[發(fā)明專利]一種基于ERT傳感器的自適應(yīng)多相流測量裝置

有效

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• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107764330B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王湃
• 申請（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 北京科家知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11427
• 代理人: 陳娟

1.一種基于ERT傳感器的自適應(yīng)多相流測量裝置，其特征在于，包括ERT傳感器，還包括信號采集處理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及圖像重建系統(tǒng)，其中：

所述ERT傳感器包括：設(shè)置于所述導(dǎo)體管道內(nèi)壁的電極陣列，所述電極陣列為沿所述導(dǎo)體管道軸向均勻排列的M組電極，且每組電極為沿所述導(dǎo)體管道內(nèi)壁周向均勻排布的N個電極組成，其中，N與M為自然數(shù)，且N≥4，M≥2；與所述電極電連接的多路選擇器，所述多路選擇器與所述電極通過導(dǎo)電件實現(xiàn)電連接；所述電極與所述導(dǎo)體管道之間以及所述導(dǎo)電件與所述導(dǎo)體管道之間設(shè)置絕緣件；

所述信號采集處理系統(tǒng)采集所述ERT傳感器測量的電信號，并將所述電信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后發(fā)送至所述圖像重建系統(tǒng)及控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)與所述信號采集處理系統(tǒng)、所述ERT傳感器以及所述圖像重建系統(tǒng)連接，所述控制系統(tǒng)用于根據(jù)所述信號采集處理系統(tǒng)處理后的數(shù)字信號進(jìn)行流型識別，并根據(jù)流型識別結(jié)果調(diào)整適用于該流型的所述ERT傳感器結(jié)構(gòu)進(jìn)行測量，和/或判斷流型是否改變，若所述流型改變，則控制改變所述ERT傳感器的結(jié)構(gòu)以及改變與所述ERT傳感器結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的所述信號采集處理系統(tǒng)的信號采集結(jié)構(gòu)；若所述流型沒有改變，則將流型識別結(jié)果發(fā)送至所述圖像重建系統(tǒng)；所述圖像重建系統(tǒng)根據(jù)所述信號采集處理系統(tǒng)處理后的數(shù)字信號，和/或所述控制系統(tǒng)處理后的流型識別結(jié)果進(jìn)行圖像重建并顯示。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于ERT傳感器的自適應(yīng)多相流測量裝置，其特征在于，所述導(dǎo)電件一端與所述電極連接，另一端穿過所述導(dǎo)體管道延伸至所述導(dǎo)體管道管壁外，并與所述多路選擇器的任一激勵支路電連接；

所述絕緣件包括，位于所述電極與所述導(dǎo)體管道內(nèi)壁之間的第一絕緣部，和位于所述導(dǎo)電件與所述導(dǎo)體管道通孔壁之間的第二絕緣部。

3.如權(quán)利要求2所述的一種基于ERT傳感器的自適應(yīng)多相流測量裝置，其特征在于，所述多路選擇器至少包括N*M個所述激勵支路，每個所述激勵支路與所述電極分別電連接，為所述電極提供激勵電壓或激勵電流。

4.如權(quán)利要求3所述的一種基于ERT傳感器的自適應(yīng)多相流測量裝置，其特征在于，所述多路選擇器還包括至少一個接地支路，所述接地支路與所述導(dǎo)體管道電連接。

5.如權(quán)利要求4所述的一種基于ERT傳感器的自適應(yīng)多相流測量裝置，其特征在于，所述多路選擇器與所述導(dǎo)電件之間、所述多路選擇器與所述導(dǎo)體管道之間均通過雙屏蔽電纜實現(xiàn)電連接。

6.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的一種基于ERT傳感器的自適應(yīng)多相流測量裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括流型識別單元、參考信息單元、比較單元以及傳感器結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)單元，其中：

所述流型識別單元與所述信號采集處理系統(tǒng)以及所述圖像重建系統(tǒng)連接，所述流型識別單元用于根據(jù)所述數(shù)字信號識別所述導(dǎo)體管道內(nèi)多相流體的流型；

所述參考信息單元用于儲存測量前采樣的多種流型的參考數(shù)據(jù)；

所述比較單元用于將流型識別單元識別的所述導(dǎo)體管道內(nèi)多相流體的流型與所述參考信息單元中的所述參考數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，并根據(jù)對比結(jié)果確定流型是否發(fā)生改變；

所述傳感器結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)單元與比較單元連接，用于根據(jù)所述比較單元的所述對比結(jié)果調(diào)整所述多路選擇器中的所述激勵支路的激勵電壓或激勵電流，使所述ERT傳感器的結(jié)構(gòu)改變。

7.如權(quán)利要求6所述的一種基于ERT傳感器的自適應(yīng)多相流測量裝置，其特征在于，所述信號采集處理系統(tǒng)包括信號采集單元與信號處理單元，其中：

所述信號采集單元采集所述ERT傳感器的所述電信號，所述信號處理單元將所述電信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。

8.如權(quán)利要求7所述的一種基于ERT傳感器的自適應(yīng)多相流測量裝置，其特征在于，所述圖像重建系統(tǒng)包括圖像重建計算單元與顯示單元，所述圖像重建計算單元根據(jù)所述信號處理單元輸出的數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)據(jù)計算處理，并將處理結(jié)果通過所述顯示單元進(jìn)行可視化的顯示，和/或，所述圖像重建計算單元根據(jù)所述流型識別單元、所述比較單元的輸出結(jié)果對數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理并通過所述顯示單元可視化顯示。

9.如權(quán)利要求8所述的一種基于ERT傳感器的自適應(yīng)多相流測量裝置，其特征在于，所述信號處理單元包括A/D變換模塊以及邏輯控制電路模塊，其中：

所述A/D變換模塊將所述信號采集單元采集的所述電信號進(jìn)行轉(zhuǎn)化，所述邏輯控制電路模塊將所述A/D變換模塊的輸出作進(jìn)一步處理得到所述數(shù)字信號。