專利名稱：雙截面阻抗式長(zhǎng)腰內(nèi)錐傳感器及多相流測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于流體測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種融合差壓測(cè)量原理與電學(xué)測(cè)量原理 的測(cè)量裝置，用于確定連續(xù)相從導(dǎo)電相到非導(dǎo)電相范圍內(nèi)的多相流各相組分含率、流速及 流量等參數(shù)。本發(fā)明以油/氣/水多相流測(cè)量為描述對(duì)象，但并不僅限于該應(yīng)用，在其他工 業(yè)過(guò)程和化學(xué)反應(yīng)中本發(fā)明的測(cè)量裝置仍適用。
背景技術(shù)：
多相流通常指同時(shí)存在兩種或兩種以上物質(zhì)的流動(dòng)，包括氣液兩相流、氣固兩相 流、液固兩相流、液液兩相流以及氣液液和氣液固多相流等。管路內(nèi)多相流經(jīng)常出現(xiàn)在動(dòng) 力、核能、化工、石油、制冷、冶金、管道輸送、宇航、醫(yī)藥、食品等現(xiàn)代工程領(lǐng)域與設(shè)備中，如 不實(shí)現(xiàn)對(duì)其流動(dòng)過(guò)程參數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)量就無(wú)法保證有關(guān)設(shè)備的可靠設(shè)計(jì)和安全運(yùn)行。多相流 在自然界和工業(yè)過(guò)程中存在的廣泛性和應(yīng)用的重要性使其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和日常生活中占有 十分重要的地位。隨著動(dòng)力工業(yè)及石化工業(yè)迅速發(fā)展，以及對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，促使多 相流領(lǐng)域研究工作迅速發(fā)展，目前已成為國(guó)內(nèi)外給予極大關(guān)注的前沿學(xué)科。由于多相流各相間存在界面效應(yīng)和相對(duì)速度，相界面在時(shí)間和空間上均呈隨機(jī)變 化，致使多相流的流動(dòng)特性遠(yuǎn)比單相流復(fù)雜，特征參數(shù)也比單相流多。目前油氣水三相流測(cè) 量方法可以分為兩方面1、將多相流視作氣液兩相流進(jìn)行流量的測(cè)量。2、對(duì)多相流中各相 組分含率的測(cè)量。其中將多相流視作氣液兩相流測(cè)量流量的方法主要有相關(guān)法、容積法、 節(jié)流法、渦輪式檢測(cè)法、激光多普勒法、PIV粒子成像測(cè)速法、熱線熱膜風(fēng)速儀、過(guò)程層析成 像技術(shù)、核磁共振法以及科里奧利法等，這幾種方法應(yīng)用范圍廣泛，但需其他輔助測(cè)量手段 (如密度計(jì)等)測(cè)量含氣率。相含率的測(cè)量方法有兩種，一是間接法，即通過(guò)實(shí)驗(yàn)回歸或理 論推導(dǎo)得出以氣液兩相介質(zhì)的物性參數(shù)和工藝參數(shù)為函數(shù)的相含率計(jì)算式；二是測(cè)量裝置 直接測(cè)量法，如電磁波檢測(cè)法、電導(dǎo)法、電容法、熱學(xué)法、微波法、Y組分表法和核磁共振法 等。在實(shí)際測(cè)量中，一般采用測(cè)量裝置直接測(cè)量法確定相含率。應(yīng)用傳統(tǒng)的單相流測(cè)量?jī)x表與兩相流輔助參數(shù)測(cè)量手段相結(jié)合是解決管道內(nèi)多 相流過(guò)程參數(shù)測(cè)量問(wèn)題的一種主要思路。