气泡在液相中的运动是极其复杂的过程,频繁发生的聚并与破碎现象直接影响流动阻力与相间传质效率。气含率、气泡速率及分布、气泡尺寸及分布等关键参数,正是描述气泡复杂动力学行为的核心指标。
光纤探针气泡行为测量仪 Bubble-Pro 兼具高精度与高稳定性,可精准测量气/液(浆)两相流中气泡或液滴流动行为的测量,如气含率、气泡速度及其概率密度分布、气泡尺寸及其概率密度、液含率、液滴速度、液滴尺寸,并能够得到这些气泡行为参数的空间分布。

光纤探针气泡参数测量仪整体视图

光纤探针气泡参数测量仪探针实物图

数据处理结果

数据处理局部放大
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测试原理
光纤探针气泡行为测量仪 Bubble-Pro工作原理基于对光纤探针信号的巧妙处理,通过将光纤探针信号进行方波化,利用探针在气相中的采样点数与总采样点数的比例关系,精确计算局部气含率,进一步沿径向积分得到平均气含率。在测量气泡速率时,借助对两列光纤探针信号的相关性分析,能够准确获取每个气泡的上升速率。而气泡弦长的测量,则依据探针扫过气泡的时长来实现,同时,Bubble-Pro还具备强大的数据统计功能,为研究人员提供气泡速率和气泡弦长的详细分布数据,全面呈现气泡行为特征。
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卓越的硬件性能,保障测量可靠性
适应极端环境的密封设计

高灵敏度的光纤探针前端设计
极小对流场扰动的纤细设计
在接触式测量中,测量探针对流场的扰动是影响测量准确性的关键因素。Bubble-Pro 光纤直径仅为125μm,后端金属套管直径为0.5mm,纤细的设计有效减少了对直径大于1mm气泡的干扰,降低了对流场的影响,从而将系统误差控制在极小范围内,确保了测量结果的准确性。

光纤探针信号时间序列
满足高精度测量的高采样频率
根据采样定理,采样频率至少应为信号最高频率的2倍,才能完整保留原始信号信息。Bubble-Pro表现卓越,其总采样频率可达500KHz。对于15路的多通道系统,每路采样频率为33KHz,时间分辨率高达0.03ms,这使得它能够以极高的频率对气泡行为进行采样,精确记录气泡运动的每一个细节,为后续深入的数据分析提供了充足的数据基础。
稳定可靠的无漂移测量术
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便捷的采样程序设置

数据采集过程界面
高效的气泡信号识别与分析


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独特的光纤探针设计,拓展应用边界
Bubble-Pro光纤探针采用直径小的级联式结构,极大降低了对流场的影响,确保测量数据的准确性。无机胶密封技术使其不仅适用于高温体系,还能在有机溶剂体系中稳定工作,毛细管与不锈钢管通过针焊连接,使其具备在高压体系下可靠运行的能力。
此外,基于反射光强度差异的测量原理,使其特别适用于非导电介质的多相流测量,进一步拓展了其在多相流研究领域的应用范围。
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应用案例
脱除气体中的VOC
采用光纤探针气泡行为测量仪Bubble-Pro,考察Feton反应器中的气泡行为,分析活性炭加入量对气含率、气泡尺寸的影响规律,发现在一定范围内,添加活性炭可以增加气含率、降低气泡尺寸、强化VOC的脱除效率,找到了最佳的操作条件,为反应器设计与优化提供了基础数据。

测量Feton反应器中的气泡行为
水跳流中的气泡夹带

测量水跳流中夹带的气泡行为
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