[發明專利]一種基于軟測量技術的多相流流型檢測方法

在審

• 申請號: 201611114584.0
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN107300577A
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 朱榮生;蔡崢;楊愛玲
• 申請（專利權）人: 江蘇國泉泵業制造有限公司
• 主分類號: G01N27/06
• 分類號: G01N27/06;G01N27/07
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是多相流檢測領域，特別涉及一種基于軟測量技術的多相流流型檢測方法。

背景技術

隨著科學技術的迅速發展，多相流動體系在國民經濟和人類生活中的地位日益重要，在自然界和工業生產中涉及范圍十分廣泛，在化工、石油、冶金、動力及原子能等工業中，多相流動過程更是普遍存在。多相流動中各相介質的分布狀況稱為流型或流態。流型的不同，不但影響多相流的流動特性和傳熱傳質性能，而且影響多相流參數的準確測量。例如壓力的波動與被輸送的多相流混合物相互作用會產生管路的強烈振動現象。因此研究多相流流型的自動識別不僅具有重要的工業應用價值和學術價值，而且它能夠為相關工業的安全與自動化生產、管路系統的設計與運行、多相流量計量的開發等提供重要的技術支持。因此，多相流的流型辨識是多相流檢測中的一個重要方向。

流型的現代測量方法從工作原理上可分為直接測量法和間接測量法。常見的直接測量法有目測法、高速攝影法、射線衰減法和接觸探頭法等幾種；間接測量法主要有概率密度函數分析法、功率譜密度函數分析法。傳統的通常建立在傳感器等硬件基礎上的各種現有測試手段，目前在多相流領域還未能獲得令人十分滿意的結果，將軟測量技術(如狀態估計、過程參數辨識，人工神經網絡、模式識別等)引入多相流參數測試領域中來是流型檢測的一個發展趨勢。

經檢索，與本發明相關的專利有：一種鑒別多相流流型的方法(公開號：CN103123294A),公開了一種鑒別多相流流型的方法，首先檢測待測管道中多相流流動時產生的聲音信號,若所述聲音信號平穩,則所述多相流的流型為分層流流型,若所述聲音信號波動劇烈,則所述多相流的流型為間歇流流型，對不可視管道中油-氣混輸的多相流流型的檢測結果準確,且操作方便，但依靠聲音易產生外界干擾信號，穩定性不高；一種螺旋輸送管內粉體流型檢測裝置及壓縮感知流型辨識方法(公開號：CN103645029A),其檢測裝置由檢測傳感器、信號采集及處理單元和上位機組成，采用基于壓縮感知理論的算法進行流型辨識,克服了傳統算法需計算靈敏度矩陣的局限性，本裝置及方法改善了檢測傳感器靈敏場的均勻程度,能準確、有效地進行流型的辨識,但其對于復雜流型的分析能力不足。

發明內容

結合傳統多相流流型檢測遇到的問題，本發明提供一種基于軟測量技術的多相流流型檢測方法。

本發明的技術方案是：

一種基于軟測量技術的多相流流型檢測方法，其特征在于，多電導探針技術檢測多相流并基于軟測量技術對接受信號進行分析，具體檢測方法為：

(1)檢測部分：首先將檢測用探針插入彎度為90°的不銹鋼套筒中，注射絕緣漆到套筒內部，然后用高強度的環氧樹脂固定好電極以及外殼的連接并干燥，最后將探針尖垂直滑過水砂紙，在探針尖部產生一個非常短的導通距離，組成一個電導探頭，將多電導探頭結構安裝在被檢測的容器或管道內，對多相流進行檢測，并將信號通過電路傳導到信號接收器。

(2)分析部分：接收的信號通過信號調理模塊后，傳往數據采集設備，然后通過計算機將接收的信號顯示，接收的信號特征量提取后，建立基于模糊規則的流型軟測量模型，對模型參數進行辨識，然后利用樣本數據確立特征變量的隸屬度函數，根據最大隸屬度原則得出流型辨識結果。

所述的一種基于軟測量技術的多相流流型檢測方法，其特征在于，檢測部分中的探針和套筒需要保證電極與外殼之間彼此絕緣。

所述的一種基于軟測量技術的多相流流型檢測方法，其特征在于，分析部分中采用多電導探針結構是由三個電導探針組成，軸向相隔30mm，在圓周弧度上相差π/3的角度。

所述的一種基于軟測量技術的多相流流型檢測方法，其特征在于，分析部分中信號調理模塊主要是由差動放大、相敏解調和低通濾波三個模塊組成，并采用動態時窗模型，對檢測數據進行平滑預處理。

所述的一種基于軟測量技術的多相流流型檢測方法，其特征在于，分析部分中數據采集選用的是INV303～306型智能信號采集處理系統，它自帶的系統分析功能可以完成實時顯示波形變化，采用的是觸發采樣模式，可以完成邊采邊顯的功能。