[发明专利]一种双电容两相流参数测量仪及测量方法

说明书

本发明公开了一种双电容两相流参数测量仪及测量方法，包括文丘里管、第一电容模块、第二电容模块、差压模块和信号集成模块；差压模块用于测量所述文丘里管入口段的与喉部之间的流体压差信号；第一电容模块安装于所述文丘里管入口段或出口段的周侧，用于测量流体的第一气液含率；第二电容模块安装于所述文丘里管入口段或出口段的周侧，用于测量流体的第二气液含率；同时第二电容模块将内部测量电极之间的电容发送至信号集成模块；信号集成模块，用于将第一气液含率和第二气液含率进行耦合得到流体最终的气液含率，并且根据电容的变化生成流体的截面图像。本发明的测量仪及方法具有结构简单、体积小、安全可靠、可测量多种参数且精度高等优点。

技术领域

本发明主要涉及气液两相流量测量技术领域，特指一种双电容两相流参数测量仪及测量方法。

背景技术

气液两相流量测量主要应用于能源与化工等领域，在能源领域用于对油气开采进行过程控制与产能计量，在化工领域用于对化工厂的流化床和换热器进行参数监控与安全控制。气液两相流流动特性复杂，测量技术存在诸多难点，主要体现在：特征参数多；相含率变化幅度大、速度快；流型及物性参数(黏度、密度等)变化复杂。

现阶段对于流体中气液两相流量的测量主要是通过文丘里+射线的方式来实现，其中文丘里用来测量流体总流量，射线用来测量流量中气液两相分别对应的含量。

传统的文丘里流量传感器是通过测量流体流过一段连续变化界面的压力变化以及温度来测量流量，但是在能源、化工等一些领域不仅需要测量流过流体的流量，还需要测量流体中气液各相成分的流量，传统文丘里流量传感器存在的缺陷严重限制了其在这些领域的应用。

射线(x射线、r射线)由于具有一定的辐射性，在安全性和管理维护方面要求极高，仪器的使用、维护、管理要求严苛，测量精度差，而且无法实时成像，无法实时显示测量管道内流型。射线法测量存在的缺陷也严重限制了其在这些领域的应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、体积小、安全可靠、可测量流体多种参数且精度高的双电容两相流参数测量仪及测量方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种双电容两相流参数测量仪，包括文丘里管、第一电容模块、第二电容模块、差压模块和信号集成模块；

所述差压模块，用于测量所述文丘里管入口段的与喉部之间的流体压差信号，并发送至所述信号集成模块；

所述第一电容模块，安装于所述文丘里管入口段或出口段的周侧，用于测量流体的第一气液含率，并发送至所述信号集成模块；

所述第二电容模块，安装于所述文丘里管入口段或出口段的周侧，用于测量流体的第二气液含率，并发送至所述信号集成模块；同时第二电容模块将内部测量电极之间的电容发送至信号集成模块；

所述信号集成模块，用于将第一电容模块和第二电容模块测量得到的第一气液含率和第二气液含率进行耦合，得到流体最终的气液含率；用于根据第二电容模块的电容的变化生成流体的截面图像。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述文丘里管上设有测温孔和温度传感器，所述温度传感器安装于所述测温孔内并伸入至所述文丘里管内部。

所述文丘里管的入口段设置有与所述文丘里管内部相连通的入口引压孔，所述文丘里管的喉部设置有与所述文丘里管内部相连通的喉部引压孔，所述差压模块的两端分别通过管道分别与所述入口引压孔和喉部引压孔相连。

所述文丘里管入口段或出口段的周侧设置有安装孔，所述第一电容模块或第二电容模块安装于所述安装孔内。