CN205080082U - 一种测量高温气液两相流参数的耐高温电导探针 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种测量高温气液两相流参数的耐高温电导探针，包括针体、支撑杆，所述针体通过定位片固定在支撑杆内，针体与支撑杆之间填充有耐高温绝缘材料，针体超出支撑杆探测端端部，支撑杆探测端端部采用熔融金属固定密封，所述熔融金属熔点为500℃以上。该耐高温电导探针灵敏度高，强度大，耐高温达500℃，适用于测量高温气液两相流参数。
Description
技术领域
本实用新型涉及冶金行业用于测量高温气液两相流参数技术领域，具体涉及一种测量高温气液两相流参数的耐高温电导探针。
背景技术
自然和工程中多数流动现象都是多相的混合流动，多相流以气液两相流最为常见，广泛存在于冶金、动力、化工等工业过程中。在气液两相流体系中,体系内气泡的尺寸及其分布,气泡上升速度和气含率是非常重要的模型参数,同时,体系内各相的流动特性及相含率也直接与气泡行为有关。目前，测定气泡特性的方法主要有高速摄像法、多普勒法、电导探针法、电容法、光导纤维法等。电导探针法虽是接触式测量,但可以测到体系内各局部点上的气泡特性,不受操作人员熟练程度的影响,可直接给出电信号,响应快,便于与微机联接,从而提高测量速度和精度,宜进行大样本实时测量。电导探针的体积很小,可置于被测设备中的任意位置,而几乎不影响流场,因此被广泛应用于气液两相流中气泡行为的研究。国内外的研究中，主要有单头电导探针、双头电导探针、三头电导探针，乃至四头、六头电导探针，其绝缘填充物一般为环氧类、聚氨酯类、聚四氟类中的一种或几种的组合，适用于不超过150℃的低温场合。
在冶金行业里，气液两相流主要存在于吹氩过程中，吹氩操作作为一种应用技术已广泛应用于炉外精炼、中间包除杂、结晶器除杂和水口防堵塞等场合。由于钢水温度在1300℃以上，科研实验中，常采用高温低熔点合金(比如Pb-Sn-Bi)和氩气为模拟介质来模拟冶金过程中的钢液-氩气的两相流，实验温度在150℃以上，现有的电导探针无法满足其测量要求。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种测量高温气液两相流参数的耐高温电导探针，该耐高温电导探针灵敏度高，强度大，耐高温达500℃，适用于测量高温气液两相流参数。
本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种测量高温气液两相流参数的耐高温电导探针，包括针体、支撑杆，所述针体通过定位片固定在支撑杆内，针体与支撑杆之间填充有耐高温绝缘材料，针体超出支撑杆探测端端部，支撑杆探测端端部采用熔融金属固定密封，所述熔融金属熔点为500℃以上。
按上述方案，所述熔融金属为金属铝。
按上述方案，所述针体采用直径为0.08-0.12mm的不锈钢丝制作。
按上述方案，所述针体的个数为2个，两针体不等长，相差0.3—0.7mm。
按上述方案，还包括杆帽，所述杆帽通过螺纹与支撑杆非探测端连接，杆帽及针体非探测端分别通过导线与信息采集***连接。
按上述方案，所述针体探测端为锥尖形，针体非探测端设有接线环。
按上述方案，所述针体外周套装有绝缘体，绝缘体采用刚玉管或毛细玻璃管制作。
按上述方案，所述绝缘体直径为0.6-1.0mm，厚度为0.2-0.4mm。
按上述方案，所述支撑杆及定位片采用耐高温合金材料制作。
按上述方案，所述耐高温绝缘材料采用陶瓷纤维棉制作。
本实用新型具有以下有益效果：
结构简单，耐高温电导探针灵敏度高，强度大，支撑杆及定位片采用耐高温合金材料制作，所述熔融金属采用金属铝，适用于测量高温气液两相流参数耐高温达500℃。
附图说明
图1是本实用新型测量高温气液两相流参数的耐高温电导探针的结构示意图；
图2是图1的A向视图；
图3是本实用新型所述的定位片的结构示意图；
图4是利用本实用新型测量高温气液两相流参数的实施方案示意图。
