本實用新型涉及了一種測量裝置，尤其涉及了一種用于測量氣液兩相流流動過程中空隙率的裝置。
背景技術：
在目前的氣液兩相流相分界面位置的測量方法中，光學法、高速攝影法、電阻抗(電導)法以及超聲波法應用較為廣泛。光學法和高速攝影法都是通過光學元件得到氣液兩相流內部信息，要求氣液兩相流(某些情況下包括管壁)具有良好的光學透明特性，這一點極大地限制了此類方法在工業上的應用。射線法通過向介質內部發射由放射性物質產生的射線來探測氣液兩相流的內部構成，因射線具有直線傳播、穿透性好、能量衰減與路徑上的介質密度分布有近似線性關系等特點，這類方法往往可以得到較好的測量效果，但射線對操作人員有潛在的危險。電阻抗(電導)法通過一組電極探測兩相流內部的電阻抗(或電導率)分布來去確定兩相流內部的組分構成，這是一類接觸式測量方法，缺點之一是電極可能對介質造成污染或影響兩相流原有特性，缺點之二是要求連續相介質必須具有良好的導電性。
技術實現要素：
為了克服上述方法的不足，本實用新型提供了一種用于測量氣液兩相流流動過程中空隙率的裝置，測量裝置是便攜式的、獨立的。
本實用新型所采用的的技術方案是：
裝置包括超聲波收發組件、電導探針組件、氣源組件和試驗管道，試驗管道豎直安裝，氣源組件安裝在試驗管道底部，電導探針組件和超聲波收發組件安裝在試驗管道的側壁。
所述的氣源組件包括氣源、氣流調節閥、氣體轉子流量計、壓力表和噴射器，氣源經氣流調節閥后與噴射器連接，噴射器輸出端連接到試驗管道底面的氣體進出口，氣流調節閥和噴射器之間安裝有氣體轉子流量計和壓力表，氣源的壓縮空氣通過噴射器注入管中。
所述的超聲波收發組件包括脈沖發生及接收器、收發一體式超聲波換能器和高密度數字化儀，收發一體式超聲波換能器穿過試驗管道側壁并插裝在電導探針中，收發一體式超聲波換能器經脈沖發生及接收器和高密度數字化儀連接，脈沖發生及接收器的發射端發射正弦脈沖，收發一體式超聲波換能器將接收到的正弦脈沖信號轉換成超聲波注入到試驗管道內。
所述的電導探針組件包括電導探針和示波器，電導探針安裝在試驗管道內的氣液兩相中，電導探針經電線與試驗管道外部的示波器連接。
所述的收發一體式超聲波換能器通過丙烯酸塊水平固定在試驗管道側壁。
本實用新型具有的有益效果是：
本實用新型提出的測量系統是便捷式的、獨立的，應用廣泛。
附圖說明
圖1是本實用新型裝置結構圖。
圖中：1、脈沖發生和接收器，2、收發一體式超聲波換能器，3、密度數字化儀，5、氣體進出口，6、氣流調節閥，7、氣體轉子流量計，8、壓力表，9、噴射器，10、試驗管道，11、電導探針，12、示波器。
具體實施方式
下面結合附圖和實例對本實用新型做進一步說明。
如圖1所示，本實用新型裝置包括超聲波收發組件、電導探針組件、氣源組件和試驗管道10，試驗管道豎直安裝，氣源組件安裝在試驗管道10底部，電導探針組件和超聲波收發組件安裝在試驗管道10的側壁。
氣源組件包括氣源、氣流調節閥6、氣體轉子流量計7、壓力表8和噴射器9，氣源經氣流調節閥6后與噴射器9連接，噴射器9輸出端連接到試驗管道10底面的氣體進出口5，氣流調節閥6和噴射器9之間安裝有氣體轉子流量計7和壓力表8，氣源的壓縮空氣通過安裝在管道10底部氣體進出口5處的噴射器9注入管中；氣體流量由氣體轉子流量計7測量得到，氣體流量大小可通過置于氣體轉子流量計7前端的氣流調節閥6控制。
超聲波收發組件包括脈沖發生及接收器1、收發一體式超聲波換能器2和高密度數字化儀3，收發一體式超聲波換能器2通過丙烯酸塊水平固定在試驗管道10側壁。收發一體式超聲波換能器2穿過試驗管道10側壁并插裝在電導探針11中，收發一體式超聲波換能器2經脈沖發生及接收器1和高密度數字化儀3連接，脈沖發生及接收器1的發射端發射正弦脈沖，收發一體式超聲波換能器2將接收到的正弦脈沖信號轉換成超聲波注入到試驗管道10內。
電導探針組件包括電導探針11和示波器12，電導探針11安裝在試驗管道10內的氣液兩相中。
具體實施中電導探針11放置在距離試驗管道10底部1m的水平位置上，電導探針11距離試驗管道10中心軸的徑向位置通過排線機構手動調節，在不同的徑向位置分別進行測量。電導探針11的信號線連接到示波器12，這樣測量接收到的信號就可以通過示波器12查看，查看獲得空隙率時間參數。
本實用新型的具體實施例中，脈沖發生及接收器選擇Matec公司生產的型號為PR5000，工作模式選擇脈沖回波模式，脈沖重復頻率為3.5KHz。由于其內部有數據采集卡，所以本實用新型裝置中無需另加數據采集裝置。
收發一體式超聲波換能器選擇Panametrics公司生產的型號為A415S。收發一體式超聲波換能器2通過丙烯酸塊固定在距離試驗管道10底面0.86m的水平位置上。
在收發一體式超聲波換能器2向氣液兩相流中發射超聲波脈沖進行測量的同時，電導探針則是安裝在距離管道底部1m的水平位置。徑向位置可以通過排線機構手動調節，在多個不同的徑向位置測量空隙率，可以使分別為離內壁2、4、6、8、11、14、17、20和25mm的位置。探針測量的采樣頻率為6KHz，在每個徑向位置停留1分鐘，總共停留時間為9分鐘。探針測量后經示波器12獲得空隙率。
上述具體實施方式用來解釋說明本實用新型，而不是對本實用新型進行限制，在本實用新型的精神和權利要求的保護范圍內，對本實用新型作出的任何修改和改變，都落入本實用新型的保護范圍。