一种液态金属两相流空泡率测量装置及测量方法

摘要

本发明涉及一种液态金属两相流空泡率测量装置及测量方法，它包括多传感器探针组，直流电源，数据收集及分析设备，在传感器间通入直流电，当传感器处在液态金属内部时，周围全为液态金属，发生短路；当传感器捕捉到气泡时候，传感器间电压发生改变。使用多传感器探针可以精确捕获气泡，分析气泡的尺寸；多个探针在空间构成探针组可测量流场内不同位置气泡的近似分布，从而推算出空泡率的数值。本发明所提供的装置通过使用电阻探针解决无法在液态金属中使用光学方法测量的缺陷；构建立体的探针测量设备及方法，改善电阻探针法测量液态金属的精确度。

主权项

一种液态金属两相流空泡率测量装置，其特征在于采用电导探针组的方法，同时采用的探针有三个感应器，呈等边三角形分布，连接在普通的直流电源上，捕捉和测量气泡，得到气泡直径及分布，进而计算出液态金属中空泡率的数值，所述装置包括：多个探针组成的探针组(1)、直流电源(2)、数据监控设备(3)；每个探针含有三个传感器，三个传感器呈等边三角形分布，各传感器伸出探针的长度差一致，用于定位、测量气泡直径，三个传感器分别与直流电源(2)和数据监控设备(3)连接；探针组(1)伸入到液态金属内部，直流电源(2)向探针组(1)提供稳定电压，数据监控设备(3)记录分析探针组(1)上电压值的改变；探针在液态金属中呈立体分布，当探针的末端与浸入到液态金属中发生短路，此时输出电压为0；当探针与气泡接触后，电路恢复到正常接通，有电压信号产生；探针与气泡脱离接触后，输出电压经过短暂波动恢复；由于气泡的直径不同，传感器的位置不同，传感器与气泡的接触时间也不相同，因而产生电压波动的时间不同；分析电压信号的波动并结合传感器的位置，即可测量气泡的直径；所述三个传感器间的水平距离为0.3‑0.8mm，传感器顶端的垂直距离差1～5mm，这样有利于垂直方向上获得稳定可信的气泡上升速度，水平方向上减小探针间的彼此影响，并保证气泡被三个传感器顺次捕捉。