[發明專利]管路中高壓流體壓力快速變動時的流型識別裝置和方法

無效

• 申請號: 201210095861.3
• 申請日: 2012-03-29
• 公開（公告）號: CN102620905A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 李孝祿;李娟;李迎;許滄粟
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種管路中高壓流體壓力快速變動時的流型識別裝置，包括來流管道(1)、固定擋板(2)、來流管道接頭(3)、來流接頭墊圈(4)、來流傳感器三通接頭(5)、來流軟墊圈(6)、耐高壓石英透明管(7)、去流軟墊圈(8)、去流傳感器三通接頭(9)、去流接頭墊圈(10)、去流管道接頭(11)、去流管道(12)、調節套筒(13)、帶通孔的調節螺栓(14)、來流壓力傳感器(15)、來流壓力變送器(16)、來流傳感器墊圈(17)、去流壓力傳感器(18)、去流壓力變送器(19)、去流傳感器墊圈(20)、計算機(21)、光源(22)、高速攝像機(23)，其特征在于：來流管道(1)與來流管道接頭(3)焊接在一起；來流管道接頭(3)與來流傳感器三通接頭(5)采用螺紋連接，來流管道接頭(3)與來流傳感器三通接頭(5)之間裝有來流接頭墊圈(4)；來流傳感器三通接頭(5)與耐高壓石英透明管(7)之間裝有來流軟墊圈(6)，耐高壓石英透明管(7)與去流傳感器三通接頭(9)之間裝有去流軟墊圈(8)，來流傳感器三通接頭(5)、去流傳感器三通接頭(9)與耐高壓石英透明管(7)采用夾緊式連接；去流傳感器三通接頭(9)與去流管道接頭(11)采用螺紋連接，去流傳感器三通接頭(9)與去流管道接頭(11)之間裝有去流接頭墊圈(10)；去流管道接頭(11)與去流管道(12)焊接在一起；調節套筒(13)與去流管道接頭(11)緊貼，調節套筒(13)的內螺紋與帶通孔的調節螺栓(14)的外螺紋相配合，帶通孔的調節螺栓(14)套在去流管道(12)上；來流管道(1)、去流管道(12)分別穿過固定擋板(2)兩端的孔，來流管道接頭(3)與固定擋板(2)緊貼，帶通孔的調節螺栓(14)與固定擋板(2)緊貼；來流壓力傳感器(15)與來流傳感器三通接頭(5)采用螺紋連接，來流壓力傳感器(15)與來流傳感器三通接頭(5)之間裝有來流傳感器墊圈(17)；來流壓力變送器(16)與來流壓力傳感器(15)連接，來流壓力變送器(16)與計算機(21)連接；去流壓力傳感器(18)與去流傳感器三通接頭(9)采用螺紋連接，去流壓力傳感器(18)與去流傳感器三通接頭(9)之間裝有去流傳感器墊圈(20)；去流壓力變送器(19)與去流壓力傳感器(18)連接，去流壓力變送器(19)與計算機(21)連接；光源(22)對耐高壓石英透明管(7)中的流體進行照射；高速攝像機(23)與計算機(21)連接在一起，高速攝像機(23)對耐高壓石英透明管(7)中流體的流動情況進行拍攝。

2.根據權利要求1所述的管路中高壓流體壓力快速變動時的流型識別裝置，其特征在于：通過調整調節套筒(13)與帶通孔的調節螺栓(14)的旋合長度來保證來流傳感器三通接頭(5)與耐高壓石英透明管(7)之間的密封和去流傳感器三通接頭(9)與耐高壓石英透明管(7)之間的密封。

3.一種管路中高壓流體壓力快速變動時的流型識別方法，其特征在于，包括下述步驟：

1)獲取數據：來流壓力傳感器(15)對管路內流體來流壓力進行測量；去流壓力傳感器(18)對管路內流體去流壓力進行測量，同時用高速攝像機(23)記錄耐高壓石英透明管(7)中流體的流型；

2)傳輸數據：來流壓力變送器(16)把來流壓力傳感器(15)測量得到的來流壓力輸入計算機(21)并進行保存，去流壓力變送器(19)把去流壓力傳感器(18)測量得到的去流壓力輸入計算機(21)并進行保存，高速攝像機(23)把記錄下來的流型存入計算機(21)；

3)對數據進行預處理：把計算機(21)記錄下來的來流壓力與對應時間的去流壓力進行相減得到相應的壓差數據；

4)對分類器進行訓練：選擇與高速攝像機(23)拍攝到的典型流型相對應的壓差數據進行希爾伯特-黃變換，得到變換譜，計算出各模態的能量比，并把各模態能量比作為樣本輸入Elman神經網絡，進行訓練，得到流型識別準則；

5)對實際流型進行識別：將待識別流型相對應的壓差數據進行希爾伯特-黃變換，得到變換譜，計算出各模態的能量比，并把各模態能量比作為特征量輸入訓練好的神經網絡，得到對應的流型。