[發明專利]一種基于分布式電導傳感器的兩相流測量系統

有效

• 申請號: 201410033941.5
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN103760197A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 高忠科;金寧德;翟路生
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N27/08
• 分類號: G01N27/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

1.一種基于分布式電導傳感器的兩相流測量系統，所述測量系統包括數據采集裝置，四扇區分布式電導傳感器，正弦發生器，參考電阻，差分放大和信號調理電路，上位機，其中，

所述的傳感器包括一段由絕緣體制成的垂直上升管道和固定在垂直上升管道上的四對電極，每對電極均包括一個固定在垂直上升管道較上部位的激勵電極E和一個固定在垂直上升管道較下部位的測量電極M，四對電極中的每個電極包括一段弧形環，且每個電極的曲率與垂直上升管道的曲率一致，使得電極可平滑嵌入垂直上升管道的內壁面，四個激勵電極E位于垂直上升管道內的同一高度上，且彼此之間均勻間隔分布，呈非連續圓環狀，四個測量電極M位于垂直上升管道內、低于四個激勵電極E所在高度的同一高度上，且彼此之間也均勻間隔分布，呈非連續圓環狀，其中每對電極上下平行設置；每個電極還包括一段連接在所述弧形環上的柱形導體，伸出于垂直上升管道之外，用于信號的輸入與輸出；每個電極在垂直上升管道內的靈敏度區域為一個扇形。

所述數據采集裝置包括八個數據采集通道，四個激勵電極E通過參考電阻與正弦發生器連通，四個測量電極M接地，正弦發生器產生正弦交流信號，信號經過參考電阻和管道內混合流體后，攜帶了管道中流體流動信息，將參考電阻電壓V_ref和傳感器上電壓V_sen經過差分放大和信號調理電路后，將模擬信號輸送到所述數據采集裝置，進行采樣變為數字信號，并送入上位機，由上位機對自下而上流過垂直上升管道的流體進行分析和計算。

2.根據權利要求1所述的基于分布式電導傳感器的兩相流測量系統，其特征在于，各個電極嵌入垂直上升管道內壁面，電極表面與垂直上升管道內壁面平齊。

3.根據權利要求1所述的基于分布式電導傳感器的兩相流測量系統，其特征在于，每個電極的弧形環對應的圓心角為電極張角，取值范圍為[30°，85°]，每個電極的弧形環的高度為電極高度，取值范圍為[2mm，4mm]，每對電極中的激勵電極E與測量電極M之間的間距為電極間距，取值范圍為[3mm，6mm]。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述四扇區分布式電導傳感器的最佳參數是，電極張角為45°，電極高度為4mm，電極間距為4mm。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，電極由鈦合金制成，垂直上升管道由有機玻璃制成。