差壓式流量計(jì)，如孔板、文丘里管、噴嘴和內(nèi)錐式 流量計(jì)等，是目前應(yīng)用最多的一種工業(yè)在線流量測(cè)量?jī)x表，在多相流過(guò)程參數(shù)測(cè)量領(lǐng)域的 研究也比較普遍。其中內(nèi)錐式流量計(jì)將流體節(jié)流收縮到管道中心軸線附近的概念從根本上 改變?yōu)槔猛S安裝在管道中心的錐體將流體逐漸節(jié)流收縮到管道內(nèi)壁，通過(guò)測(cè)量錐體前 后差壓確定流體流量。內(nèi)錐流量計(jì)能在更短的直管段條件下，以更寬的量程比對(duì)潔凈或臟 污流體實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確、更有效的流量測(cè)量，但是其自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也存在一些缺點(diǎn)在錐體尾部 存在漩渦區(qū)造成此處取壓信號(hào)存在脈動(dòng)，使測(cè)量精度和重復(fù)性降低，且整體壓損較大，如根 據(jù)多相流的流動(dòng)特征對(duì)內(nèi)錐式流量計(jì)做結(jié)構(gòu)變形，如內(nèi)文丘里管、紡錘體流量計(jì)和梭式流 量計(jì)等，能有效提高其在多相流測(cè)量中的精度和穩(wěn)定性。基于電學(xué)敏感原理的多相流測(cè)量 方法已有較好的理論和應(yīng)用基礎(chǔ)，通過(guò)測(cè)量管道內(nèi)流體的電學(xué)參數(shù)(電阻抗、介電常數(shù)等) 變化實(shí)現(xiàn)多相流各相組分含率的測(cè)量，該方法根據(jù)測(cè)量參數(shù)的不同而分為電容式、電導(dǎo)式等模態(tài)。如果采用多模態(tài)傳感器與多工作模式(激勵(lì)測(cè)量策略)組合方法，利用各模態(tài)的測(cè) 量?jī)?yōu)勢(shì)，通過(guò)組合優(yōu)化可實(shí)現(xiàn)多相流過(guò)程參數(shù)的綜合提取，及流動(dòng)信息的全面準(zhǔn)確地獲得。專利CN99257650. 4、CN200420093532. 6、CN200420061026. 9 分別公布了一種用于 節(jié)流裝置的異型文丘里管、紡錘體流量計(jì)、梭式流量計(jì)，均為克服內(nèi)錐流量計(jì)一些不足而設(shè) 計(jì)的。異型文丘里管相對(duì)內(nèi)錐流量計(jì)在腰部，增加等直徑段，形成環(huán)形流通空間，有助于改 善流出系數(shù)的穩(wěn)定性，但是將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能的出口圓錐形擴(kuò)散段短而角度大，流體通過(guò) 錐體后分離而產(chǎn)生漩渦，永久壓損相對(duì)內(nèi)錐流量計(jì)并無(wú)明顯改善。紡錘體流量計(jì)和梭式流 量計(jì)十分接近，僅在外形輪廓上有所區(qū)別紡錘體流量計(jì)的節(jié)流件是流線型的紡錘體，而梭 式流量計(jì)的節(jié)流件是由前錐體、中間等直徑段體和后錐體組成的梭形體，節(jié)流件沿管道軸 線安裝，中間具有一段足夠長(zhǎng)的等直徑段，與管道內(nèi)壁之間形成均勻的環(huán)形通道。這兩種變 形體在流出系數(shù)穩(wěn)定性，抗擾流性及低壓損性均優(yōu)于內(nèi)錐流量計(jì)，但是節(jié)流件過(guò)長(zhǎng)G倍于 管道內(nèi)徑)，在管徑較大時(shí)顯得比較笨重，并且測(cè)量多相流過(guò)程參數(shù)相對(duì)單一，需要配合其 他流量計(jì)才能完成過(guò)程參數(shù)的測(cè)量。專利CN86207384、CN200810151346. 6, CN03234526. 7 分別公布了文丘里管節(jié)流裝
