[发明专利]用于气液两相流含气率测量的设备及方法

权利要求书

1.一种用于气液两相流含气率测量的设备，其特征在于，其包括，

光源，其发射波段190nm至2500nm的连续光谱；

第一准直镜，其经由光纤连接所述光源；

流通池，其朝向所述第一准直镜以接收所述连续光谱且形成透射光，所述流通池包括导入气液两相流的入口和导出气液两相流的出口；

第二准直镜，其位于所述流通池远离所述第一准直镜的另一侧且接收穿过流通池的透射光；

光谱仪，其经由光纤连接所述第二准直镜且基于透射光采集多个波长点吸收强度信息；

主机，其连接所述光谱仪且基于所述吸收强度信息生成气液两相流含气率。

2.根据权利要求1所述的用于气液两相流含气率测量的设备，其特征在于，优选的，所述流通池、导入气液两相流的入油口和蠕动泵构成流通回路，其中，所述蠕动泵到所述流通池之间的流通回路设有加热带和温度传感器，所述主机连接所述加热带和温度传感器。

3.根据权利要求2所述的用于气液两相流含气率测量的设备，其特征在于，所述入油口为T型入油口。

4.根据权利要求1所述的用于气液两相流含气率测量的设备，其特征在于，所述第一准直镜、流通池和第二准直镜构成所述连续光谱的光路。

5.根据权利要求1所述的用于气液两相流含气率测量的设备，其特征在于，所述流通池为自第一准直镜朝第二准直镜延伸的透明筒状结构。

6.根据权利要求5所述的用于气液两相流含气率测量的设备，其特征在于，所述流通池由石英玻璃制成。

7.根据权利要求1所述的用于气液两相流含气率测量的设备，其特征在于，所述气液两相流包括润滑油和空气。

8.根据权利要求1所述的用于气液两相流含气率测量的设备，其特征在于，光谱仪基于透射光采集不少于50个波长点吸收强度信息。

9.一种根据权利要求1-8中任一项所述的用于气液两相流含气率测量的设备的测量方法，其特征在于，其包括以下步骤，

让待测两相流样本流过流通池，光源发射波段190nm至2500nm的连续光谱，连续光谱经由第一准直镜照射流通池，光谱仪经由第二准直镜采集多个波长点吸收强度信息；

收集并存储不同含气率两相流的吸收光谱，同时采用离线方法获得与所述吸收光谱对应的气液两相流含气率数据，将所述吸收光谱与含气率数据一一对应并组成样本集，采用化学计量学方法建立所述吸收光谱与含气率之间的光谱分析模型；

多个波长点吸收强度信息输入光谱分析模型得到待测两相流的含气率。

10.根据权利要求9所述测量方法，其特征在于，采用最小二乘回归方法建立气液两相流的吸收光谱与含气率之间的多变量函数模型，吸收光谱各波长点上的强度值作为自变量，含气率值作为因变量。