基于四电极的液体阻抗谱测量系统

液体阻抗谱在科研和生产中有不可替代的应用,然而电导性液体在测量时产生的电极极化影响了这些液体低频阻抗谱的准确测量。设计了一套基于四电极测量原理的中低频液体阻抗测量系统,并采用四电极的测量探头用于液体阻抗谱的测量。系统主要由DSP、直接数字波形发生器、增益/相差测量模块等构成。系统经过校准、标定后,用于测量自制NaC l溶液阻抗谱。结果表明,电极极化得到显著降低,系统可用于电导性液体10 kHz以上阻抗谱的测量。     

电导式液位变送器的设计

在成分和温度不变的情况下,导电液体的电导率是固定的。根据这一原理,可利用电极测量导电液体的电导来获得液位,此方法对于导电液体液位的可接触式测量能够得到较高的测量准确度。介绍一种电导式液位变送器的设计。这种液位变送器结构简单、性能稳定、成本低廉、便于安装和维修,已成功应用于实验室的液位测量和控制系统中。     

毛细管非接触电导检测电极结构对检测性能的影响

毛细管非接触电导检测的检测性能与检测池的电极结构密切相关。目前,电极对检测性能的影响主要从实验的角度进行讨论,缺乏理论分析。本文提出了一种新的非接触电导检测池的等效电路模型。通过对检测池等效电路的仿真,发现检测灵敏度与电极的有效长度有关;屏蔽电极能够很好的消除高激发频率下低待测溶液电导值的输出电流幅值/溶液电导曲线的非线性,提高了待测溶液电导的均匀性和最低检测限,使输出电流幅值/激发频率曲线形成稳定的平台区,很好的提高了检测系统的抗干扰能力。本文对提高非接触电导检测的灵敏度具有一定的理论指导作用。     

双向电流法测量溶液电导

测量溶液电导时，用一等幅双向恒定的电流脉冲连续地施加于电导池，然后对该电导池的电压求积分，测得该电压与时间曲线下的面积值，而该面积即是与溶液的电阻值成正比。它与电导池自身的等效串联电容Ｃｘ无关，实际上只要再提供相应的脉冲周期，它也同样地独立干溶液自身的等效并联电容Ｃｐ。     

一种基于双频率电导率测量方法的研究

提出了一种水电导率的双频率测量方法.该方法通过在电导池上施加两个合适的正弦频率信号,测出两种频率下的阻抗的模,由处理单元解算出水的实际电阻,再由公式求得被测溶液电导率值.双频测定法不存在理论误差,消除了交流测定法中电容效应和极化效应给电导率测量精度带来的影响,能实现精确测量的目的.     

铝酸钠溶液成分浓度在线测定系统数学模型的建立与求解

以铝酸钠溶液成分在线浓度测量系统的设计为背景，讨论了铝酸钠溶液成分的三温三电导数学模型的建立与求解问题．以此为核心技术的铝酸钠溶液成分在线实时测量系统，在工业现场的实际应用中取得了较好的运行效果。     

电导法原油含水率测量传感器的模型优化与仿真

电导法原油含水率测量是基于阵列电极传感器的一种测量方法,电极系的结构与参数对传感器性能有着重要影响.拟研究电极系传感器结构的优化设计方法,在建立传感器电场分布理论模型的基础上,利用ANSYS有限元软件仿真电极系传感器不同参数下的电场分布,分析电极环宽度、激励电极对间距、测量电极间距等参数对传感器性能的影响.依据仿真结果,确定传感器的优化参数,并对传感器进行了灵敏度的模拟测试,测试结果显示:传感器灵敏度仿真结果与实际测试结果一致性较好;在高含水(大于85%)的油水两相流含水率测试精度可达3%.测试结果验证了传感器理论和仿真分析方法的有效性,为优化设计传感器提供一种有效的方法.     

几种电导式液位传感控制电路

介绍了几种应用电导液位传感原理的液位控制电路。可用于一切具有导电离子非易燃液体的液位测量与控制，具有控制灵敏，不腐蚀电极和体积小等特点，尤其地小型液槽的液位检测与保护。     

金属纯度智能检测装置的研究

对于金属元素来说,纯度的改变会影响金属特性。当对一些金属进行纯度检测或者判断它的杂质含量时,不准确的检测结果也会直接影响对这些金属的性能评价,因此研究了一种金属纯度智能检测装置。用电极电导法测量金属-有机溶剂二元溶液体系,在恒流的情况下测量不同金属在浸溶液状态下的电压情况,采用Visual Basic编程语言设计软件,通过串行通信方式对电压和实时温度数据进行采集,对比电压数据曲线从而判断金属的纯度。经过实验测试表明,根据电压曲线区分金属、分析金属纯度的方法是可行的,所提出的分辨金属及检测金属纯度的方法实现了金属纯度检测的智能化、可视化。     

一种电导式液满检测装置的研究

依据待测液体的导电性,利用与被测液体相接触的电极进行液满检测,其方法简单实用.液体收集装置液满状态的检测通常依赖人为观测,或液位检测传感器来完成,前者费时费力,后者成本较高.针对这一问题设计了一种电导式液满检测装置,通过采集电极间吸水材料电导(电阻)值来检测液满与否,并给出声讯提醒,对吸水材料间电导(电阻)值的测定和报警范围的设置,使检测装置不受电导率变化影响.     