置與孔板節(jié)流裝置組合、內(nèi)錐節(jié)流裝置與文丘里管節(jié)流裝置組合、雙內(nèi)錐節(jié)流裝置組合及 英國(guó)Solartron公司提出的“混合器+雙文丘里管”濕氣測(cè)量裝置，采用雙差壓法測(cè)量氣液 兩相含率及流量，即兩種同類或不同類的節(jié)流裝置組合測(cè)量氣液兩相流過(guò)程參數(shù)。利用均 相流模型，對(duì)不同流量系數(shù)的節(jié)流裝置上得到的差壓信號(hào)進(jìn)行處理，獲得氣相質(zhì)量含率，然 后由混合流體總的質(zhì)量流量計(jì)算得到混合流體中氣液分相流量，同時(shí)對(duì)氣液流量進(jìn)行溫度 和壓力補(bǔ)償。該組合方法只適用于測(cè)量混合較均勻的兩相流體，并且兩個(gè)節(jié)流裝置組裝在 一起不能保證空間上的一致性，因此兩相流在流動(dòng)過(guò)程中流型和過(guò)程參數(shù)很難保持一致， 容易違背組合式測(cè)量的前提條件——兩相流體流過(guò)每個(gè)組成部分時(shí)其基本參數(shù)不變的原 則，即存在原理性誤差。專利US 5485743、US 5130661、US 6857323、US 6940286、CN99209502. 6、 CN200680055193. 4等公布了采用過(guò)程層析成像技術(shù)測(cè)量多相流過(guò)程參數(shù)。過(guò)程層析成像 由獲取被測(cè)物場(chǎng)信息的敏感器空間陣列、數(shù)據(jù)采集與處理單元、圖像重建與物場(chǎng)參數(shù)提取 單元組成，敏感器陣列在一定的工作模式下依次在測(cè)量空間內(nèi)建立敏感場(chǎng)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集 及處理單元對(duì)反映不同敏感區(qū)域內(nèi)被檢測(cè)物場(chǎng)介質(zhì)分布的信號(hào)進(jìn)行采集和處理，然后使用 圖像算法重建出反映介質(zhì)分布的圖像，在此基礎(chǔ)上采用一定的信息處理方法提取所需的參 數(shù)。然而層析成像技術(shù)在實(shí)時(shí)性、測(cè)量精度和圖像質(zhì)量等方面尚未滿足工業(yè)應(yīng)用的要求，且 多相流的快速變化特性與層析成像圖像重建算法的復(fù)雜性沖突，可能會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果存在 較大誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種能夠更為精確地測(cè)量多 相流過(guò)程參數(shù)的復(fù)合型傳感器，同時(shí)提供一種利用這種根據(jù)各類型傳感器自身特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)傳 感器間的信號(hào)互補(bǔ)及冗余，實(shí)現(xiàn)測(cè)量最優(yōu)化的多相流測(cè)量裝置。本發(fā)明的傳感器和測(cè)量裝 置，將一種長(zhǎng)腰內(nèi)錐節(jié)流裝置與一種雙截面電學(xué)敏感傳感器相組合，不對(duì)測(cè)量流體進(jìn)行預(yù) 分離或混合，實(shí)現(xiàn)連續(xù)相從導(dǎo)電相到非導(dǎo)電相范圍內(nèi)的多相流過(guò)程參數(shù)，如分相含率(截面相含率、質(zhì)量相含率)、分相流速、體積流量和質(zhì)量流量的準(zhǔn)確測(cè)量，通過(guò)分析測(cè)量信號(hào)進(jìn) 行流型識(shí)別，以優(yōu)化測(cè)量結(jié)果。