周 明， 邵富群， 张 林

（1.东北大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳 110004； 2.吉林师范大学计算机学院，吉林四平 136000）

液固两相流超声断面成像装置的研究

周 明1，2， 邵富群1， 张 林1

（1.东北大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳 110004； 2.吉林师范大学计算机学院，吉林四平 136000）

以水、泥沙构成的液固两相流为研究对象，制作了压电超声传感器、传感器阵列及超声波收发电路，构成了两相流断面超声投影数据采集系统，实现了计算机高速数据采集。实验验证，设计的压电传感器谐振频率达到200 kHz，发射角度大，接收灵敏度高；采用RC滤波方法，能够有效地滤除接收传感器受到的工频电磁干扰信号；收发传感器交替排列的传感阵列既可以获得最大数量的投影数据，又可以使强弱电电路分离，免受互扰；采集的投影数据能够反映固相流动状况。

计量学；液固两相流；压电传感器；传感器阵列；投影数据；RC滤波

1 引 言

研究人员在医学超声层析成像UCT（Ultrasonic Computed Tomography）技术领域已经取得了具有实用价值的研究成果，并使之逐步完善［1，2］。借鉴UCT技术成果，以具有流动复杂性的多相流为研究对象，过程层析成像PT（Process Tomography）技术已成为近年来被关注的高新检测技术，并将为生产过程的平稳进行提供可靠依据。本文以液固两相流（水，泥沙）为研究对象，阐述利用超声波衰减系数进行断面成像的机理。实验中，制作出超声波传感器、传感器阵列、超声波激励电路以及波幅峰值接收电路，利用计算机进行投影数据采集。通过实验数据分析，传感器及阵列的工作性能良好，投影数据能够反映固相流动状况。……