基于交混试验的微型电导电极系统设计

为了解决传统浓度计因探头体积大、不能多点测量而无法应用于交混试验的问题,创新性地设计了一种微型电导电极系统,并对系统各部分的设计进行了详细说明。阐述了电导测量部分和温度测量部分的实现过程,分析了测量模块电路的搭建,完成了系统的硬件设计。对浓度和温度的计算过程进行了推导,对测量电压反演到被测量的过程进行了详述,列出了系统的不确定度合成式,完成了系统算法设计。将微型电导电极系统应用于交混试验中,推导了交混特性因子的计算过程,得出了需标定电导电极的电极常数的结论,确定了交混因子的计算式,并对系统进行了总结和展望。该系统能够同时测量浓度和温度,具有测量探头体积小、实时性高、测量范围宽等优点。该系统可进行多点测量,满足交混试验的需求,还可应用于其他领域微小通道的浓度测量,应用前景广阔。     

用于强酸酸度测定的离子交换膜电极的研制

在化工生产过程中,溶液强酸酸度的测定是经常遇到的。现行分析方法中,除容量法外,还有pH测量、电导法、电导—密度联合测定等。由于被测液组份复杂,致使上述方法应用于强酸酸度的在线分析均有一定局限性。近年来,随着离子电极机理的深入研究,由Eisenman等详细研究的离子交换理论为人们所广泛接受。清水博、小坂勇次郎论述了离子交换膜及其应用。Eriksson等制成了离子交换树脂膜电极用于高浓度酸度测定。     

基于HMM和小波包分解的气液两相流流型识别

为了研究垂直上升管中气液两相流的流型,利用自制的多电导探针测量系统采集4种典型流型的电导波动信息,提出了基于HMM和小波包分解的气液两相流流型识别方法.首先应用小波包分解对电导波动信号进行小波包能量特征参数的提取,然后将小波能量参数作为观测序列输入到隐马尔科夫模型(HMM),从而实现对流型的识别.研究结果表明,该方法能够准确地识别出4种流型,识别效果良好,为流型的在线识别提供了一种有效方法.     

电导式相关流量测量传感器

在油水两相流条件下,水为连续相时,电导式传感器利用油相分布的离散性所造成的流体阻抗的随机变化检测流体流动噪声,通过对传感器中的上、下游传感器所检测出的流体流动噪声进行互相关运算,得到和流体流量相关的渡越时间,该传感器用于井下油水两相流量测量。文中给出了相关流量测量用电导式传感器检测流体流动噪声的原理、传感器中敏感器的结构及设计原则,同时给出了传感器激励源及信号处理电路的设计原则,文中最后给出了电导传感器在多相流模拟井上的流量测量实验及分析。     

微机在电导法测量中的应用

本文研制了一种在气-液两相流和液相流中流动特性的在线测量系统,扩展了电导法的应用领域。它可以测量气泡速度、气泡直径、含气率、混匀时间和停留时间分布等;它对采集的数据进行实时的在线处理;每次采样只需几个微秒;整个系统结构简单、操作方便、实用性强。实验证实此法可行。     

应用电导探针技术识别气液两相流流型方法及电导波动信号噪声的辨识

针对垂直上升管的气液两相流流型的识别,提出了一种多电导探针测量系统,该测量系统由3个电导探头组成电导传感器,在此基础上利用INV306型数据采集卡实现了电导波动信号的数据采集。由于各种生产过程的参数进行测量时不可避免地信号中存在噪声信息,通过对信号的小波分解和自相关函数的分析发现电导波动信号为低频信号,且其频率一般不会超过128Hz。又通过对信号进行了小波去噪和傅立叶变换去噪之后发现利用小波分析进行信号的消噪可以很好的保存原信号中的有用部分,其有着傅立叶分析不可比拟的优点。     

微流控电泳芯片微电导检测器的研制

结合电导测量原理以及计算机智能控制技术,设计了一种适合微流控电泳芯片电容耦合非接触电导检测器.文中具体介绍了该检测器硬件组成以及工作原理.该检测器的原理清楚,结构简单,易于微型化、集成化,不污染检测电极,在微型全分析系统中具有十分重要的应用价值.同时,该检测器的信号调理电路不仅可应用于微电导检测,还可配上不同的传感器用于其它测量微弱电流信号的场合.     

基于金属网格传感器的液滴检测装置设计

为实现微重力环境下气液两相流的液滴检测,采用49×49点阵的金属网格传感器,基于网格电极间的局部瞬时电导变化原理,实现管道截面液滴分布和个数统计.将控制采集和数据处理分别交由FPGA和DSP并行处理的设计方式,解决了系统实时在线测量问题.实验结果表明:该装置可实时捕捉流速为9.0 m/s、直径不小于5mm的液滴或液团,克服了常规检测方法的不足,为评价水气分离装置的工作性能提供了可靠依据.     

电泳芯片上非接触电导检测器的研究

非接触电导检测器克服了接触电导检测器的缺点,避免了电极污染,结构简单,易于集成化、微型化,适合芯片毛细管电泳检测.介绍了芯片上非接触电导检测器发展现状,检测原理以及检测池等效电路,并对信号处理电路做初步探讨.     

基于弧状电极传感器的气/水两相流参数测量系统设计

气/水两相流流动参数的检测对工业过程的控制和优化有重要意义,相含率作为一个重要参数直接影响到两相流建模的精度。为测量两相流相含率参数设计了弧状电极电导传感器测量系统,通过对气/水两相流典型流型的物理模拟研究了相含率与测量电压之间的关系。实验结果表明:弧状电极电导传感器的液相相含率与测量电压存在很好的线性关系,为两相流动态实验参数测量提供了依据。