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種雙截面阻抗式長(zhǎng)腰內(nèi)錐傳感器，用于對(duì)流經(jīng)管道的多相流進(jìn)行測(cè)量，包括錐 體節(jié)流件、收縮壓降差壓變送器、永久壓損差壓變送器、電學(xué)敏感傳感器，所述的錐體節(jié)流 件為一種長(zhǎng)腰內(nèi)錐節(jié)流裝置，由前段圓錐體、作為錐體腰部的中段柱狀體、后段圓錐體三段 構(gòu)成，通過(guò)支架同軸固定于管道中心，與管道的管壁形成環(huán)形流通空間；所述的收縮壓降差 壓變送器的兩個(gè)取壓孔，一個(gè)設(shè)置在錐體節(jié)流件上游處，另一個(gè)設(shè)置在環(huán)形流通空間處或 錐體尾部；所述的永久壓損差壓變送器的兩取壓孔分別設(shè)置在錐體節(jié)流件上游和下游壓力 恢復(fù)處；所述的電學(xué)敏感傳感器包括兩組分別分布在環(huán)形流通空間處兩個(gè)不同截面上的電 極，其中一組用于測(cè)量混合流體電導(dǎo)率，另一組用于測(cè)量混合流體介電常數(shù)，每組電極由一 個(gè)或一個(gè)以上的內(nèi)電極和一個(gè)或一個(gè)以上的外電極構(gòu)成，內(nèi)電極為錐體節(jié)流件或固定在錐 體腰部表面的電極，外電極固定在管道內(nèi)壁。作為優(yōu)選實(shí)施方式，錐體腰部為等直徑圓柱體，其長(zhǎng)度取管道內(nèi)徑的0.1-3倍，等 效直徑比A =如2 -《為0.5到0.85，其中，d為錐體腰部的直徑，D為管道內(nèi)徑。本發(fā)明同時(shí)提供一種雙截面阻抗式長(zhǎng)腰內(nèi)錐多相流測(cè)量裝置，用于對(duì)流經(jīng)管道的 多相流進(jìn)行測(cè)量，包括錐體節(jié)流件、收縮壓降差壓變送器、永久壓損差壓變送器、電學(xué)敏感 傳感器、計(jì)算單元，所述的錐體節(jié)流件為一種長(zhǎng)腰內(nèi)錐節(jié)流裝置，由前段圓錐體、作為錐體 腰部的中段柱狀體、后段圓錐體三段構(gòu)成，通過(guò)支架同軸固定于管道中心，與管道的管壁形 成環(huán)形流通空間；所述的收縮壓降差壓變送器的兩個(gè)取壓孔，一個(gè)設(shè)置在錐體節(jié)流件上游 處，另一個(gè)設(shè)置在環(huán)形流通空間處或錐體尾部；所述的永久壓損差壓變送器的兩取壓孔分 別設(shè)置在錐體節(jié)流件上游和下游壓力恢復(fù)處；所述的電學(xué)敏感傳感器包括兩組分別分布在 環(huán)形流通空間處兩個(gè)不同截面上的電極，其中一組用于測(cè)量混合流體電導(dǎo)率，另一組用于 測(cè)量混合流體介電常數(shù)，每組電極由一個(gè)或一個(gè)以上的內(nèi)電極和一個(gè)或一個(gè)以上的外電極 構(gòu)成，內(nèi)電極為錐體節(jié)流件或固定在錐體腰部表面的電極，外電極固定在管道內(nèi)壁，測(cè)量時(shí) 由計(jì)算單元每次選通一個(gè)內(nèi)電極和其對(duì)應(yīng)的外電極分別作為激勵(lì)/測(cè)量電極與接地電極； 收縮壓降差壓和永久壓損通過(guò)差壓變送器送入計(jì)算單元。作為優(yōu)選實(shí)施方式，所述的錐體腰部為等直徑圓柱體，其長(zhǎng)度取管道內(nèi)徑的0. 1-3 倍，等效直徑比廣=^D2 -《為0.5到0.85，其中，d為錐體腰部的直徑，D為管道內(nèi)徑。