[發(fā)明專利]段塞流液膜厚度測量方法、裝置、計算機設(shè)備和介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210509504.0
• 申請日: 2022-05-11
• 公開（公告）號: CN115289957A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭黎輝;陳威;李軼
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G01B7/06
• 分類號: G01B7/06
• 代理公司: 北京華進京聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11606
• 代理人: 唐德君

本申請涉及一種段塞流液膜厚度測量方法、裝置、計算機設(shè)備和介質(zhì)。所述方法包括：通過平行線電導(dǎo)傳感器，在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)采集測試管道中段塞流的第一電壓信號；通過探針式電導(dǎo)傳感器，在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)采集測試管道中段塞流的第二電壓信號，根據(jù)第二電壓信號從第一電壓信號中確定目標(biāo)電壓信號；平行線電導(dǎo)傳感器與探針式電導(dǎo)傳感器內(nèi)嵌在測試管道的內(nèi)壁上，且平行線電導(dǎo)傳感器與探針式電導(dǎo)傳感器的激勵信號相同；根據(jù)第一電壓信號及目標(biāo)電壓信號，計算與第一電壓信號對應(yīng)的段塞流的液膜厚度。采用本方法能夠比較便捷的進行段塞流液膜厚度的測量，而無需事先測得管道滿液情況下的電壓信號。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及氣液兩相流測量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種段塞流液膜厚度測 量方法、裝置、計算機設(shè)備和介質(zhì)。

背景技術(shù)

段塞流是氣液兩相流的典型流型之一，其中，段塞流也可以稱之為氣液段 塞流。液膜厚度是氣液段塞流的一種特征流動參數(shù)，因此，對氣液段塞流的液 膜厚度進行測量具有重要工程應(yīng)用價值及科學(xué)研究意義。

傳統(tǒng)技術(shù)中，通常采用平行線電導(dǎo)傳感器采集電流信號，進而間接測量氣 液段塞流的液膜厚度。其中，所采集到的電流信號的大小不僅會受到氣液段塞 流中的液體的液膜厚度的影響，還會受到液體電導(dǎo)率的影響。而液體電導(dǎo)率并 非是固定的參數(shù)，會隨著液體的溫度、液體礦化度等的不同而發(fā)生變化。因此， 在基于電流信號間接測量液膜厚度的過程中，需要消除液體電導(dǎo)率的影響。

為了消除液體電導(dǎo)率的影響，需要通過平行線電導(dǎo)傳感器采集氣液段塞流 在管道滿液的情況下的電壓信號，進而計算出實時的液膜厚度。但是，在工業(yè) 應(yīng)用中對管道滿液的情況下的電壓信號進行實時測量往往存在難以實現(xiàn)或成本 高昂等困難，從而導(dǎo)致測量過程難以開展。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種測量過程便于開展的段塞流 液膜厚度測量方法、裝置、計算機設(shè)備和介質(zhì)。

第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N段塞流液膜厚度測量方法。所述方法包括：

通過平行線電導(dǎo)傳感器，在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)采集測試管道中段塞流的第一電 壓信號；

通過探針式電導(dǎo)傳感器，在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)采集測試管道中段塞流的第二電 壓信號，根據(jù)第二電壓信號從第一電壓信號中確定目標(biāo)電壓信號；平行線電導(dǎo) 傳感器與探針式電導(dǎo)傳感器內(nèi)嵌在測試管道的內(nèi)壁上，且平行線電導(dǎo)傳感器與 探針式電導(dǎo)傳感器的激勵信號相同；目標(biāo)電壓信號為當(dāng)段塞流的液膜厚度達到 探針式電導(dǎo)傳感器的探頭高度時，平行線電導(dǎo)傳感器所采集到的第一電壓信號；

根據(jù)第一電壓信號及目標(biāo)電壓信號，計算與第一電壓信號對應(yīng)的段塞流的 液膜厚度。

在其中一個實施例中，通過探針式電導(dǎo)傳感器，在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)采集測試 管道中段塞流的第二電壓信號，根據(jù)第二電壓信號從第一電壓信號中確定目標(biāo) 電壓信號，包括：

通過探針式電導(dǎo)傳感器，采集測試管道中段塞流的第二電流信號；

對第二電流信號進行電壓轉(zhuǎn)換，生成與第二電流信號對應(yīng)的第二電壓信號；

根據(jù)第二電壓信號確定出現(xiàn)斬波現(xiàn)象的目標(biāo)時刻，基于目標(biāo)時刻對應(yīng)的第 一電壓信號生成目標(biāo)電壓信號。

在其中一個實施例中，若目標(biāo)時刻的數(shù)目為多個，則基于所述目標(biāo)時刻對 應(yīng)的第一電壓信號生成目標(biāo)電壓信號，包括：

對多個目標(biāo)時刻對應(yīng)的第一電壓信號計算平均值，將平均值作為目標(biāo)電壓 信號。

在其中一個實施例中，若第一電壓信號的數(shù)目為多個，則根據(jù)第一電壓信 號及目標(biāo)電壓信號，計算與第一電壓信號對應(yīng)的段塞流的液膜厚度，包括：

基于多個第一電壓信號與目標(biāo)電壓信號進行歸一化處理，生成多個歸一化 處理結(jié)果；