[發(fā)明專利]用于確定多相流體流的相組分的方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310618423.5
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN103884642A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·弗里斯比;N·伊斯拉姆;P·亞瑟;M·凱恩
• 申請（專利權(quán)）人: 斯普瑞斯-薩克有限公司
• 主分類號: G01N19/10
• 分類號: G01N19/10
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 陳松濤;王英

1.一種確定流體管路中的多相流體流的相組分的方法，包括：

使用振動(dòng)傳感器來獲取來自所述流體流的振動(dòng)信號，所述振動(dòng)傳感器包括設(shè)置于所述流體流中的靶，所述靶響應(yīng)于所述流體管路中的流體流而振動(dòng)；

分析所述振動(dòng)信號以確定在第一頻帶內(nèi)的與所述振動(dòng)信號的能量相關(guān)的第一能量參數(shù)和在第二頻帶內(nèi)的與所述振動(dòng)信號的能量相關(guān)的第二能量參數(shù)；以及

使用所述第一能量參數(shù)和所述第二能量參數(shù)來確定與所述流體流的相組分相關(guān)的相組分參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述相組分參數(shù)是與所述流體流的干度相關(guān)的干度參數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，進(jìn)一步包括攪拌所述振動(dòng)傳感器上游的流體流。

4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述振動(dòng)傳感器測量時(shí)域中的所述振動(dòng)信號。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，分析所述振動(dòng)信號包括將所述振動(dòng)信號從時(shí)域變換至頻域。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，使用快速傅里葉變換(FFT）來將所述振動(dòng)信號從時(shí)域變換至頻域。

7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第一能量參數(shù)取決于流速。

8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第二能量參數(shù)取決于所述流體流的相組分和所述流速。

9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第一能量參數(shù)是在所述第一頻帶內(nèi)的所述振動(dòng)信號的總能量，和／或其中，所述第二能量參數(shù)是在所述第二頻帶內(nèi)的所述振動(dòng)信號的總能量。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第一能量參數(shù)是在所述第一頻帶內(nèi)的峰值頻率的幅度，和／或其中，所述第二能量參數(shù)是在所述第二頻帶內(nèi)的峰值頻率的幅度。

11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第一頻帶和／或所述第二頻帶是預(yù)先確定的。

12.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，分析所述振動(dòng)信號包括限定第一峰值頻率附近的所述第一頻帶和／或限定第二峰值頻率附近的所述第二頻帶。

13.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第一頻帶包含第一峰值頻率，和／或其中，所述第二頻帶包含第二峰值頻率。

14.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第一頻帶處于比所述第二頻帶低的頻率。

15.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，確定相組分參數(shù)包括訪問數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)庫包含將第一能量參數(shù)和第二能量參數(shù)與相組分參數(shù)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。

16.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括輸出所述相組分參數(shù)。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，輸出所述相組分參數(shù)包括顯示和／或發(fā)送所述相組分參數(shù)。

18.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述流體流是蒸汽流。

19.一種根據(jù)權(quán)利要求1并且基本上如本文中所述的方法。

20.一種用于確定流體管路中流動(dòng)的多相流體流的相組分的裝置，包括：

振動(dòng)傳感器，其包括被布置為設(shè)置在所述流體流中的靶，所述靶響應(yīng)于所述流體管路中的流體流而振動(dòng)，以獲取來自所述流體流的振動(dòng)信號；

振動(dòng)信號分析單元，其用于分析所述振動(dòng)信號以確定在第一頻帶內(nèi)的與所述振動(dòng)信號的能量有關(guān)的第一能量參數(shù)和在第二頻帶內(nèi)的與所述振動(dòng)信號的能量有關(guān)的第二能量參數(shù)；以及

相組分確定單元，其用于使用所述第一能量參數(shù)和所述第二能量參數(shù)來確定與所述流體流的相組分相關(guān)的相組分參數(shù)。

21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其中，所述相組分確定單元是用于確定與所述流體流的干度有關(guān)的干度參數(shù)的干度確定單元。

22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的裝置，進(jìn)一步包括用于攪拌所述振動(dòng)傳感器上游的流體流的流體攪拌器。

23.根據(jù)權(quán)利要求20至22中的任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述振動(dòng)傳感器被布置成測量時(shí)域中的所述振動(dòng)信號。