本發(fā)明的有益效果及優(yōu)點(diǎn)如下1、錐體節(jié)流件與管道壁形成的環(huán)形流通空間對(duì)多相流混合流體進(jìn)行整流，形成標(biāo) 準(zhǔn)的環(huán)形通道流動(dòng)，通道內(nèi)壓力穩(wěn)定且壓力沿軸線呈線性下降，使測(cè)量的重復(fù)性和精確度 提高成為可能；可靠靈活的安裝結(jié)構(gòu)可根據(jù)不同測(cè)量對(duì)象更換不同直徑比的錐體節(jié)流件， 以擴(kuò)展測(cè)量的適用范圍。2、本發(fā)明通過(guò)引入流型預(yù)判裝置或直接采用電學(xué)傳感器與差壓(流量)傳感器同 時(shí)測(cè)量的優(yōu)勢(shì)，利用含率預(yù)測(cè)結(jié)果與流量預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行流型的分類、識(shí)別與預(yù)判，如電學(xué)傳 感器采用圓弧形電極時(shí)，亦可利用其測(cè)量的含率分布信息實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)流型的判別，根據(jù)流型變化采用不同的計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)過(guò)程參數(shù)的精確測(cè)量。3、多相流混合流體流過(guò)錐體節(jié)流件在環(huán)形流通空間中產(chǎn)生收縮壓降Δρ，并在錐 體下游一定距離的壓力恢復(fù)處產(chǎn)生永久壓損S ρ，采用收縮壓降Δ ρ和永久壓損δ ρ作差壓 信號(hào)，包含了更充分的流動(dòng)信息，可利用雙差壓模型同時(shí)獲得多相流的流量與相含率等過(guò) 程參數(shù)。4、電學(xué)敏感傳感器的形式多樣化，如環(huán)形電極、圓弧形電極等，采用圓弧形電極可 將環(huán)形電極的平均測(cè)量特性改變?yōu)槎鄿y(cè)量空間組合的形式，提高了局部測(cè)量敏感度，進(jìn)而 提高整體測(cè)量精度；電學(xué)敏感傳感器的性質(zhì)多樣化，雙截面電極包括測(cè)量混合流體電導(dǎo)率 的電極和測(cè)量混合流體介電常數(shù)的電極，可以同時(shí)測(cè)量多相流的電導(dǎo)與電容信息，擴(kuò)展裝 置的測(cè)量范圍；電學(xué)敏感傳感器的激勵(lì)方式多樣化，如電壓激勵(lì)和電流激勵(lì)等，內(nèi)外電極均 可作為激勵(lì)電極。


以下附圖描述了本發(fā)明所選擇的實(shí)施例，均為示例性附圖而非窮舉或限制性，其 中圖1本發(fā)明實(shí)施例1雙截面阻抗式長(zhǎng)腰內(nèi)錐多相流測(cè)量裝置主視圖；圖2本發(fā)明實(shí)施例1雙截面阻抗式長(zhǎng)腰內(nèi)錐多相流測(cè)量裝置橫向剖面視圖；圖3本發(fā)明實(shí)施例1錐體節(jié)流裝置主視圖；圖4(a)為本發(fā)明實(shí)施例1錐體節(jié)流裝置的縱向C_C剖面視圖；(b)為錐體的俯視 圖；(c)為錐體的橫向B-B剖面視圖；圖5(a)本發(fā)明實(shí)施例2的傳感器裝置的俯視圖，(b)為其的橫向B_B剖面視圖； (c)為其的縱向A-A剖面視圖；(d)為其的橫向C-C剖面視圖，其中，內(nèi)電極為雙截面環(huán)形電 極，外電極為雙截面8圓弧形電極。