[發明專利]一種基于微波技術的含水率復合檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 202010513548.1
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111505024B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 蔣超;何峰;張龍賜;李劍斌;王小浩
• 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: G01N22/04
• 分類號: G01N22/04;G01N27/22
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 廖元寶

本發明公開了一種基于微波技術的含水率復合檢測裝置及方法，此裝置包括檢測天線、微波發生單元、水分檢測單元和信號處理單元；所述檢測天線，與所述微波發生單元相連，用于向被測介質發射微波信號，并接收經過被測介質的微波信號；所述微波發生單元，用于產生微波信號并調制以發送至檢測天線，以及對檢測天線接收的微波信號進行解調，以得到初始含水率；所述水分檢測單元，用于檢測被測介質的水分含量；所述信號處理單元，用于綜合微波發生單元得到的初始含水率和水分檢測單元得到的水分含量，得到最終含水率。本發明具有結構簡單緊湊、集成度高、檢測精度高等優點。

技術領域

本發明涉及天然氣檢測技術領域，具體涉及一種基于微波技術的含水率復合檢測裝置及檢測方法。

背景技術

天然氣含水率檢測是頁巖氣行業和石油行業一個多年未解決的問題，主要原因是開采的天然氣成分復雜，存在油包氣或水包氣等多種形態，會對檢測精度產生一定影響。目前采用的電容層析成像技術、電導率檢測技術、射頻檢測技術等方法，都難以有效解決此問題。雖然微波檢測技術是目前比較有效的一種含水率檢測技術，但仍存在精度不高、易受干擾等問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單、檢測精度高的基于微波技術的含水率復合檢測裝置及檢測方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種基于微波技術的含水率復合檢測裝置，包括檢測天線、微波發生單元、水分檢測單元和信號處理單元；

所述檢測天線，與所述微波發生單元相連，用于向被測介質發射微波信號，并接收經過被測介質的微波信號；

所述微波發生單元，用于產生微波信號并調制以發送至檢測天線，以及對檢測天線接收的微波信號進行解調，以得到初始含水率；

所述水分檢測單元，用于檢測被測介質的水分含量；

所述信號處理單元，用于綜合微波發生單元得到的初始含水率和水分檢測單元得到的水分含量，得到最終含水率。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述檢測天線包括依次連接的圓形信號反射增強區、窄區發射通道和扇形微波信號接收結構；所述圓形信號反射增強區用于提升微波發射信號的強度；所述窄區發射通道用于提升微波信號發射的定向性；所述扇形微波信號接收結構用于對微波信號進行匯聚，提升信號接收的強度。

所述檢測天線和水分檢測單元沿所述被測介質的流向方向依次布置。

所述微波發生單元包括頻譜發生器、信號調制器和信號解調器；

所述頻譜發生器，用于產生微波信號，并對微波信號的幅度和相位進行調整；

所述信號調制器，輸入端與所述頻譜發生器的輸出端相連，輸出端與所述檢測天線相連，用于調制所述頻譜發生器產生的微波信號，并傳遞至檢測天線；

所述信號解調器，輸入端與所述檢測天線相連，輸出端與所述信號處理單元相連，用于解調檢測天線接收的微波信號，并發送至所述信號處理單元。

還包括溫度采集單元，用于采集被測介質的溫度；所述信號處理單元與所述溫度采集單元相連，用于根據溫度信號對水分含量進行溫度補償。

所述水分檢測單元為耐油型電容式水分傳感器；所述溫度采集單元集成于所述耐油型電容式水分傳感器內。

本發明還公開了一種如上所述的基于微波技術的含水率復合檢測裝置的檢測方法，包括以下步驟：

1)所述微波發生單元產生微波信號并調制，發送至檢測天線，所述檢測天線向被測介質發射微波信號；