[发明专利]稳态情况下两相流分相流量的测量装置

说明书

技术领域

本发明属于流体计量技术领域，特别涉及一种稳态情况下两相流分相流量的测量装置。

背景技术

汽/气液两相流广泛存在于能源、化工等领域。对于两相流中分相流量等参数的测量主要可分为非传统测量手段与传统测量手段两类。非传统测量手段往往采用新技术进行测量，这种方法具有实时性、快速性等特点，但此类装置往往复杂，价格昂贵，使用条件要求高，对测量现场要求苛刻等不足，而且对于其准确性饱受争议，例如，采用射线，探针等。而利用传统的结合单相流仪表的方法与装置测量两相参数，具有技术成熟，成本低，结构简单，操作方便等优点。

中国专利申请第200310108142.1号公开了一种电容层析成像系统的油气两相流测量方法及其装置；该方法采用反投影算法重建出油气两相流介质分布图像，实时显示管道内流型，采用模糊模式识别进行流型的在线自动辨识，采用基于Tikhonov正则化原理和代数重建技术的组合型新型图像重建算法重建出反映油气两相流介质分布的图像，并经图像处理获得油气两相流的空隙率。该装置依次具有阵列式电容传感器，电容数据采集单元和用于图像重建、数据处理与显示的计算机。该装置可以对油气两相流进行非介入性测量，流型显示速度50帧/秒以上，对于均相流、层状流、波状流和环状流等典型流型，其辨识的准确率高于95％，判别一个流型时间小于0.3秒，对于塞状流的辨识准确率高于90％，空隙率测量误差小于5％。但是，此装置技术复杂，操作麻烦，且对于两相滑速比不等于1的情况下，该装置无法得到两相分相流量。

中国专利申请第200610129787.7号公开了一种基于截面测量的气液两相流测量方法及装置，该测量装置，在计量管道上依次设有电学层析成像传感器阵列、压力传感器、V形内锥式节流元件计，与节流元件配套设置差压变送器，在计量管道内还设置有温度传感器，所述的各个传感器、差压变送器分别与数据采集装置相连，数据采集装置采集的数据被传送至计算机。该发明同时提供一种此装置所采用的测量方法，利用单相流测量仪表及基于电学敏感原理的过程层析成象技术解决了工程上难以解决的气液两相流测量问题，具有不需要两相分离、不需要两相均匀混合、具有温度、压力补偿功能、测量精度高、可靠、可获取测量信息多、成本低、使用范围广等特点。但是，通过该装置得到的两相分相流量、质量含气率皆是间接测量量，而且需要通过实验标定来引入V型节流元件的修正系数，技术复杂，不够简单直接。

中国专利申请第200710114911.7号公开了一种基于电容传感器与标准文丘里管的低含气率气液两相流测量装置。该装置由计量管道、计量管道前端的电容传感器、计量管道中部的混流器、计量管道后端的标准文丘里管和温度传感器、与标准文丘里管连接的差压传感器、A/D转换卡和计算机组成。电容传感器经A/D转换卡接计算机。但是，该装置结构相对复杂，且不适合于高含气率两相流的测量。

中国专利申请第201110210613.4号公开了一种气液两相流测量装置，包括有介质流通管、数据采集单元、数据处理器。介质流通管中串接有流量传感器、电容传感器。差压变送器通过测压孔与流量传感器相连接，同时通过信号输出端与数据采集单元、数据处理器相连接；在所述的电容传感器上并联有阻抗测试仪和微波发射测试仪；阻抗测试仪和微波发射测试仪通过信号输出端与数据采集单元、数据处理器相连接。该发明可在气液两相流不分离的情况下同时对气液两相流的流量以及流相含率进行测定，从而以一种简便的方式实现了气液两相流量与相含率的准确测量。但是，该装置技术复杂，后期处理工作大，数据采集与传输易受电磁场的影响。