针对气—液两相流研究对含气率测量的需求,基于线列阵测量技术原理,设计了一种可移动式线列阵两相流测量传感器,该传感器具有较高的空间分辨率(3 mm)和极高的时间分辨率(2 500 Hz),设计了线列阵传感器标定和含气率算法,实现了瞬时二维局部含气率的测量。经过射流冲击试验验证表明:该线列阵传感器结构稳定,基于原始测量数据,采用标定和含气率求解算法,可计算气泡夹带现象在水平截面的平均含气率分布情况，并按照一定格式和通信方式发给测控软件，在计算机上按一定的图像重建算法重建出流体截面的介质分布。图1线列阵传感器测量系统F如图2所示，线列阵传感器的基本结构由2层相互垂直的钢丝电极构成，其中一层为发射极，另外一层为接收极，两层电极不接触，其交叉点为测量点。基本测量原理为电压脉冲驱动发射极，接收极测量电流，按测点形成二维矩阵。若交叉测量点之间的介质电导率不同，所测量的电流值不同，比如:在气泡穿越交叉测量点的过程中，先后经历水→气水混合→气→气水混合→水的过程，则相应的，接收极所测量的电流值大小先后经历大→中→喧中→大。图2线列阵传感器基本结构与测量原理如图3所示为简化的线列阵传感器，发射极和接收极各由4根相互平行的钢丝电极组成，具有4×4个交叉测点，形成了4×4的测量矩阵。电压驱动发射极，接收极接收电流，并通过特定电路将电流值进行放大、采样、保持，以及转换，最终将数据通过总线传输给计算机［5，9］。图4为线列阵传感器的信号控制与采集时序图，通过控制SP开关(图3)，可以产生一个驱动发射极的矩形脉冲信号，发射极的使能由S1～S4开关控制。S1～S4开关按照时序顺序使能，其中一个使能，其它断开，使能的发射极钢丝和每根接收极钢丝之间将产生电流信号，在一个发射极测量周期内(如图4中发射电极2的驱动电压UT2)，通过触发控制信号S/H，每根接收极钢丝分别测量电流值(如图4中接收电极3的测量电流IＲ3)，该电流值通过运算放大器转换为电压值，本文由张家港市泰宇机械有限公司大棚滚弧度机网站采集网络资源整理!   http://www.dapenggunhuji.com/ 通过采样/保持电路进行采样，然后进行模/数转换(ADC)，最后由计算机通过数据总线采集数据。当最后一根发射极被使能校准测量值。列阵传感器设计-电动液压滚圆机滚弧机价格低电动滚圆机滚弧机多少钱通常情况下，空气为一种绝缘体，气相校准测量值近似为0［10］，即μi，j，gas=0。液相校准测量值通过传感器在纯水中测量得到，因此，局部瞬时含气率ε可以简化为εi，j，k=1－μi，j，kμliquid．(1)为了得到含气率统计学分布，N次重复测量后可计算平均三维含气率分布珔εi，j，kεi，j，k=1N∑Nn=1εni，j，k．(2)其中，εni，j，k为传感器在第n次测量中第k帧二维测量值矩阵在交叉测量点(i，j)处的瞬时含气率。4试验测试图8为线列阵传感器试验测试所用的射流冲击台架，水泵将水箱中的水引导至水箱上方，然后通过喷嘴重新注入水箱中，产生射流冲击现象，如图8所示，当射流水柱撞击水面时，水下夹带产生一簇气泡群。传感器由电机驱动在水箱内垂直上下往返运动，连续完成1000次下行和1000次上行运动，运动过程中由数据采集设备采集数据，并传输到测控工作站。一次垂直运动时间为1s，即每次运动获得2500帧二维数据矩阵，传感器运动速度为0．5m/s。图8射流冲击气泡夹带试验F该试验下行运动不同位置处的平均空隙率分布如图9所示，第1帧为水面附近的平均空隙率分布，可看到水面下方夹带产生了一个高含气率的环形分布，表明了射流水柱冲击水面所产生的空气夹带现象，水柱周围的空气被射流水柱推入水下深处，下降中分解成单独的气泡(图9(b))，仅有小部分气泡能够抵达底部(图9(d))。5结论本文设计了一种用于测量气—液两相流含气率分布的可移动式三层线列阵传感器，该传感器具有较高的空间分辨率和极高的时间分辨率，设计了相关的数据处理算法，根据原始测量数据求解了平均含气率分布，获得列阵传感器设计-电动液压滚圆机滚弧机价格低电动滚圆机滚弧机多少钱本文由张家港市泰宇机械有限公司大棚滚弧度机网站采集网络资源整理!   http://www.dapenggunhuji.com/