[发明专利]低粘度液体含气量可视化测量装置及测量方法

说明书

本发明提供了一种低粘度液体含气量可视化测量装置及标定方法，包括搅拌器、恒温水箱、加热线圈、热电偶、电磁阀、齿轮泵、压力表、空化发生器、回水管、回水箱和控制器；所述搅拌器、加热线圈和热电偶均安装于恒温水箱中，所述恒温水箱、齿轮泵和空化发生器依次连接；该方法主要包括步骤(1)利用激光全息测核法测量出待测液体中在标定压力和标定温度下的含气量；(2)测出待测液体在标定压力和标定温度下，空化发生器中的空化长度，从而得出数据库。利用本发明测量待测液体中在空化器中的空化长度，根据数据库比对即可得到待测液体中的含气量。本发明测量装置结构简单，易于安装，测量方法简便，能较为准确的测定低粘度液体中的含气量。

技术领域

本发明涉及对液体中的含气量进行测定的装置，尤其涉及低粘度液体含气量可视化测量装置。

背景技术

空化是在常温液体内部引起局部压力降低而发生气化和液化的现象，广泛发生于直喷内燃机、船舶工程、水中兵器、水利工程和水力机械中。空化的发生与空化泡的溃灭常常伴随着振动、噪声和空蚀等现象，因此空化的研究逐渐受到了国内外研究人员的重视。空化的发生与液体中气核的含量密切相关，然而多年以来测量液体含气量的成本一直很高，且机构过于复杂。

从20世纪60年代到80年代，已经有许多学者使用过诸多方法来测量空化核谱，例如库尔特计数器法、声衰减法、声计数法、激光散射法、同轴激光全息法和显微照相法等，但是各个测量方法所得的数据彼此相差很大，无法判断哪个方法测得的数据是正确的。

21世纪出现来了激光全息测核法，该方法能区分气泡和固体微粒，尽管数据的判读比较费时，但是可以实时分析气核，然而由于其价格昂贵，难以量产推广使用，因此迫切需要研究出一种方便含气量测量的设备。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种结构简单的低粘度液体含气量测量装置，该装置基于喷孔中空化长度与液体含气量成正相关原理，运用可视化技术和激光全息测核法进行准确标定后能准确预估待测液体中的的含气量。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

低粘度液体含气量可视化测量装置，其特征在于，包括搅拌器、恒温水箱、加热线圈、热电偶、电磁阀、齿轮泵、压力表、空化发生器、回水管、回水箱和控制器；

所述恒温水箱中测量液体，所述搅拌器、加热线圈和热电偶均安装于恒温水箱中，并位于测量液体的液面下方，恒温水箱与齿轮泵的入口端通过低压软管连接，所述低压软管上设有电磁阀；

所述空化发生器采用透明材料制成，空化发生器的中心轴线上设有相互连通的入孔和喷孔，所述喷孔的直径小于入孔的直径，所述空化发生器的外表面上设有刻度；

所述齿轮泵的出口端通过高压管道与空化发生器的液体入口连通，所述高压管道上设有压力表，所述空化发生器的液体出口通过回水管与回水箱连接；

所述控制器与搅拌器、热电偶、电磁阀以及齿轮泵电连接，所述控制器能准确调节搅拌器、热电偶、电磁阀和齿轮泵的启停。

优选地，所述高压管道通过夹具与空化发生器连通，所述夹具包括第一夹板、第二夹板和四个螺栓，所述第一夹板上设有通孔，所述空化发生器套在第一夹板的通孔上，所述第二夹板盖在空化发生器上，第二夹板上表面中心设有圆台，第二夹板上和圆台上设有高压液体入口，所述高压液体入口与空化发生器的测量液体入口连通，所述第一夹板和第二夹板的两端分别通过两个螺栓将空化发生器夹紧，所述高压管道与圆台通过螺纹连接。

优选地，所述搅拌器、加热线圈和热电偶位于测量液体的液面的下方2cm以下。

低粘度液体含气量可视化测量装置的标定方法，包括以下步骤：

步骤A)利用激光全息测核法测量出待测液体中在标定压力和标定温度下的含气量；