對水氣二相流中空氣濃度的測定。
基本介紹
- 中文名：摻氣濃度量測
- 外文名：air concentration measurement
作用,種類,取樣濃度儀,r射線濃度儀,電阻濃度儀,針形點摻氣濃度儀,特點,
作用
為了研究摻氣水流運動規律，有必要測定水流斷面平均含氣濃度及點時均含氣濃度和脈動含氣濃度。測量方法有多種，如水面線估量法﹑光學法﹑取樣法﹑同位素法﹑電學法等，常用的有取樣濃度儀﹑r射線濃度儀﹑電阻濃度儀及針形點摻氣濃度儀4種。
種類
取樣濃度儀
用流線型管道取樣器，以自流可控吸入式提取測區水樣，進行水氣分離，然後分別測量空氣體積（Va）。及水體積（Vw),按定義求得時均濃度（
）
r射線濃度儀
由r射線發射與接收裝置組成測量探頭，安裝在被測水體的兩側。由於水與空氣對r射線的吸收係數（程度）差別懸殊，故可由透過水體的r射線強度的衰減程度測定水中的含氣濃度。
電阻濃度儀
因水與氣的電阻率差別懸殊，可用一對平行平板電極為測量探頭，由探頭兩級間電阻值大小來測定含氣濃度。
針形點摻氣濃度儀
由摻氣探針，放大整流電路，計算機採集系統組成，探針由1.2mm直徑不鏽鋼管與穿入其中的鉑絲組成一對針形電極。當氣泡通過針尖時，信號為1，水通過針尖時信號為0。用計算機採樣計數得到摻氣率，信號經電路處理後可記錄其變化過程，或由電錶直接讀取摻氣濃度。
特點
電阻濃度儀是一種動態濃度儀，可測量點時均及脈動濃度，具有結構小巧﹑操作簡便﹑測讀迅速等優點，因而使用廣泛。使用前需率定校正，使用時需排除干擾，注意清水電阻值溫度修正，電極形狀影響等。用於高濃度測量或邊界測量時誤差較大。近年來，在原型觀測中，為了減少水流雜物撞擊平面電極，採用在壁面上貼附一對平行極片方法，此法可用，但測點定位模糊，測量值隨電極大小而變，定性較好，定量需要校正。當水流摻氣濃度大於50%時，水體將逐漸不連續而呈水滴狀，測量誤差大或不能測量。此方法不能用於含泥沙顆粒的水流。
針形點摻氣濃度儀可直接檢測氣泡不需要率定。可準確定位測量點摻氣量，也可測量摻氣濃度場，可分析氣泡尺寸及其機率分布，摻氣濃度自0～100%均可測量，適用性能好，細顆粒泥沙對測量影響不大。
此外，高速攝影可量測瞬時濃度場及其變化，量測氣泡形狀和尺度及時空分布，並同時量測速度場等，也是一種研究高速摻氣水流的手段。
