仪器仪表学报

作者：方立德，张真玉，徐潇潇，郭素娜，王 帆

单位：方立德,1.河北大学质量技术监督学院,,张真玉,1.河北大学质量技术监督学院,,徐潇潇,1.河北大学质量技术监督学院,,郭素娜,1.河北大学质量技术监督学院,,王 帆,1.河北大学质量技术监督学院,

关键词：近红外光;相含率;传播特性;弹状流

基金：国家自然科学基金(61475041) 、京津冀协同创新共同体建设专项(20540301D) 、河北省自然科学基金重点项目( F2021201031)资助

弹状流是多相流中常见的流型,流动参数相含率的准确测量是分析流动状态、求取混合物平均密度的前提,对石油、化工等领域意义重大。首先根据菲涅耳定律及麦克斯韦方程理论,推导出管道圆弧上近红外光的能量分布特性。设计了一种单发多收的近红外传感器,研究近红外光在弹状流中的传播特性,通过实验证明了管道圆周各个探头接收到的电压值与探头安装角度成余弦关系。根据朗伯-比尔定律推导了近红外光探测器接收到的电压值、近红外光探测器安装角度与相含率之间的关系,建立了弹状流相含率测量模型。实验在内径为50mm的水平透明管道内进行,气体流量在0.5m3/h和2m3/h之间,液相流量在5m3/h和9m3/h之间。研究结果表明:相含率的预测模型的相对误差在±7%之间。

来源：2021年第12期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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