[发明专利]适用于窄矩形通道的非接触式空泡份额测量系统及方法

权利要求书

1.一种适用于窄矩形通道的非接触式空泡份额测量系统，其特征在于，包括：电极组件和PCB板(1)，所述电极组件交错排布在PCB板(1)的同一侧；

所述电极组件包括多个发射极(5)和多个接收极(6)，所述PCB板(1)安装在窄矩形通道的壁面一侧；

当窄矩形通道内的气液两相流经过所述PCB板(1)时，所述电极组件采集气液两相流产生的电导信号，将电流信号转换为空泡份额。

2.根据权利要求1所述的适用于窄矩形通道的非接触式空泡份额测量系统，其特征在于，所述发射极(5)和接收极(6)为E型结构，所述发射极(5)和接收极(6)相对交错设置。

3.根据权利要求1所述的适用于窄矩形通道的非接触式空泡份额测量系统，其特征在于，所述发射极(5)包括引线孔(2)和发射极探头(3)，所述发射极探头(3)设置在发射极(5)上，所述引线孔(2)设置在所述发射极(5)的一端；

所述接收极(6)上设置有接收极探头(4)。

4.根据权利要求1所述的适用于窄矩形通道的非接触式空泡份额测量系统，其特征在于，所述发射极(5)和所述接收极(6)两两组成电极单元体，所述电极单元体成列排布在所述PCB板(1)上。

5.根据权利要求4所述的适用于窄矩形通道的非接触式空泡份额测量系统，其特征在于，每列电极单元体的接收极(6)串联，每列电极单元体的发射极(5)并联。

6.根据权利要求1所述的适用于窄矩形通道的非接触式空泡份额测量系统，其特征在于，还包括取样保持电路(10)，所述取样保持电路(10)与所述接收极(6)电连接。

7.根据权利要求6所述的适用于窄矩形通道的非接触式空泡份额测量系统，其特征在于，还包括信号放大器(9)，所述信号放大器(9)设置在所述取样保持电路(10)上。

8.一种适用于窄矩形通道的非接触式空泡份额测量方法，其特征在于，采用权利要求1所述的适用于窄矩形通道的非接触式空泡份额测量系统进行空泡份额的非接触式测量，包括如下步骤：

步骤S1：将电极组件分为多个发射极(5)和多个接收极(6)，发射极(5)和接收极(6)相互交错布置；

步骤S2：将发射极(5)和接收极(6)两两相对交错设置成电极单元体，电极单元体依次分布在PCB板(1)的正面；

步骤S3：发射极(5)的探头和接收极(6)的探头之间通过电路导通形成电极矩阵；

步骤S4：依次将所有电极单元体的发射极的探头、接收极的探头与电源连通，获得不同位置的电极单元体的电流信号；

步骤S5：将接收到的电流信号转化为空泡份额分布。

9.根据权利要求8所述的适用于窄矩形通道的非接触式空泡份额测量方法，其特征在于，所述步骤S4中依次接通电极单元体的电回路后计算对应的电信号I(x,y)，其中(x,y)为单元体的编号。

10.根据权利要求8所述的适用于窄矩形通道的非接触式空泡份额测量方法，其特征在于，所述步骤S5中的Bruggeman关系式为：

α＝(K_l-K_exp)/(K_l-K_g)；

其中，K_l、K_g和K_exp分别为纯液相时的电阻值、纯气相时的电阻值和实际测量到的电阻值。