[实用新型]用红外线检测气液两相流流型的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及气液两相流流型的检测领域，具体地，本实用新型涉及一种用红外线检测气液两相流流型的装置。

背景技术

在气液两相流研究中，流型是重要的基础参数。随着油气开采的需要以及油气输送技术的发展，现在的油气管道不仅仅输送油、气单相流体，输送更多的是油气混合流体。随之而来的便是对多相输送技术的研究。与单相输送管道不同的是，气液两相在管道中相互作用会产生不同的流型，在不同的流型下，压降规律以及其他流动特性均布相同。因此确定流型是气液两相流研究中最基础也是最重要的环节。在不同的流型下，流动有不同的特点、对应的研究方法亦不同；在两相流实验管道中，流型更是必须检测的参数。在气液两相流实验中，一般用透明流体作为实验介质，并采用透明观察段的方式，通过观察管道中气液流动的状态判断流型。

目前，流型检测主要有目测法、高速摄像法、射线衰减法、电磁方法、光学方法、差压波动方法，各种方法检测得到的流型最终均要与目测结果对比。

高速摄像法为通过高速摄像设备连续拍摄管道内的流动状态，通过图像处理技术判别管道内的流型，该方法可以分析流动的细节，但是高速摄像设备价格昂贵，且拍摄时对光线要求较高。

射线衰减法是利用射线穿透流体时，不同流体对射线的衰减程度不同的特点，判别射线方向上的液位高度，进而辨别管道中的流型，射线可以穿透各种流体，应用范围广，但需要使用放射源，在实际应用中有较多的限制，且价格较高。

电磁方法为在管道中安装电磁检测元件，通过检测电阻或电容确定气液在管道截面上的分布，进而判别流型，根据检测元件的形式，该方法分为插入式与非插入式两种，插入式为向管道中插入探针，通过检测探针电阻的变化检测管道中的持液率；非接触式为在管壁安装检测元件，在不同的持液率下检测到的电容不同，通过检测电容的变化得到界面上气液分布情况。

光电方法为在管道中安装光电检测元件，通过检测光强度的变化判别气相、液相的流动以及气液界面的波动情况，也分为插入式与非插入式两种。插入式为向管道中插入光纤探针，根据气相与液相对光线的折射率不同检测探针周围的气液分布；非接触式为在管道外部安装光源，在管道的另一侧安装检测元件，根据作用在检测元件上光强度的变化检测气液界面的波动情况。压力波动方法为通过检测管道中压力的波动情况判别流型。光电方法与差压波动方法检测的信号不能有效的区别各种流型，这两种方法应用很少，在室内试验环路中，目前应用最多的为电磁方法。电磁方法需要在气液两相测试通道中设置检测元件，安装复杂、检测元件的存在会影响气液两相流动的流型、速度。

实用新型内容

本实用新型提供一种用红外线检测气液两相流流型的装置，以解决现有的检测方法存在的问题，尤其解决电磁方法需要在气液两相测试通道中设置检测元件，导致电磁方法安装复杂、检测元件的存在会影响气液两相流动的流型、速度等问题。

为此，本实用新型提出一种用红外线检测气液两相流流型的装置，用于检测流动在测试管内气液两相流的流型，所述用红外线检测气液两相流流型的装置包括：

红外线发射装置，设置在测试管之外；

红外线接收装置，设置在测试管之外，与红外线发射装置信号连接，接收红外线发射装置发出的红外线信号；

将接收到的红外线信号转变为感应电压的检测电路，设置在测试管之外并与红外线接收装置连接。

进一步的，所述用红外线检测气液两相流流型的装置还包括：显示感应电压强度的显示装置，与检测电路连接。

进一步的，所述显示装置为电脑，所述用红外线检测气液两相流流型的装置还包括：数据采集板卡，连接在所述检测电路与所述显示装置之间。

进一步的，所述测试管的长度方向为水平方向，所述红外线发射装置为两个，分别为第一发射装置和第二发射装置，所述红外线接收装置为两个，分别为第一接收装置和第二接收装置，所述第一发射装置和所述第一接收装置分别位于所述测试管的两侧，所述第一发射装置和所述第一接收装置的连线位于水平方向并与所述测试管垂直相交，所述第二发射装置和所述第二接收装置分别位于所述测试管的两侧，并且所述第二发射装置和所述第二接收装置的连线位于竖直方向并与所述测试管垂直相交。

进一步的，所述红外线发射装置为所述红外线发射二极管。

进一步的，所述红外线接收装置为所述红外线接收二极管。

进一步的，所述用红外线检测气液两相流流型的装置还包括：电源，与检测电路连接。

进一步的，所述电源为直流电源。