[发明专利]一种外贴式便携电磁感应流型传感器及换热管内沸腾两相流型监测方法

权利要求书

1.一种外贴式便携电磁感应流型传感器，其特征在于：包括电磁感应传感器(10)、主机(7)，电磁感应传感器(10)外贴在待测换热管(1)表面上且与待测换热管(1)的水平轴线平行，电磁感应传感器(10)包括通电螺线管(12)和感应线圈(13)，感应线圈(13)设置在通电螺线管(12)内侧中部，通电螺线管(12)和感应线圈(13)均与主机(7)连接。

2.根据权利要求1所述外贴式便携电磁感应流型传感器，其特征在于：电磁感应传感器(10)还包括保护壳(11)，通电螺线管(12)设置在保护壳(11)内，保护壳(11)侧端设置有数据传输端口(9)，通电螺线管(12)和感应线圈(13)均与数据传输端口(9)连接，数据传输端口(9)通过信号电缆(8)与主机(7)连接。

3.根据权利要求1所述外贴式便携电磁感应流型传感器，其特征在于：通电螺线管(12)为铜芯漆包线缠绕而成，匝数为2000～2500匝，长度为40～50mm，铜芯直径为0.21～0.25mm。

4.根据权利要求2所述外贴式便携电磁感应流型传感器，其特征在于：通电螺线管(12)端头与保护壳(11)侧端的距离为保护壳(11)长度的1/6～1/7。

5.根据权利要求1所述外贴式便携电磁感应流型传感器，其特征在于：感应线圈(13)为铜芯漆包线绕制而成，匝数为2000～2500匝，长度为40～50mm，铜芯直径为0.13～0.15mm。

6.根据权利要求2所述外贴式便携电磁感应流型传感器，其特征在于：主机(7)的负载电路包括通电螺线管负载电路和感应线圈负载电路，通电螺线管负载电路依次通过信号电缆(8)、数据传输端口(9)与通电螺线管(12)连接，感应线圈负载电路依次通过信号电缆(8)、数据传输端口(9)与感应线圈(13)连接。

7.根据权利要求6所述外贴式便携电磁感应流型传感器，其特征在于：通电螺线管负载电路包括镍氢电池、电源开关、外接电源开关和外接直流稳压电源，镍氢电池的正极端依次与电源开关、通电螺线管(12)正极端电连接，通电螺线管(12)负极端与镍氢电池负极端连接形成放电回路Ⅰ；外接直流稳压电源、内部电源开关、镍氢电池依次串联形成充电回路Ⅱ给镍氢电池充电；感应线圈负载电路包括保护电阻、电压显示器、电子触发器、单向晶体二极管、报警器、开关，感应线圈(13)与保护电阻串联形成保护电回路Ⅲ，感应线圈(13)与电压显示器连接形成电压测量回路Ⅳ，感应线圈(13)依次与电子触发器、单向晶体二极管、报警器、开关连接形成报警回路Ⅴ。

8.根据权利要求1所述外贴式便携电磁感应流型传感器，其特征在于：主机(7)壳体上设置有电源开关(4)、外接电源端口(5)和传感器端口(6)，传感器端口(6)通过信号电缆(8)与电磁感应传感器(10)连接，外接电源端口(5)通过电源线外接直流稳压电源给镍氢电池充电。

9.根据权利要求8所述外贴式便携电磁感应流型传感器，其特征在于：还包括无线发射/接收器(15)，主机(7)壳体上设置有远程数据端口(14)，无线发射/接收器(15)通过数据线与远程数据端口(14)连接，无线发射/接收器(15)远程无线连接计算机(16)。

10.基于权利要求1～9任一项所述外贴式便携电磁感应流型传感器的换热管内沸腾两相流型监测方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

(1)将电磁感应传感器布置在待测换热管的均匀直径管段表面上，并使电磁感应传感器与待测换热管的水平轴线平行，将电磁感应传感器通过信号电缆与主机连接，通电螺线管产生磁场；

(2)在传热工质中加入磁性纳米颗粒；

(3)含磁性纳米颗粒的传热工质被待测换热管管壁加热出现不同形式的沸腾两相流结构，传热工质通过电磁感应传感器时，传热工质内的磁性纳米颗粒被通电螺线管产生的磁场磁化，传热工质内的非磁性气体运动使感应线圈内的磁场磁导率和磁场强度随时间变化，从而使感应线圈内磁通量随时间变化，产生感应电动势；

(4)传热工质内的非磁性气体运动状况不同，感应线圈内的磁场磁导率和磁场强度变化随时间变化不同，从而使感应线圈内磁通量随时间变化呈现不同情况，产生不同的感应电动势，主机通过信号电缆采集感应电动势变化波形以实现换热管内传热工质沸腾两相传热流型监测。