一种激振探针

本申请属于测量设备，特别是涉及一种激振探针。

背景技术：

1、弹状流、泡状流、环状流、分层流是管道两相流的主要流型，其中弹状流的波动特性最为显著。每个弹状流单元包括1个液弹和1个气弹，液弹与气弹交替出现是弹状流的基本特性，由此引起流动的波动。弹状流的波动特性不仅影响两相流管道系统中泵的安全运行以及流量计的测量准确度，还会在弯头、阀门、分离器等处引起流致振动，是多相流管道系统中的激振源。测量管道两相流波动形态及流型，从中识别弹状流流型及其波动频率，对于多相泵、多相流量计以及多相流管道系统的合理设计及安全运行有重要意义。

2、利用电导探针、光学探针、差压传感器等测量仪表的输出信号可以测量弹状流的频率，这些方法的共同特征是这些测量仪表需要安装于管道上并通过电线给其供电，依据这些测量仪表的电信号测量弹状流频率。在一些条件下，例如海洋油田的油气混输管路、陆地油田的野外油气混输管路、电厂中的高温高压汽液两相流管路、核反应堆蒸汽发生器处的换热管路等情形，通过电源供电以实现电信号的传输是不易实现的，若通过拍摄视频即可监测其中的气液两相流流型，则是十分有利于工程技术人员监测流动工况、优化运行参数、实施安全管理的新技术方案。由于电导探针、光学探针、差压传感器等两相流流动形态测量方法都是将流动信号转变成电信号，则需要给传感器供电，使用起来不太方便。

技术实现思路

1、1.要解决的技术问题

2、基于电导探针、光学探针、差压传感器等两相流流动形态测量方法都是将流动信号转变成电信号，则需要给传感器供电，使用起来不太方便的问题，本申请提供了一种激振探针。

3、2技术方案

4、为了达到上述的目的，本申请提供了一种激振探针，包括探针基座，所述探针基座与管道底座连接，所述探针基座上设置有探针组件，所述探针组件包括探针和密封部件，所述探针与所述密封部件连接，所述密封部件通过紧固部件固定于所述探针基座内，所述探针穿过所述探针基座，所述探针一端与流体接触，所述流体盛装于管道内，所述探针另一端与振动视觉标记连接，通过所述振动视觉标记记录弹状流时的振动信号，通过所述振动信号能够测量所述管道两相流的波动形态及流型。

5、本申请提供的另一种实施方案为：所述探针基座一端内表面设置有第一内螺纹，所述管道底座外表面设置有第一外螺纹，所述第一内螺纹与所述第一外螺纹相互配合连接。

6、本申请提供的另一种实施方案为：所述密封部件包括回转密封柱和o型密封圈，所述探针设置于所述回转密封柱上，所述回转密封柱与所述探针基座之间设置有所述o型密封圈。

7、本申请提供的另一种实施方案为：所述回转密封柱横截面为圆形(侧视图)，所述回转密封柱的正视图为“+”型或者长方形。

8、本申请提供的另一种实施方案为：所述o型密封圈外圆直径大于所述回转密封柱最大回转直径。

9、本申请提供的另一种实施方案为：所述紧固部件包括凸起和密封紧固件，所述凸起设置于所述探针基座内部，通过所述凸起与所述密封紧固件将所述o型密封圈压紧进而对所述回转密封柱进行固定。

10、本申请提供的另一种实施方案为：所述密封紧固件外表面设置有第二外螺纹，所述探针基座另一端内表面设置有第二内螺纹，所述第二内螺纹与所述第二外螺纹相互配合连接。

11、本申请提供的另一种实施方案为：所述探针为柱状探针或者弦状探针。

12、本申请提供的另一种实施方案为：所述柱状探针为实心柱状或者空心柱状，所述柱状探针的横截面为圆形、椭圆形、三角形、矩形、正方形或者梯形。

13、本申请提供的另一种实施方案为：所述振动视觉标记包括线形标记、字母标记、波纹标记、图形标记或者符号标记。

14、3.有益效果

15、与现有技术相比，本申请提供的激振探针的有益效果在于：

16、本申请提供的激振探针，涉及管道气液两相流参数的测量，具体涉及测量管道气液两相弹状流波动频率及流型的激振探针。

17、本申请提供的激振探针，解决弹状流在多相泵、多相流量计、弯头、阀门等处引起的流致振动而提出，以激振探针的振动特征依赖于激振源的特征为科学原理，提出了测量气液两相弹状流波动频率及流型的激振探针，能够为两相流管道系统提供可靠的振动频域数据，识别管道两相流的波动特征及流型，也可为避免波动共振等安全运行事故提供依据。

