[发明专利]多相流体密度和浓度超声阵列检测方法

权利要求书

1.一种多相流体密度和浓度超声阵列检测方法，其特征在于：超声波垂直入射到被测多相流体中，超声换能器阵列接收经过多相流体反射或透射的声波信号，利用接收与发射的声波信号计算多相流体的密度和浓度等特性参数，可实时检测流体的密度和浓度。

2.根据权利要求1所述的多相流体密度和浓度超声阵列检测方法，其特征在于：超声阵列由16个高频超声换能器组成环形阵列，其中一个换能器发射声波信号，其余15个换能器形成接收阵列，高频超声波换能器频率为0.1MHz-100MHz。

3.根据权利要求1所述的多相流体密度超声阵列检测方法，其特征在于：超声波在多相流体中传播，系统的声阻抗为流体密度和声速的乘积，依据测量的声阻抗和超声在多相流体中的传播速度可计算多相流体的密度。

4.根据权利要求3所述的多相流体密度超声阵列检测方法，声阻抗测量方法为：当超声波从样品池一侧垂直入射到多相流中，声波在传播过程中发生透射或反射，在样品池另一侧使用高频超声换能器接收透射波信号，根据透射声波幅值、透射系数与声阻抗之间的关系，反推出多相流体的声阻抗。

5.根据权利要求3所述的多相流体密度超声阵列检测方法，声速的测量方法为：当超声波从样品池一侧垂直入射到多相流体中时，在样品池另一侧使用高频超声换能器接收透射声波信号，对超声波换能器发射声波信号和接收的透射声波信号进行相关分析，其峰值为声波在多相流体中的传播时间，由发射换能器和接收换能器之间的距离和传播时间可计算超声波在多相流体中传播的速度。

6.根据权利要求1所述的多相流体浓度超声阵列检测方法，其特征在于：利用权力5中所测多相流体密度，其中已知液体相的密度和颗粒相的密度，利用两相流体液体相和颗粒相的质量浓度关系计算多相流浓度。

2．根据权利要求1所述的多相流体密度和浓度超声阵列检测方法，其特征在于：密度测量精度误差不超过2%；浓度测量精度误差不超过5%。