[發(fā)明專利]雙螺旋高頻電容傳感器高含水油水兩相流持水率測(cè)量方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810385910.4 | 申請(qǐng)日： | 2018-04-26 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN108680614A | 公開（公告）日： | 2018-10-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 金寧德;馬靜;劉偉信;王大陽(yáng);翟路生;任英玉 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 天津大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | G01N27/22 | 分類號(hào)： | G01N27/22 |
| 代理公司： | 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201 | 代理人： | 程毓英 |
| 地址： | 300072*** | 國(guó)省代碼： | 天津;12 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 雙螺旋 測(cè)量電極 電極 對(duì)壁 電容傳感器 油水兩相流 持水率 高頻電容傳感器 相位檢測(cè)模塊 測(cè)量管道 高頻測(cè)量 高含水 外壁 電路 測(cè)量 傳感器相位 高頻信號(hào)源 測(cè)量裝置 激勵(lì)電極 接收電極 信號(hào)計(jì)算 功分器 屏蔽層 施加 輸出 | ||
1.一種雙螺旋高頻電容傳感器高含水油水兩相流持水率測(cè)量方法，所采用的測(cè)量裝置包括雙螺旋電容傳感器及高頻測(cè)量電路，雙螺旋電容傳感器固定于測(cè)量管道外壁上，其中，
雙螺旋電容傳感器包括兩個(gè)螺旋對(duì)壁測(cè)量電極、兩個(gè)螺旋對(duì)壁保護(hù)電極和施加在電極之外的屏蔽層，兩個(gè)測(cè)量電極在測(cè)量管道外壁旋轉(zhuǎn)360度，旋轉(zhuǎn)時(shí)始終保持著電極對(duì)壁的結(jié)構(gòu)，兩個(gè)螺旋測(cè)量電極一個(gè)為激勵(lì)電極，一個(gè)為接收電極，并在兩個(gè)測(cè)量電極間放置兩個(gè)同步360度螺旋的對(duì)壁保護(hù)電極。
高頻測(cè)量電路包括高頻信號(hào)源、功分器和相位檢測(cè)模塊，高頻信號(hào)源輸出的高頻激勵(lì)被功分器分為兩路，一路輸出端連接到高頻螺旋電容傳感器的激勵(lì)電極，高頻螺旋電容傳感器的接收電極連接到相位檢測(cè)模塊的一個(gè)輸入端，功分器的另外一路輸出端連接到相位檢測(cè)模塊的第二個(gè)輸入端，利用相位檢測(cè)模塊檢輸出的傳感器相位信號(hào)計(jì)算油水兩相流持水率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量方法，其特征在于，相位檢測(cè)模塊采用ad8302芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量方法，其特征在于，油水兩相流持水率計(jì)算公式如下：
式中，Vo、Vw和Vm分別是全油、全水和油水兩相流時(shí)的傳感器相位信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量方法，其特征在于，優(yōu)化參數(shù)如下：雙螺旋電容傳感器固定于20mm管徑、壁厚為2.5mm的測(cè)量管道外壁上，激勵(lì)電極張角選擇為70°，激勵(lì)電極與保護(hù)電極間隔角為30°，電極螺距長(zhǎng)為90mm；位于屏蔽層與電極之間的聚四氟乙烯絕緣層厚為0.05mm；傳感器屏蔽層部分長(zhǎng)度為75mm，屏蔽層內(nèi)徑40mm，厚度0.5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量方法，其特征在于，傳感器激勵(lì)頻率為0.83GHz。
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