[发明专利]一种基于电磁声耦合的油水两相流多参数检测装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于电磁声耦合的油水两相流多参数检测装置及方法，在绝缘管道内壁上镶嵌多对电极环构成电导式传感器结构；在管道外壁环绕两个永磁环沿着流体流向的静磁场；在两个永磁环中间的管道外壁上沿管道圆周布置阵列超声波探头。通过电导式传感器的激励电极对向油水两相流中注入电流，永磁体产生的静磁场使电流受到洛伦兹力，在油水两相流中激发出超声波，超声信号被安装在管道外壁的阵列超声探头检测，由于油和水电导率的差异，借助数学物理方程和图像重建算法，实现油水两相流的层析成像；同时，利用电导式传感器检测油水两相流含水率和基于相关技术的流速测量，从而实现油水两相流的流型识别、含水率、流量等多参数实时检测。

主权项

1.一种基于电磁声耦合的油水两相流多参数检测装置，其特征在于，由激励系统、检测系统和主控系统三大部分组成，所述主控系统由微型计算机或嵌入式系统构成，主要负责产生同步控制脉冲，控制脉冲电流的产生和超声波信号的同步采集，所述激励系统和检测系统都在主控系统的控制下协调工作；所述激励系统包括两组固定在绝缘管道外壁上的永磁环、沿着绝缘管道内的流体方向依次镶嵌在两组永磁环之间的绝缘管道内壁的第一电极环、第六电极环，以及与主控系统输出端连接的瞬态强电流脉冲发生器，所述第一电极环与第六电极环组成激励电极环对，瞬态强电流脉冲发生器的输出端分别与第一电极环和第六电极环连接；检测系统包括在绝缘管道外壁嵌入的若干超声波探头、在第一电极环和第六电极环之间的绝缘管道内依次壁嵌入的第二电极环、第三电极环、第四电极环与第五电极环，第二电极环与第三电极环、第四电极环与第五电极环分别组成电极环对，以及与超声波探头和第二电极环、第三电极环、第四电极环、第五电极环连接的微弱超声信号放大器、同步信号采集器，同步信号采集器的输出端与主控系统连接。