[发明专利]一种高响应度的抗干扰气液两相流相含率检测方法

说明书

本发明公开了一种高响应度的抗干扰气液两相流相含率检测方法，属于多相流检测领域。本发明的技术方案要点为：由于一般检测线圈磁场在空间均匀分布，被测体并未处于灵敏场中，且电导率、磁导率较低，导致传统电磁检测时灵敏度不高、抗干扰能力差，本发明基于电磁谐振原理，当发射系统，接收系统都处于谐振状态时，两相流相含率的测量将比传统电磁检测更加灵敏，并且由于发射接收回路谐振于同一频率，受到外界电磁波干扰小。另外使用马鞍形线圈产生的励磁磁场的磁通密度沿测量管轴方向分布较均匀，故对两相流管道测量较精确。并且在此基础上对两相流进行了数学模型的建立，把复杂的两相流问题转化为较为简单的数学计算。

技术领域

本发明属于多相流检测领域。具体涉及气液两相流相含率的计算和测量，特别涉及两相流检测中的抗干扰性与灵敏场检测。

背景技术

两相流测量广泛存在于化工、石油、电力等领域，两相流相含率与物性参数的测量对工业生产、运输具有重要意义。其中，相含率的测量是两相流检测领域中难点，因为它是表征流动过程的关键，也是预测气液两相流中质量、动量和能量传递的基础。

常用的两相流参数检测的方法有：介入式检测方法：如探头法。非介入方式的检测方法：如微波法、光学法、电学法。其中电学检测法具有结构简单，成本低，响应速度快且安全性高等优点，成为大家研究热点。由于气液两相流之间的电导率较低，导致了测量过程中的误差，并对检测系统与方法设计提出了更高要求。

对两相流测量一般应用圆形线圈，其产生励磁磁场的磁通密度在整个空间分布较均匀。此时，处于分布较均匀的交变励磁磁场中的两相流相含率发生变化时，两相流内所产生的涡流损耗会随之产生变化，而涡流损耗的变化会引起测量系统中负载电压的大小相应产生变化，通过测量系统中负载电压大小可以间接反映气液两相流相含率的参数信息。但是由于磁场在整个空间均匀分布，导致对两相流并未处于灵敏场中，计算精度不高，且易受干扰。这就使得一般检测法只能大概计算两相流相含率。磁场源的设计与制造直接关系到生产和科学技术的发展，它除了具有一定的磁场强度，还应在某个空间内按一定要求分布，如励磁磁场的磁通密度沿测量管道均匀分布。另外在对两相流检测时，气液两相流的电学特性相对复杂，若能利用其完整的电阻抗信息进行数学描述，则可对两相流测量过程从理论角度解释。针对以上情况，急需针对两相流本身特点，设计一种响应度高，抗干扰能力强的测量方法，并且能用数学模型对两相流测量过程进行描述。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种两相流测量方法，使两相流处于均匀的高灵敏磁场中。该方法具有高响应度，高抗干扰能力，并且可以对两相流的阻抗信息进行数学描述，通过数学模型表示相含率的变化。

以下为具体步骤：

(1)、检测系统特征在于装置包括发射系统和接收系统，发射系统由信号发生器、功率放大器、电容C₁和发射线圈构成，其中信号发生器输出端与功率放大器信号输入端相连，功率放大器正向输出端、发射线圈、电容C₁与功率放大器负向输出端组成串联回路。接收系统由接收线圈、电容C₂和负载串联组成。