[發明專利]一種氣液兩相流截面含氣率測量裝置及測量方法

有效

• 申請號: 201710520426.3
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107271499B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 吳川;丁華鋒;韓磊;張心心;姚翔宇
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22
• 代理公司: 武漢華旭知識產權事務所 42214
• 代理人: 劉榮;周宗貴

1.一種氣液兩相流截面含氣率測量裝置，至少包括供氣液兩相流流通的管單元以及安裝在管單元上的閥門，其特征在于：所述氣液兩相流截面含氣率測量裝置豎直布置；

所述管單元包括下管段、探測管段、中管段、上管段和處理終端管段，閥門設置兩個，分別為入口閥和出口閥，入口閥、下管段、探測管段、中管段、出口閥、上管段和處理終端管段從下至上順序連通；

所述探測管段包括艙體，一個以上極板電容，以及與極板電容電極數量相同的保護罩，極板電容包括兩個電極，其中一個電極接電源正極、另一個電極接電源負極，所述艙體外側壁上沿其周向對稱加工有安裝平臺，安裝平臺中心開設凹槽，電極固定于凹槽中并且通過保護罩封裝于艙體艙壁中，保護罩通過螺釘安裝于安裝平臺上；

所述處理終端管段包括殼體、底座、液晶屏、1個以上按鈕、面板、絕緣支柱、電路板和外罩，所述殼體外側壁上加工有上平臺和下平臺，底座通過螺釘安裝于上平臺上，底座上開設有與液晶屏和按鈕數量相同的凹槽，液晶屏以及各按鈕分別放置于底座上對應的凹槽內，面板上加工有與液晶屏和按鈕數量相同且形狀相匹配的鏤空孔，面板置于底座上表面，封裝液晶屏和各按鈕；所述電路板通過絕緣支柱支撐、安裝于下平臺上，外罩置于殼體上、通過螺釘固定，封裝電路板，極板電容、液晶屏和按鈕的信號線均接入電路板。

2.根據權利要求1所述的氣液兩相流截面含氣率測量裝置，其特征在于：所述按鈕以及液晶屏的下端均外擴構成凸臺，面板鏤空孔的尺寸小于對應凸臺的尺寸。

3.根據權利要求1所述的氣液兩相流截面含氣率測量裝置，其特征在于：所述入口閥和出口閥均為電控閥，電控閥接入電路板。

4.根據權利要求1所述的氣液兩相流截面含氣率測量裝置，其特征在于：所述電極粘貼于艙體的凹槽內。

5.一種基于權利要求1所述氣液兩相流截面含氣率測量 裝置的測量方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)關閉入口閥和出口閥，在管道內形成密封空間，測定密封空間的體積，以及極板電容的電容值與密封空間內液面高度的對應關系；

(2)開啟入口閥和出口閥，將氣液兩相流流體從下至上持續通入管道，流體自管道入口閥流入、處理終端管段上端流出，待流體流動穩定后同時關閉入口閥和出口閥，管道內部形成密封空間，靜置使得密封空間中的氣液兩相流分層，流體中的液體由于重力作用下沉到密封空間底部，氣體上升至密封空間上部，形成明顯的液面；

(3)通過電路板自動獲取當前狀態下極板電容的電容值，并根據測定的電容值與液面高度對應關系確定當前液面高度，根據液面高度和密封空間體積計算密封空間內的氣體體積，將氣體體積除以密封空間體積的即得到氣液兩相流的截面含氣率。