18、本申请提供的激振探针，采用以探针的振动特征依赖于激振源的特征为科学原理，提出了测量测量管道气液两相弹状流波动频率及流型的激振探针，不需要给激振探针供电，而是通过对探针拍摄视频即可监测管道中的气液两相弹状流的波动频率及流型，十分有利于工程技术人员在复杂条件下监测管道流动工况、优化运行参数以及实施安全管理。

技术特征：

1.一种激振探针，其特征在于：包括探针基座，所述探针基座与管道底座连接，所述探针基座上设置有探针组件，所述探针组件包括探针和密封部件，所述探针与所述密封部件连接，所述密封部件通过紧固部件固定于所述探针基座内，所述探针穿过所述探针基座，所述探针一端与流体接触，所述流体盛装于管道内，所述探针另一端与振动视觉标记连接，通过所述振动视觉标记记录弹状流时的振动信号，通过所述振动信号能够测量所述管道两相流的波动形态及流型。

2.如权利要求1所述的激振探针，其特征在于：所述探针基座一端内表面设置有第一内螺纹，所述管道底座外表面设置有第一外螺纹，所述第一内螺纹与所述第一外螺纹相互配合连接。

3.如权利要求2所述的激振探针，其特征在于：所述密封部件包括回转密封柱和o型密封圈，所述探针设置于所述回转密封柱上，所述回转密封柱与所述探针基座之间设置有所述o型密封圈。

4.如权利要求3所述的激振探针，其特征在于：所述回转密封柱侧视图横截面为圆形，所述回转密封柱的正视图横截面为“+”型或者长方形。

5.如权利要求4所述的激振探针，其特征在于：所述o型密封圈外圆直径大于所述回转密封柱最大回转直径。

6.如权利要求5所述的激振探针，其特征在于：所述紧固部件包括凸起和密封紧固件，所述凸起设置于所述探针基座内部，通过所述凸起与所述密封紧固件将所述o型密封圈压紧进而对所述回转密封柱进行固定。

7.如权利要求6所述的激振探针，其特征在于：所述密封紧固件外表面设置有第二外螺纹，所述探针基座另一端内表面设置有第二内螺纹，所述第二内螺纹与所述第二外螺纹相互配合连接。

8.如权利要求1～7中任一项所述的激振探针，其特征在于：所述探针为柱状探针或者弦状探针。

9.如权利要求8所述的激振探针，其特征在于：所述柱状探针为实心柱状或者空心柱状，所述柱状探针的横截面为圆形、椭圆形、三角形、矩形、正方形或者梯形。

10.如权利要求8所述的激振探针，其特征在于：所述振动视觉标记包括线形标记、字母标记、波纹标记、图形标记或者符号标记。

技术总结
本申请属于测量设备技术领域，特别是涉及一种激振探针。电导探针、光学探针、差压传感器等两相流流动形态测量方法都是将流动信号转变成电信号，则需要给传感器供电，使用起来不太方便。本申请提供了一种激振探针，包括探针基座，探针基座与管道底座连接，探针基座上设置有探针组件，探针组件包括探针和密封部件，探针与密封部件连接，密封部件通过紧固部件固定于探针基座内，探针穿过探针基座，探针一端与流体接触，流体盛装于管道内，探针另一端与振动视觉标记连接，通过振动视觉标记记录弹状流时的振动信号，通过振动信号能够测量管道两相流的波动形态及流型。不需要给激振探针供电。

技术研发人员：刘磊,卫楠,王樱蓓,徐自力
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15