[发明专利]基于文丘里管双差压的气液两相流参数测量方法

权利要求书

1.一种基于文丘里管双差压的气液两相流参数测量方法，其特征在于，包括下列步骤：

(1)测量差压波动信号：应用差压传感器DPS₁测量文丘里管朝上倾斜方向的差压波动信号ΔP₁，应用差压传感器DPS₂测量文丘里管朝下倾斜方向的差压波动信号ΔP₂；

(2)差压波动信号分解：应用经验模态分解方法分解ΔP₁，得到固有模态函数IMF₁¹、和残差r₁，其中m为由ΔP₁分解得到的固有模态函数的个数；应用经验模态分解方法分解ΔP₂，得到固有模态函数IMF₁²、和残差r₂，其中n为由ΔP₂分解得到的固有模态函数的个数；

(3)计算相对能量：分别针对ΔP₁和ΔP₂，根据计算每个固有模态函数的相对能量e_i，其中E_i＝∑|IMF_i^l|²为固有模态函数IMF_i^l的能量，为固有模态函数的总能量，l＝1,2，对于ΔP₁，k＝m；对于ΔP₂，k＝n；

(4)信号去噪：剔除信号中的噪声成分IMF₁¹；

(5)判断伪成分：如果e_i≤0.05，那么e_i对应的IMF_i^l为伪成分，其中，l＝1,2，对于ΔP₁，i＝6,7,…,m；对于ΔP₂，i＝6,7,…,n；

(6)提取特征量：对于ΔP₁，计算其中，D₁、R₁和d₁为ΔP₁的特征量，m₁为步骤(5)确定的ΔP₁中含有的伪成分的个数，表示IMF₁¹、IMF₂¹、L、中去掉IMF₁¹和m₁个伪成分后剩余的固有模态函数，表示IMF₁¹、中的m₁个伪成分；对于ΔP₂，计算其中，D₂、R₂和d₂为ΔP₂的特征量，n₁为步骤(5)确定的ΔP₂中含有的伪成分的个数，表示IMF₁²、中去掉n₁个伪成分后剩余的固有模态函数，表示IMF₁²、中的n₁个伪成分；

(7)预测空隙率、干度和总质量流量：将d₁、d₂、R₁和R₂输入神经网络，预测气液两相流的空隙率α、干度χ和总质量流量M；

(8)计算气相与液相质量流量：根据M_g＝χ·M计算气相质量流量M_g，根据M_l＝(1-χ)·M计算液相质量流量M_l。

2.根据权利要求1所述的一种基于文丘里管双差压的气液两相流参数测量方法，其特征在于上述步骤(1)中所述的文丘里管取压位置分别为从水平方向倾斜向上45度和从水平方向倾斜向下45度。

3.根据权利要求1所述的一种基于文丘里管双差压的气液两相流参数测量方法，其特征在于上述步骤(1)中所述的差压传感器DPS₁和DPS₂具有相同的差压测量原理、相同的频率响应特性。