[发明专利]一种井下在线干度测量装置及方法

权利要求书

1.一种井下在线干度测量装置，其特征在于，包括处理器、正弦波发生器、发射换能器、接收换能器、测量器和腔体；其中，待测湿蒸汽充满所述腔体，所述测量器、正弦波发生器、发射换能器及接收换能器设置于所述腔体内，所述正弦波发生器与所述发射换能器相连，所述发射换能器与所述接收换能器之间距离为L；所述测量器、正弦波发生器及接收换能器均与所述处理器相连；

所述正弦波发生器，用于发射正弦波信号至所述发射换能器；

所述发射换能器，用于将所述正弦波发生器发送的信号发送出去，并将发出信号的时刻T₁记录下来传送至所述处理器；

所述接收换能器，用于接收所述发射换能器发出的信号，并将接收到信号的时刻T₂记录下发送至所述处理器；

所述测量器，用于测量所述腔体内的压力和温度，并将测量得到的压力和温度传输至所述处理器；

所述处理器，用于根据时刻T₁、时刻T₂、所述发射换能器与所述接收换能器之间距离L以及所述测量器测得的腔体内的压力和温度来获取待测湿蒸汽的干度。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器包括待测湿蒸汽声速单元、水蒸汽体积百分比单元和待测湿蒸汽干度单元；

所述待测湿蒸汽声速单元，用于根据时刻T₁、时刻T₂、所述发射换能器与所述接收换能器之间距离L获取待测湿蒸汽声速值C；

所述水蒸汽体积百分比单元，用于根据同等压力、温度条件下水蒸气的声速值C₀、水蒸气的密度值ρ_g、饱和水的密度值ρ_w以及待测湿蒸汽声速值C获取待测湿蒸汽中水蒸汽体积百分比值V_g；

所述待测湿蒸汽干度单元，用于根据待测湿蒸汽中水蒸汽体积百分比V_g、根据同等压力、温度条件下水蒸气的密度ρ_g、饱和水的密度ρ_w获取待测湿蒸汽干度。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括用于将所述接收换能器获取的信号进行放大的交流放大器。

4.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述腔体为筒状腔体。

5.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述发射换能器为压电陶瓷型换能器。

6.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述接收换能器为压电陶瓷型换能器。

7.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述水蒸气的声速值C₀、水蒸气的密度值ρ_g、饱和水的密度值ρ_w是根据同等压力、温度条件下查询得到的。

8.一种井下在线干度测量方法，其特征在于，该方法基于处理器、正弦波发生器、发射换能器、接收换能器、测量器和腔体进行；其中，待测湿蒸汽充满所述腔体，所述测量器、正弦波发生器、发射换能器及接收换能器设置于所述腔体内，所述发射换能器与所述接收换能器之间距离为L；

所述正弦波发生器发射正弦波信号至所述发射换能器；

所述发射换能器将所述正弦波发生器发送的信号发送出去，并将发出信号的时刻T₁记录下来传送至所述处理器；

所述接收换能器接收所述发射换能器发出的信号，并将接收到信号的时刻T₂记录下发送至所述处理器；

所述测量器测量所述腔体内的压力和温度，并将测量得到的压力和温度传输至所述处理器；

所述处理器根据时刻T₁、时刻T₂、所述发射换能器与所述接收换能器之间距离L以及所述测量器测得的腔体内的压力和温度来获取待测湿蒸汽的干度。