[發明專利]一種雙電容兩相流參數測量儀及測量方法

有效

• 申請號: 201911037613.1
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110763294B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 李劍斌;張龍賜;何峰
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十八研究所
• 主分類號: G01F5/00
• 分類號: G01F5/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 廖元寶

1.一種雙電容兩相流參數測量儀，其特征在于，包括文丘里管(2)、第一電容模塊(4)、第二電容模塊(5)、差壓模塊(3)和信號集成模塊(9)；

所述差壓模塊(3)，用于測量所述文丘里管(2)入口段的與喉部之間的流體壓差信號，并發送至所述信號集成模塊(9)；

所述第一電容模塊(4)，安裝于所述文丘里管(2)入口段或出口段的周側，用于測量流體的第一氣液含率，并發送至所述信號集成模塊(9)；

所述第二電容模塊(5)，安裝于所述文丘里管(2)入口段或出口段的周側，用于測量流體的第二氣液含率，并發送至所述信號集成模塊(9)；同時第二電容模塊(5)將內部測量電極之間的電容發送至信號集成模塊(9)；

所述信號集成模塊(9)，用于將第一電容模塊(4)和第二電容模塊(5)測量得到的第一氣液含率和第二氣液含率進行耦合，得到流體最終的氣液含率；用于根據第二電容模塊(5)的電容的變化生成流體的截面圖像；

所述文丘里管(2)的周側設置有兩個相互平行的環形擋邊，兩個所述環形擋邊之間設置有外殼(11)，所述外殼(11)、環形擋邊與所述文丘里管(2)之間形成用于安裝所述差壓模塊(3)和信號集成模塊(9)的空腔。

2.根據權利要求1所述的雙電容兩相流參數測量儀，其特征在于，所述文丘里管(2)上設有測溫孔(23)和溫度傳感器(1)，所述溫度傳感器(1)安裝于所述測溫孔(23)內并伸入至所述文丘里管(2)內部。

3.根據權利要求1或2所述的雙電容兩相流參數測量儀，其特征在于，所述文丘里管(2)的入口段設置有與所述文丘里管(2)內部相連通的入口引壓孔(21)，所述文丘里管(2)的喉部設置有與所述文丘里管(2)內部相連通的喉部引壓孔(22)，所述差壓模塊(3)的兩端分別通過管道分別與所述入口引壓孔(21)和喉部引壓孔(22)相連。

4.根據權利要求1或2所述的雙電容兩相流參數測量儀，其特征在于，所述文丘里管(2)入口段或出口段的周側設置有安裝孔，所述第一電容模塊(4)或第二電容模塊(5)安裝于所述安裝孔內。

5.根據權利要求4所述的雙電容兩相流參數測量儀，其特征在于，所述環形擋邊的內側設置有環形臺階，所述外殼(11)安裝于所述環形臺階內。

6.根據權利要求4所述的雙電容兩相流參數測量儀，其特征在于，所述信號集成模塊(9)安裝于所述外殼(11)的內側，所述第一電容模塊(4)和第二電容模塊(5)通過導線(8)與所述信號集成模塊(9)相連；所述外殼(11)的外側設置有輸出接口(10)，所述信號集成模塊(9)與所述輸出接口(10)相連。

7.根據權利要求1或2所述的雙電容兩相流參數測量儀，其特征在于，所述第一電容模塊(4)包括兩塊電極極板，兩塊電極極板對稱貼敷在文丘里管(2)的管道壁上；所述第二電容模塊(5)包括兩塊電極極板，兩塊電極極板對稱貼敷在文丘里管(2)的管道壁上。

8.根據權利要求7所述的雙電容兩相流參數測量儀，其特征在于，所述第一電容模塊(4)的兩塊電極極板安裝方向與第二電容模塊(5)的兩塊電極極板安裝方向垂直，且所述第一電容模塊(4)和第二電容模塊(5)的電極極板共同覆蓋所述文丘里管(2)的整個圓周。

9.一種基于權利要求1至8中任意一項所述的雙電容兩相流參數測量儀的測量方法，其特征在于，包括步驟：

所述差壓模塊(3)測量所述文丘里管(2)入口段的與喉部之間的流體壓差信號，并發送至所述信號集成模塊(9)，所述信號集成模塊(9)根據流體壓差信號得到流體的流量；

所述第一電容模塊(4)測量流體的第一氣液含率，所述第二電容模塊(5)測量流體的第二氣液含率，所述信號集成模塊(9)將第一氣液含率和第二氣液含率耦合得到流體最終的氣液含率；

所述信號集成模塊(9)根據所述第二電容模塊(5)內部測量電極之間的電容變化值生成流體的截面圖像。