圖6(a)本發(fā)明實(shí)施例3的傳感器裝置的俯視圖，(b)為其的橫向B_B剖面視圖； (c)為其的縱向A-A剖面視圖；(d)為其的橫向C-C剖面視圖，其中，內(nèi)外電極均為雙截面8 圓弧形電極；圖7(a)本發(fā)明實(shí)施例4的傳感器裝置的俯視圖，(b)為其的橫向B-B剖面視圖； (c)為其的縱向A-A剖面視圖；(d)為其的橫向C-C剖面視圖，其中，內(nèi)外電極均為一截面環(huán) 形電極一截面8圓弧形電極；圖8(a)本發(fā)明實(shí)施例5的傳感器裝置的俯視圖，(b)為其的橫向B_B剖面視圖； (c)為其的縱向A-A剖面視圖；(d)為其的橫向C-C剖面視圖，其中，內(nèi)電極為單一寬電極， 外電極為雙截面環(huán)形電極；圖9為本發(fā)明采用的計(jì)算單元結(jié)構(gòu)圖；圖10計(jì)算單元中的信號(hào)發(fā)生及模式選擇模塊結(jié)構(gòu)圖；圖11計(jì)算單元中的信號(hào)調(diào)理模塊結(jié)構(gòu)圖；圖12計(jì)算單元中的AD采集及信號(hào)預(yù)處理模塊結(jié)構(gòu)圖；圖13本發(fā)明裝置采用的測(cè)量方法流程圖。圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明不同截面電極分別用a，b來(lái)區(qū)分，標(biāo)號(hào)16-21中a，b表示不同截 面電極的16-21。
權(quán)利要求
1.一種雙截面阻抗式長(zhǎng)腰內(nèi)錐傳感器，用于對(duì)流經(jīng)管道的多相流進(jìn)行測(cè)量，包括錐體 節(jié)流件、收縮壓降差壓變送器、永久壓損差壓變送器、電學(xué)敏感傳感器，所述的錐體節(jié)流件 為一種長(zhǎng)腰內(nèi)錐節(jié)流裝置，由前段圓錐體、作為錐體腰部的中段柱狀體、后段圓錐體三段構(gòu) 成，通過(guò)支架同軸固定于管道中心，與管道的管壁形成環(huán)形流通空間；所述的收縮壓降差壓 變送器的兩個(gè)取壓孔，一個(gè)設(shè)置在錐體節(jié)流件上游處，另一個(gè)設(shè)置在環(huán)形流通空間處或錐 體尾部；所述的永久壓損差壓變送器的兩取壓孔分別設(shè)置在錐體節(jié)流件上游和下游壓力恢 復(fù)處；所述的電學(xué)敏感傳感器包括兩組分別分布在環(huán)形流通空間處兩個(gè)不同截面上的電 極，其中一組用于測(cè)量混合流體電導(dǎo)率，另一組用于測(cè)量混合流體介電常數(shù)，每組電極由一 個(gè)或一個(gè)以上的內(nèi)電極和一個(gè)或一個(gè)以上的外電極構(gòu)成，內(nèi)電極為錐體節(jié)流件或固定在錐 體腰部表面的電極，外電極固定在管道內(nèi)壁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙截面阻抗式長(zhǎng)腰內(nèi)錐傳感器，其特征在于所述的錐體腰部為等直徑圓柱體，其長(zhǎng)度取管道內(nèi)徑的0. 1-3倍，等效直徑比A = Vd2 -《為0.5至IJ0. 85，其中，d為錐體腰部的直徑，D為管道內(nèi)徑。
3.一種雙截面阻抗式長(zhǎng)腰內(nèi)錐多相流測(cè)量裝置，用于對(duì)流經(jīng)管道的多相流進(jìn)行測(cè)量， 包括錐體節(jié)流件、收縮壓降差壓變送器、永久壓損差壓變送器、電學(xué)敏感傳感器、計(jì)算單元， 所述的錐體節(jié)流件為一種長(zhǎng)腰內(nèi)錐節(jié)流裝置，由前段圓錐體、作為錐體腰部的中段柱狀體、 后段圓錐體三段構(gòu)成，通過(guò)支架同軸固定于管道中心，與管道的管壁形成環(huán)形流通空間；所 述的收縮壓降差壓變送器的兩個(gè)取壓孔，一個(gè)設(shè)置在錐體節(jié)流件上游處，另一個(gè)設(shè)置在環(huán) 形流通空間處或錐體尾部；所述的永久壓損差壓變送器的兩取壓孔分別設(shè)置在錐體節(jié)流件 上游和下游壓力恢復(fù)處；所述的電學(xué)敏感傳感器包括兩組分別分布在環(huán)形流通空間處兩個(gè) 不同截面上的電極，其中一組用于測(cè)量混合流體電導(dǎo)率，另一組用于測(cè)量混合流體介電常 