基于容抗法的瞬時(shí)液膜厚度測量系統設計
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3 測量電路特性
由于測量電路中放大元件(運放中的雙極性三極管、場(chǎng)效應管，二級管等)特性曲線(xiàn)的非線(xiàn)性，即使電路工作在放大區內，輸出波形仍難免出現或多或少的非線(xiàn)性失真。圖7為測量電路的電路特性曲線(xiàn)。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/193671.htm
由此特性曲線(xiàn)可知，要使電路工作在線(xiàn)性區，就要保證進(jìn)入電路的信號在其線(xiàn)性工作區內。所以就對激勵信號的頻率和幅值有一定的要求。另外由于器件參數精度的影響和未知干擾的因素，需要通過(guò)理論分析和實(shí)驗相結合的方法，來(lái)獲取激勵信號最恰當的幅值和頻率。
4 實(shí)驗論證
在虛擬電子工作平臺上，對本測量系統做了仿真實(shí)驗分析，對電路參數進(jìn)行了相應修正。再經(jīng)實(shí)驗標定，對于高度為50mm的管道，當SW-DIP4切換到1M檔時(shí)，探針標定結果比較理想。對探針進(jìn)行標定后，分別選取實(shí)驗條件：1)100*15：f=100kHz，VPP=15V：2)100*10：f=100kHz，VPP=10V；3)400*15：f=400kHz，VPP=10V三組情況進(jìn)行實(shí)驗，測得的三組數據結果如圖8所示，橫坐標為液膜厚度，縱坐標為探針無(wú)量綱電壓輸出。
從圖8可以看出，條件2)：100*10組中探針的無(wú)量綱輸出與液膜厚度之間的線(xiàn)性度較好，標定曲線(xiàn)幾乎可以用一直線(xiàn)來(lái)擬合。效果比較理想，經(jīng)過(guò)精確標定后可以用于實(shí)驗。
5 結論
本文的主要創(chuàng )新在于設計的電容探針測量電路能夠快速、準確地測量液膜厚度。經(jīng)實(shí)驗論證，在對探針進(jìn)行精確標定后，可以用于測量?jì)上嗔鞯?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/瞬時(shí)">瞬時(shí)液膜厚度。該系統現己用于油氣儲運學(xué)科的多相流界面持液率測量實(shí)驗，其線(xiàn)性度好、測量精度較高。
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