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基于同轴线相位法的气液两相流相含率检测装置及方法

  • 发布时间: 2024-12-11
预算 双方协商
基本信息
成果方:河北大学
合作方式:技术转让
成果类型:发明专利,
行业领域
其他
成果描述

本发明提供了一种基于同轴线相位法的气液两相流相含率检测装置及方法。所述检测装置包括信号源、功分器、同轴线传感器机构、鉴相器和数字多用表。本发明根据同轴电缆的结构设计出同轴线传感器机构,内外电极同轴心,内外电极与中间流体形成电场,流体从一侧流入,另一侧流出,流体的状态变化会导致介电常数发生变化,导致流入端与流出端发生相位变化。气相与液相的介电常数不同,在相含率不同的情况下所得的相位差输出信号也不同,因此可以通过相位差输出信号得到相应气液两相流的相含率。本发明利用电磁波通过不同传输介质传播特性不同相关原理,实现了对两相流本身进行测量,并且能够实现在线监测。

应用范围
气液两相流相含率检测方法有快关阀法、电容法、电导法、微波法、PIV(PARTICLEIMAGE VELOCIMETER,粒子图像测速技术)法等。快关阀法是一种常用的含气率标定手段。在测试管段两侧分别安装一个快关阀,当气液两相流体流过时,便快速截取,待二者分离后可得到液相体积,从而得到含气率。但是,切断流体系统会干扰管道内流动的流体,不利于高流速、高压力下的气液两相流含气率测量。同时,选择的气液两相流流动结构和快关阀门间距对测量精度影响较大。电容法利用管道内流体介质的介电常数变化可实现原油含水率的测量。油水介电常数相差很大,当油水含量发生变化时,会导致电容也发生变化。电容法具有结构简单,安装方便,成本低的优点。但是,电容传感器的电容量较小,使得测量范围受到限制,且容易受到寄生电容的影响。
前景分析
本发明根据同轴电缆的结构设计出同轴线传感器机构,内外电极同轴心,内外电极与中间流体形成电场,流体从一侧流入,另一侧流出,流体的状态变化会导致介电常数发生变化,导致流入端与流出端发生相位变化。气相与液相的介电常数不同,在相含率不同的情况下所得的相位差输出信号也不同,因此可以通过相位差输出信号得到相应气液两相流的相含率。本发明利用电磁波通过不同传输介质传播特性不同相关原理,实现了对两相流本身进行测量,并且能够实现在线监测。运用中间流体经过内外电极可以改变电磁波传输特性,另外气、液两相介电常数存在差异,利用介电常数的差异获得不同的相位差输出信号,利用相关运算可以得到两相流的相含率,为气液两相流相含率的测量提供了一种新的思路。


联系方式

  • 联系人:

    韦子辉

  • 联系电话:

    19303128393

  • 通讯地址:

    河北省保定市五四东路180号河北大学

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