[發明專利]一種諧振腔傳感器標定及溫度、電導率測試裝置和方法

在審

• 申請號: 201910967784.8
• 申請日: 2019-10-12
• 公開（公告）號: CN110702701A
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 徐英;楊以光;張濤
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N22/04
• 分類號: G01N22/04
• 代理公司: 12201 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 程毓英

1.一種諧振腔傳感器標定及溫度、電導率測試裝置包括：計算機，矢量網絡分析儀，待測諧振腔，測試管段，透明刻度視口和電子秤，其特征在于，

計算機：輸出矢量網絡分析儀控制指令，控制矢量網絡分析儀的工作方式和信號的發射和接收，并獲取矢量網絡分析儀對所述待測諧振腔的測試數據；

矢量網絡分析儀：接收計算機的指令，并執行所述計算機的相關參數的設置，控制信號源發出激勵信號，并接收經過待測諧振腔的信號，形成測試數據，矢量網絡分析儀兩端口采用測試同軸電纜分別與所述待測諧振腔的兩個端口相連；

測試管段：是諧振腔傳感器測量含水多相流含水率的一部分，配有溫度和電導率傳感器，并開設有加液孔和加鹽孔；

待測諧振腔：用來測量含水多相流含水率的傳感器，固定在測試管段外周；

透明刻度視口：用來觀測管段液位高度；

電子秤：待測諧振腔與所述測試管段置于所述電子秤上，電子秤用來測量液體重量。

2.根據權利要求1所述的測試裝置，其特征在于，所述溫度傳感器更靠近所述待測諧振腔的一端；所述溫度傳感器和電導率傳感器測量端均位于所述測試管段的底部，選用插針式探頭。

3.根據權利要求1所述的測試裝置，其特征在于，所述加液孔和所述加鹽孔在所述測試管段遠離溫度傳感器端的一端，且加液孔靠近透明刻度視口一段。

4.根據權利要求1所述的測試裝置，其特征在于，所述測試管段插在所述待測諧振腔中心軸線孔，所述待所述測諧振腔在測試管段中心位置。

5.采用權利要求1所述的裝置實現的諧振腔傳感器標定及溫度、電導率測試方法，包括：

(1)天然氣含水率測量標定步驟：

1)組裝好實驗裝置，室溫下，通過電子秤測量空管質量M₀；

2)采用計算機控制矢量網絡分析儀采集空測試管段下的幅頻曲線數據F₀，然后裝滿被測介質，測試管段下的質量M₁和幅頻曲線數據F₁,計算測試管段總容積；

3)按實驗設計和要求，采用移液器加入水量ΔV，幅頻曲線數據f_r；

4)重復步驟3)直至實驗完成；

5)多次測量取對應體積水量的幅頻曲線數據f_r進行平均，進行含水率的計算與標定；

(2)測試某含水率下鹽度對諧振腔性能的影響步驟：

1)按實驗設計和要求，采用移液器加入水量V₁，測取幅頻曲線數據f₁，測取溫度t₁測量電導率σ₀

2)根據鹽度梯度計算和設計，保持溫度t₁不變，通過加鹽孔，加入質量為Δm的氯化鈉，測取幅頻曲線數據f_s和電導率σ；

3)重復以上步驟直至實驗完成；

4)多次測量取每次測量對應水量和氯化鈉質量的幅頻曲線數據f₁和f_s的平均值，電導率σ₀和σ的平均值，與標定步驟的幅頻曲線數據f_r平均值對比，得到鹽度對諧振腔測量含水率性能的影響；

(3)測試某含水率下溫度對諧振腔性能的影響步驟：

1)首先加入質量m₀的沸水，測取幅頻曲線數據f₂；

2)根據溫度梯度計算和設計，溫度傳感器示數每下降一定間隔溫度ΔT，控制計算機通過矢量網絡分析儀測取幅頻曲線數據f_t數據；

3)重復以上步驟直至實驗完成。