图中，1-杆帽，2-定位片，3-支撑杆，4-耐高温绝缘材料，5-熔融金属，6-绝缘体，7-针体，8-信号线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
参照图1～图4所示，本实用新型所述的测量高温气液两相流参数的耐高温电导探针，包括针体7、支撑杆3，所述针体7通过定位片2固定在支撑杆3内，针体7与支撑杆3之间填充有耐高温绝缘材料4，针体7(针体的探测端)超出支撑杆3探测端端部，支撑杆3探测端端部采用熔融金属5固定密封，所述熔融金属5熔点为500℃以上。
所述熔融金属5为金属铝，由于金属铝的熔点为为580-740℃，能克服500℃高温环境完成测量。
所述针体7采用直径为0.1mm的不锈钢丝制作。
所述针体7的个数为2个，两针体7不等长，相差0.5mm，更便于测量气液两相流间的参数。
还包括杆帽1，所述杆帽1通过螺纹与支撑杆3非探测端连接，杆帽1及两针体7非探测端分别通过导线与信息采集***连接。
所述针体7探测端为锥尖形，更利于针体探入到被测量物质中，针体7非探测端设有接线环，便于导线的连接。
所述针体7外周套装有绝缘体6，所述绝缘体6采用刚玉管或毛细玻璃管制作。
所述绝缘体6直径为0.8mm，厚度为0.3mm。
所述支撑杆3及定位片2采用耐高温合金材料制作。
所述耐高温绝缘材料4采用陶瓷纤维棉制作，陶瓷纤维是一种高效绝热材料，具有重量轻、强度高、抗氧化、导热率低、柔软性好、耐腐蚀、热容小等特点。
利用本实用新型测量高温气液两相流参数的实施方案为：通过计算机、数据采集卡、直流电源、电导探针来采集气泡经过电导探针针体7尖端时的电压突变，来采集高温气液两相流参数信息，其原理为气泡经过气泡针体7尖端时会造成原本接通的电路瞬间断路，而连接计算机上的数据采集卡会将电压的波动记录下来储存在计算机中，最后通过对计算中储存的电压波动记录进行处理，就能得出局部高温气液两相流参数信息。
以上的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等效变化，仍属本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种测量高温气液两相流参数的耐高温电导探针，其特征在于，包括针体、支撑杆，所述针体通过定位片固定在支撑杆内，针体与支撑杆之间填充有耐高温绝缘材料，针体超出支撑杆探测端端部，支撑杆探测端端部采用熔融金属固定密封，所述熔融金属熔点为500℃以上。
2.根据权利要求1所述的测量高温气液两相流参数的耐高温电导探针，其特征在于，所述熔融金属为金属铝。
3.根据权利要求1所述的测量高温气液两相流参数的耐高温电导探针，其特征在于，所述针体采用直径为0.08-0.12mm的不锈钢丝制作。
4.根据权利要求1所述的测量高温气液两相流参数的耐高温电导探针，其特征在于，所述针体的个数为2个，两针体不等长，相差0.3—0.7mm。
5.根据权利要求1所述的测量高温气液两相流参数的耐高温电导探针，其特征在于，还包括杆帽，所述杆帽通过螺纹与支撑杆非探测端连接，杆帽及针体非探测端分别通过导线与信息采集***连接。
6.根据权利要求1所述的测量高温气液两相流参数的耐高温电导探针，其特征在于，所述针体探测端为锥尖形，针体非探测端设有接线环。
7.根据权利要求1所述的测量高温气液两相流参数的耐高温电导探针，其特征在于，所述针体外周套装有绝缘体，绝缘体采用刚玉管或毛细玻璃管制作。
8.根据权利要求7所述的测量高温气液两相流参数的耐高温电导探针，其特征在于，所述绝缘体直径为0.6-1.0mm，厚度为0.2-0.4mm。
9.根据权利要求1所述的测量高温气液两相流参数的耐高温电导探针，其特征在于，所述支撑杆及定位片采用耐高温合金材料制作。
10.根据权利要求1所述的测量高温气液两相流参数的耐高温电导探针，其特征在于，所述耐高温绝缘材料采用陶瓷纤维棉制作。
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