數(shù)，每組電極由一個(gè)或一個(gè)以上的內(nèi)電極和一個(gè)或一個(gè)以上的外電極構(gòu)成，內(nèi)電極為錐體 節(jié)流件或固定在錐體腰部表面的電極，外電極固定在管道內(nèi)壁，測(cè)量時(shí)由計(jì)算單元每次選 通一個(gè)內(nèi)電極和其對(duì)應(yīng)的外電極分別作為激勵(lì)/測(cè)量電極與接地電極；收縮壓降差壓和永 久壓損通過(guò)差壓變送器送入計(jì)算單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙截面阻抗式長(zhǎng)腰內(nèi)錐多相流測(cè)量裝置，其特征在 于所述的錐體腰部為等直徑圓柱體，其長(zhǎng)度取管道內(nèi)徑的0. 1-3倍，等效直徑比β =如2 -《為0.5到0.85，其中，d為錐體腰部的直徑，D為管道內(nèi)徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4任意一項(xiàng)所述的雙截面阻抗式長(zhǎng)腰內(nèi)錐多相流測(cè)量裝置，其特 征在于其中的一組或兩組電極，內(nèi)電極為錐體節(jié)流件或者為固定在錐體腰部表面的環(huán)形 電極，該電極作為接地電極；外電極為環(huán)形電極或者至少一個(gè)弧形電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5任意一項(xiàng)所述的雙截面阻抗式長(zhǎng)腰內(nèi)錐多相流測(cè)量裝置，其特 征在于其中的一組或兩組電極，內(nèi)電極為環(huán)形電極或者至少一個(gè)弧形電極，外電極為作為 接地電極的環(huán)形電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6任意一項(xiàng)所述的雙截面阻抗式長(zhǎng)腰內(nèi)錐多相流測(cè)量裝置，其特 征在于該兩組電極，內(nèi)電極和外電極均為弧形電極，個(gè)數(shù)為一個(gè)或多個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明屬于流體測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種雙截面阻抗式長(zhǎng)腰內(nèi)錐傳感器，包括錐體節(jié)流件、收縮壓降差壓變送器、永久壓損差壓變送器、電學(xué)敏感傳感器，錐體節(jié)流件為一種長(zhǎng)腰內(nèi)錐節(jié)流裝置，由前段圓錐體、作為錐體腰部的中段柱狀體、后段圓錐體三段構(gòu)成，通過(guò)支架同軸固定于管道中心，與管道的管壁形成環(huán)形流通空間；電學(xué)敏感傳感器包括兩組分布在環(huán)形流通空間處不同截面上的電極，一組電極用于測(cè)量混合流體電導(dǎo)率，另一組電極用于測(cè)量介電常數(shù)。本發(fā)明同時(shí)提供一種采用此種傳感器的多相流測(cè)量裝置，用于測(cè)量連續(xù)相從導(dǎo)電相到非導(dǎo)電相范圍內(nèi)的多相流過(guò)程參數(shù)。本發(fā)明提供的傳感器和多相流測(cè)量裝置具有測(cè)量精度高、可靠性高、可獲取測(cè)量信息多等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N27/02GK102147381SQ201110047080
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者于雪連, 董峰, 譚超, 魏燦 申請(qǐng)人:天津大學(xué)