[发明专利]用于气液两相流含气率测量的设备及方法

说明书

本发明公开了一种用于气液两相流含气率测量的设备及方法，设备中，光源发射波段190nm至2500nm的连续光谱，第一准直镜经由光纤连接所述光源，流通池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。

技术领域

本发明属于气液两相流含气率测量技术领域，特别是一种用于气液两相流含气率测量的设备及方法。

背景技术

气液两相流含气率测量方法主要有射线法、超声波法、电学法、快速摄像法、光学法，其中现有光学测量方法没有采用光谱仪进行多波长点多变量光谱分析建模，而是直接采用两相流宽波段总吸收光强或单一窄波段总吸收光强进行两相流含气率测量，这样就忽略掉了两相流内部散射在不同波长点上引起的吸收强度信息差异，而无法有效消除散射干扰引入的巨大测量误差。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种用于气液两相流含气率测量的设备及方法，提高了测量精度和效率。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现，一种用于气液两相流含气率测量的设备包括：

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。

所述的用于气液两相流含气率测量的设备中，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。

所述的用于气液两相流含气率测量的设备中，所述入油口为T型入油口。

所述的用于气液两相流含气率测量的设备中，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。

所述的用于气液两相流含气率测量的设备中，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。

所述的用于气液两相流含气率测量的设备中，所述流通池由石英玻璃制成。

所述的用于气液两相流含气率测量的设备中，所述气液两相流包括润滑油和空气。

所述的用于气液两相流含气率测量的设备中，光谱仪基于透射光采集不少于50个波长点吸收强度信息。

一种根据所述的用于气液两相流含气率测量的设备的测量方法包括以下步骤，

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，