[發明專利]雙內外環形電容傳感器及兩相流流速相關測量系統

無效

• 申請號: 200710057356.9
• 申請日: 2007-05-17
• 公開（公告）號: CN101251398A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 張濤;葉佳敏;陳超
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01F1/56
• 分類號: G01F1/56
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 江鎮華

1.?一種流速測量雙內外環形電容傳感器，包括測量管道，分別設置在測量管道上游和下游的兩個相同的電容傳感器，其特征在于，在測量管道的中軸線上固定有圓柱型電極載體，上游電容傳感器和下游電容傳感器的兩個內環電極分別固定在圓柱型電極載體外，其兩個外環電極分別固定在與兩個內環電極位置相對應的測量管道內壁上。

2.?根據權利要求1所述的流速測量雙內外環形電容傳感器，其特征在于，在測量管道的入口處設置有靜態混合器。

3.?一種基于雙內外環形電容傳感器的兩相流流速相關測量系統，包括雙內外環形電容傳感器、傳感器信號采集電路、相關信號處理電路，其中，

雙內外環形電容傳感器包括測量管道，分別設置在測量管道上游和下游的兩個相同的電容傳感器，其特征在于，在測量管道的中軸線上固定有圓柱型電極載體，上游電容傳感器和下游電容傳感器的兩個內環電極分別固定在圓柱型電極載體外，其兩個外環電極分別固定在與所述的兩個內環電極位置相對應的測量管道內壁上；

傳感器信號采集電路包括振蕩激勵信號模塊、上游和下游電容信號采集電路、上游和下游電容信號處理電路；由振蕩激勵信號模塊分別向雙內外環形電容傳感器施加相同的激勵信號；上游、下游信號處理電路分別采集上游和下游電容傳感器的信號，并經過程控放大處理后將其傳送到相關信號處理電路；

相關信號處理電路包括作為從機的DSP和作為主機的單片機及其外圍電路，由單片機采集上游和下游電容傳感器的信號，送入DSP中進行互相關運算，得到管道內兩相流體的流速。

4.?根據權利要求3所述的基于雙內外環形電容傳感器的兩相流流速相關測量系統，其特征在于，雙內外環形電容傳感器還包括設置在測量管道入口處的靜態混合器。

5.?根據權利要求3所述的基于雙內外環形電容傳感器的兩相流流速相關測量系統，其特征在于，所述振蕩激勵信號模塊包括自激振蕩源及分別與其相連的上游和下游延遲開關電路，自激振蕩源產生的方波信號分別經由上游和下游延遲開關電路后加載在上游和下游電容傳感器上。

6.?根據權利要求3所述的基于雙內外環形電容傳感器的兩相流流速相關測量系統，其特征在于，所述上游信號處理電路包括上游電容信號采樣電路、第一檢波電路、信號幅值判斷電路、第一程控信號放大電路，上游電容信號采樣電路的輸出分別與第一檢波電路和第一程控信號放大電路的輸入端相連，信號幅值判斷電路根據第一檢波電路輸入的信號判斷上游電容信號采樣電路輸出信號的大小，并據此設定第一程控信號放大電路的放大倍數。

7.?根據權利要求3所述的基于雙內外環形電容傳感器的兩相流流速相關測量系統，其特征在于，所述下游信號處理電路包括下游電容信號采樣電路、第二檢波電路、信號幅值判斷電路、第二程控信號放大電路，上游電容信號采樣電路的輸出分別與第二檢波電路和第二程控信號放大電路的輸入端相連，信號幅值判斷電路根據第二檢波電路輸入的信號判斷下游電容信號采樣電路輸出信號的大小，并據此設定第二程控信號放大電路的放大倍數。