在工業(yè)生產(chǎn)的復(fù)雜體系里，多相流流量是核心檢測(cè)和控制參數(shù)。特別是多相流中某一相的實(shí)時(shí)流量，精準(zhǔn)把控工業(yè)流程對(duì)工業(yè)過(guò)程監(jiān)控起著舉足輕重的作用。要精準(zhǔn)獲取多相流流量，各相的速度與濃度則是不可或缺的重要過(guò)程參量。

在顆粒速度測(cè)量領(lǐng)域，近年來(lái)涌現(xiàn)出了多種技術(shù)手段。包括激光多普勒測(cè)速技術(shù)、高速影像分析法、光纖顆粒速度探頭測(cè)量法、碰撞動(dòng)量法、等速采樣法等。然而這些傳統(tǒng)方法大多存在局限，有些對(duì)使用環(huán)境的溫度、濕度、電磁干擾等要求極為苛刻，又或者設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護(hù)成本高昂，難以在實(shí)際工業(yè)環(huán)境中廣泛應(yīng)用。

其中，光纖探頭法在復(fù)雜的工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景中可展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。

基于激光反射原理，通過(guò)深入分析光反射信號(hào)，能同時(shí)獲取顆粒的速度和濃度，實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝過(guò)程的原位測(cè)量，無(wú)需中斷生產(chǎn)流程。

光纖探頭對(duì)溫度和壓力等環(huán)境因素不敏感，極大降低了環(huán)境波動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。

只需對(duì)探頭進(jìn)行針對(duì)性改進(jìn)，就能輕松適應(yīng)高溫高壓等極端測(cè)量環(huán)境。

該方法設(shè)備簡(jiǎn)單，操作便捷，對(duì)流場(chǎng)的干擾微乎其微，不會(huì)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程造成額外擾動(dòng)。

由瑞士的MSE Meili公司研發(fā)，基于光纖探頭法的激光速度濃度測(cè)試儀 Labasys，是工業(yè)多相流測(cè)量領(lǐng)域的引領(lǐng)者。Labasys 測(cè)試設(shè)備利用流場(chǎng)內(nèi)的顆粒、液滴或氣泡對(duì)激光的反射特性來(lái)工作。當(dāng)這些離散相反射激光后，設(shè)備收集反射的激光信號(hào)。反射光的強(qiáng)度與濃度緊密相關(guān)，反射光越強(qiáng)，意味著濃度越高。

通過(guò)前期細(xì)致的標(biāo)定工作，建立起顆粒濃度與反射信號(hào)強(qiáng)弱之間精確的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在實(shí)際測(cè)量時(shí)，只需將測(cè)得的信號(hào)與標(biāo)定數(shù)據(jù)對(duì)比，就能迅速且準(zhǔn)確地獲得顆粒的濃度信息。

同時(shí)，反射光信號(hào)的波動(dòng)蘊(yùn)含著顆粒群的豐富信息，通過(guò)對(duì)相鄰兩個(gè)或三個(gè)探頭采集到的信號(hào)進(jìn)行相關(guān)性分析，再結(jié)合探頭之間的精確位置關(guān)系，就能精準(zhǔn)計(jì)算出顆粒的運(yùn)動(dòng)速度。

Labasys 速度濃度測(cè)量設(shè)備專為工藝裝置中的在線監(jiān)測(cè)量身定制，在多個(gè)關(guān)鍵方面獨(dú)具特色，確保能在復(fù)雜惡劣的工業(yè)裝置中安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。

可同時(shí)在線測(cè)量濃度和1 - 2維速度，濃度測(cè)量范圍廣泛，稀相流可達(dá) 0.0001 - 1%，密相流為 0.1 - 60%；速度測(cè)量范圍是 0.05 - 200m/s，取樣頻率上，速度最高可達(dá) 5000Hz，濃度最高為 100kHz 。

引入該設(shè)備無(wú)需停產(chǎn)，具有高穩(wěn)定性，能充分滿足高質(zhì)量的工業(yè)需求。

其配備的有效清潔單元，可防止鏡頭污染，始終保障測(cè)量精度。

探頭不包含電子器件，能夠承受高達(dá) 1000℃的高溫，承受壓力可達(dá) 65bar 甚至更高。

?設(shè)備采用模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)不同任務(wù)靈活調(diào)整配置。

此外，設(shè)備還通過(guò)了 CE 和 Ex 認(rèn)證，品質(zhì)有保障，并且可根據(jù)客戶的特殊需求進(jìn)行高度定制。

Labasys 激光速度濃度測(cè)試儀主要由以下部分構(gòu)成：激光發(fā)射裝置、接收裝置及光纖、光電二極管及放大器、PC及數(shù)據(jù)處理軟件 LabaSoft。

Labasys 測(cè)試設(shè)備擁有多種型號(hào)，如 Labasys 100，Labasys Control EX，Labasys Control EX BF 等，不同型號(hào)能夠滿足不同環(huán)境下的測(cè)試需求，無(wú)論是高溫高壓環(huán)境，還是對(duì)測(cè)量精度和功能有特殊要求的場(chǎng)景，都能找到合適的型號(hào)。

labasys測(cè)量系統(tǒng)示意圖

應(yīng)用案例

自 1995 年以來(lái)，Labasys 測(cè)試設(shè)備經(jīng)過(guò)不斷的優(yōu)化完善，在能源、化工、食品、制藥、安全等眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，其測(cè)量的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性與安全性贏得了客戶的高度認(rèn)可。

?化學(xué)鏈燃燒工藝，Labasys 100 Flex 系統(tǒng)測(cè)量化學(xué)鏈燃燒工藝中的鈣鹽顆粒的速度。

流化催化裂化工藝（FCC），Labasys 100檢測(cè)提升管內(nèi)顆粒，實(shí)時(shí)觀察提升管內(nèi)顆粒濃度隨時(shí)間的變化。

Spherizone 聚丙烯工藝，在 42bar 壓力和 100℃高溫環(huán)境中，利用 Labasys Control Ex BF 系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將獲得的速度和濃度數(shù)據(jù)傳遞到控制系統(tǒng)。

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審核編輯 黃宇