[实用新型]一种气液两相流的含量测量装置

说明书

本实用新型实施例公开了一种气液两相流的含量测量装置，该含量测量装置包括：测量管道，用于流通待测的气液两相流；超声波测量模块，安装在测量管道上，用于对测量管道中的气液两相流进行测量并生成第一平均密度值；质量测量模块，安装在测量管道上，用于对测量管道中的气液两相流进行测量并生成第二平均密度值；数据处理模块，用于根据第一平均密度值和第二平均密度值所处的数值范围，选择和确定目标平均密度值，根据目标平均密度值以及气液两相流中气体的密度值和液体的密度值，计算气体和液体的含量。本实用新型实施例解决了现有测量设备无法实时在线测量两相流含量的问题，简化了含量测量的工艺程序，实现了对气液两相流的实时在线精确测量。

技术领域

本实用新型实施例涉及测量技术领域，尤其涉及一种气液两相流的含量测量装置。

背景技术

多相流广泛存在于石油、化工等工业领域，其中以气液两相流最为普遍。由于气液两相流分布状况的多样性和平均多变性，导致气液两相流相较于单相流的参数测量难度大。与单相流相比，两相流由于在相界面各相间存在平均形态多样化在时间、空间上随机可变，使得诸如各相含量、流量以及总体流量等流动参数的检测，更具复杂性，难度较大。

迄今为止，现有的检测技术大多是建立在单相流体的检测手段，获得的信息量小，而且无法对两相流的整体特性进行实时在线观测描述。传统将气相和液相进行分离的方式一般为分离式测量，即将两相流分离成为气相和液相的单相流体，然后采用单相流体的测量手段来对液相和气相分别测量，最后运用计算模型，汇总得到气液两相的含量、流量等。这种检测手段的设备，通常成本高，体积庞大，工艺繁琐，而且无法实时在线地进行气液两相流参数测量。

实用新型内容

本实用新型提供一种气液两相流的含量测量装置，以精确地在线检测气液两相流的各相含量。

本实用新型实施例提供了一种气液两相流的含量测量装置，包括：

测量管道，用于流通待测的气液两相流；

超声波测量模块，安装在所述测量管道上，用于对所述测量管道中的所述气液两相流进行测量并生成第一平均密度值；

质量测量模块，安装在所述测量管道上，用于对所述测量管道中的所述气液两相流进行测量并生成第二平均密度值；

数据处理模块，分别与所述超声波测量模块和所述质量测量模块电连接，所述数据处理模块用于根据所述第一平均密度值和所述第二平均密度值所处的数值范围，选择和确定目标平均密度值，并根据所述目标平均密度值以及所述气液两相流中气体的密度值和液体的密度值，计算气体和液体的含量。

可选地，所述超声波测量模块位于所述质量测量模块的上游。

可选地，所述超声波测量模块包括至少一组超声波收发单元，所述超声波收发单元设置在所述测量管道的外壁，所述超声波收发单元用于检测超声波在所述测量管道中的回波信号；

所述超声波测量模块根据所述回波信号，计算所述气液两相流的反射系数，并根据所述反射系数，计算所述气液两相流的声阻抗，再根据所述声阻抗计算所述气液两相流的密度，生成第一平均密度值。

可选地，所述超声波测量模块包括两组超声波收发单元，每组所述超声波收发单元包括两个超声波收发器，每组所述超声波收发单元中的两个所述超声波收发器安装于所述测量管道的外壁两侧且朝向相对。

可选地，所述质量测量模块包括分流体、测量管、外壳、磁铁线圈组件和温度传感器，

所述测量管的两端分别通过所述分流体与所述测量管道连通，所述磁铁线圈组件和所述温度传感器设置在所述测量管外壁上，所述测量管、所述分流体、所述磁铁线圈组件和所述温度传感器均位于所述外壳内部。