外管1外端设置有控制箱8，且N-TYPE接头7通过同轴射频电缆9与控制箱8电性连接；所述控制箱8内设置有A/D转换器10、滤波器11、信号放大器12和数字采集器13，且A/D转换器10输出端与滤波器11输入端电性连接；所述滤波器11输出端与信号放大器12输入端电性连接；所述信号放大器12输出端与数字采集器13输入端电性连接；所述数字采集器13上设置有无线发射器14；所述检测电极3设置有四个，且均匀分布在内管2内；所述无线发射器14与计算机15内的无线接收器无线连接。
本实用新型用于两相流检测的四扇区分布式电导传感器在使用时，检测电极3检测内管2内的两相流信号，并通过信号线6传递到N-TYPE接头7上，再输送到控制箱8内；经信号A/D转换器10、滤波器11和信号放大器12对数据的处理，最后将收集到的信号输送到数字采集器13中，并通过无线发射器14发射到计算机15上进行分析。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (3)
1.一种用于两相流检测的四扇区分布式电导传感器，其特征是：包括外管(1)、内管(2)、检测电极(3)和保护电极(4)；所述内管(2)设置在外管(1)内，且外管(1)与内管(2)之间形成有空腔；所述空腔内设置有绝缘材料(5)；所述检测电极(3)和保护电极(4)分别设置在内管(2)内，且保护电极(4)分别设置在检测电极(3)两侧；所述检测电极(3)通过信号线(6)与N-TYPE接头(7)连接；所述外管(1)外端设置有控制箱(8)，且N-TYPE接头(7)通过同轴射频电缆(9)与控制箱(8)电性连接；所述控制箱(8)内设置有A/D转换器(10)、滤波器(11)、信号放大器(12)和数字采集器(13)，且A/D转换器(10)输出端与滤波器(11)输入端电性连接；所述滤波器(11)输出端与信号放大器(12)输入端电性连接；所述信号放大器(12)输出端与数字采集器(13)输入端电性连接；所述数字采集器(13)上设置有无线发射器(14)。
2.根据权利要求1所述的一种用于两相流检测的四扇区分布式电导传感器，其特征是：所述检测电极(3)设置有四个，且均匀分布在内管(2)内。
3.根据权利要求1所述的一种用于两相流检测的四扇区分布式电导传感器，其特征是：所述无线发射器(14)与计算机(15)内的无线接收器无线连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN108828029A (zh) * | 2018-08-14 | 2018-11-16 | 天津大学 | 基于插入式电容传感器的含水率测量装置 |
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2016
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| CN108828029B (zh) * | 2018-08-14 | 2020-10-23 | 天津大学 | 基于插入式电容传感器的含水率测量装置 |
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