[实用新型]列阵式扫描探针电导率测定仪

说明书

技术领域

本实用新型与电导率测量有关，特别是一种用于工业化大型反应器中测定床层多点稳态或瞬态电导率分布的列阵式扫描探针电导率测定仪。

背景技术

对于多相流和多相反应器，流动特性的时空分布一直是研究的重点和难点。流动相在床层截面上的不均匀分布会严重影响反应器(特别是工业化大型反应器)操作性能，使得反应效率降低，温度分布不均。流动分布随多相反应器设计、操作而变化是反应器设计中放大效应的重要原因之一。目前对多相流流动分布的研究尚难以深入，除了多相流本身的复杂性外，缺乏完善的测量流动分布的方法也是主要原因之一。

传统的实验测量流动分布的方法包括集液器(Weekman V W Jr，Myers J E.AIChE J，1964，10：951)、电容法/电导法(Hoek P J，Wesselingh，J A，ZuiderwegF J，Chem Eng Res Des，1986，64：431-449)、激光—光导纤维检测仪(袁孝竟，李富生，于国琮.化工学报，1989(6)：686)、热探头(Sapre A V，AndersonD H，Krambeck J，Chem Eng Sci，1990，45：2263)、X射线断层扫描技术(LutranP G，Ng K M，Delikat E P.Ind Eng Chem Res，1991，30：1270)、电容断层扫描技术(Reinecke N，Mewes D.Chem Eng Sci，1996，51：2131)。其中，集液器只能安置于液体出口，不能装在塔内；热探头、光纤探头设备复杂，难以用于多点测量；电容断层扫描技术和X射线断层扫描技术价格昂贵，难以推广。相较而言，电导法或电容法更为简便可行，其中电容法适合于流动介质是电绝缘体的场合(例如油类)；而电导法适合于流动介质是导电体的场合(例如水溶液)。由于冷模试验中多采用空气-水作流动介质，因此电导法尤其适合冷模试验，并且由于电导探针结构简单、测量技术成熟，因此得到广泛使用。

在电导法中传统的探针结构有移动电导探针、环形电导电极、单头或双头电导探针等。但是，单头或双头电导探针技术用于多点测量投资大，安装困难，互相干扰；移动电导探针技术用于填料塔中需要安装导轨，并且只能测量一个直径方向的分布；而环形电导电极技术测定的是轴对称的平均值，不能测点分布。因此，文献中采用电导法一般只用来测量床层中几点的点电导，尚未见到采用电导法测量床层中完整流体分布的报道。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题就在于克服上述已有技术的缺陷，提供一种列阵式扫描探针电导率测定仪，使之可以测量大型反应器床层中轴向和径向多点的稳态或瞬态的电导率分布，从而求得液含率分布。该技术具有测量准确、结构简单、安装方便、设备投资低的优点，结合硬件和软件技术，还可以测量气液流速、气泡直径、相界面浓度、停留时间、浓度分布等。

本实用新型的技术构思是：采用列阵式探针寻址结构，通过多路开关切换，在不相接触的两组探针中各选一个连接到电导率仪，从而测量投影交点处的电导率。采用循环扫描方式可以遍历所有点。采用高速扫描方式，可以获得近似的瞬时分布；采用低速扫描方式，可以获得时均分布。探针组可以做成一个整体，既方便安装和拆卸，又具有空间定位准确的特点。

本实用新型的具体技术方案如下：

一种列阵式扫描探针电导率测定仪，其特征在于该测定仪由列阵式探针、多路开关、电导率仪、多功能A/D卡、计算机和多路开关控制器构成；

所说的列阵式探针是由排列方向不同的两组探针用隔离圈隔离而构成的；

该多路开关，包括继电器组S₁和继电器组S₂，通过导线将一组探针的m根探针I₁、I₂、……I_m连接到多路开关的继电器组S₁的m个继电器的接入端，将S₁中所有继电器的接出端连结在一起并接入电导率仪的一个输入端，同样，通过导线将另一组探针的n根探针J₁、J₂、……J_n连接到继电器S₂的n个接入端，将S₂中所有继电器的接出端连结在一起并接入电导率仪的另一个输入端，该电导率仪的输出讯号接入多功能A/D卡，经模数转换后输入计算机，计算机通过多路开关控制器控制多路开关中每个继电器的工作；