電容探針?lè)ㄔ谒焦軆上嗔鳒y(cè)量中的應(yīng)用.pdf

1、多相流動(dòng)參數(shù)的測(cè)量一直是多相流研究者探索的熱點(diǎn)課題，流動(dòng)中各參數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)量對(duì)揭示多相流動(dòng)的機(jī)理具有重要意義，現(xiàn)有的測(cè)量方法在不同方面都有其自身的缺點(diǎn)，因此探索新的有效的測(cè)量方法進(jìn)行多相流參數(shù)的測(cè)量具有重要意義。 電導(dǎo)探針?lè)ㄊ嵌嘞嗔鳒y(cè)量中廣泛使用的測(cè)量方法，但是，實(shí)驗(yàn)介質(zhì)的含鹽度、實(shí)驗(yàn)溫度、電極間距的選擇等都對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響。基于電導(dǎo)探針?lè)ǖ牟蛔?，研制了兩種電容探針：?jiǎn)谓z電容探針及針形電容探針。 單絲電容探針的一個(gè)電極為

2、單芯導(dǎo)線內(nèi)部的導(dǎo)電金屬絲，另一極為介質(zhì)中導(dǎo)電相與探針接觸的潤(rùn)濕面即管道中液相的高度，當(dāng)液相高度發(fā)生變化時(shí)，電容值發(fā)生變化。靜態(tài)實(shí)驗(yàn)表明，該測(cè)量方法不受介質(zhì)含鹽度和實(shí)驗(yàn)溫度的影響，給出了測(cè)量電壓值與液相高度的相關(guān)曲線。針形電容探針的測(cè)量原理是：由于水的相對(duì)介電常數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氣相、油相的相對(duì)介電常數(shù)，電容探針的尖端接觸到不同相時(shí)，輸出電壓信號(hào)將發(fā)生高低電平的轉(zhuǎn)換。探針輸出的電壓波形為理想的矩形波，不需要用閾值法進(jìn)行處理。 在大型多相流

3、實(shí)驗(yàn)環(huán)道上進(jìn)行了氣水兩相流的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用單絲電容探針對(duì)水平管氣水兩相流的截面含水率進(jìn)行測(cè)量，分層流型下，對(duì)比實(shí)驗(yàn)測(cè)得的截面含水率的值與應(yīng)用Eaton模型、Hughmark模型、Mukheriee-Brill模型及Beggs—Brill模型計(jì)算得到的截面含水率的值，實(shí)驗(yàn)測(cè)量值與Mukhejee-Brill模型計(jì)算值吻合的較好。應(yīng)用針形電容探針對(duì)氣水兩相流的流型進(jìn)行了測(cè)量。流型發(fā)生變化時(shí)，安裝在管道頂部的探針的輸出電壓信號(hào)發(fā)生變化，實(shí)驗(yàn)中觀測(cè)