[发明专利]多相管流中相含率和相界面的单丝电容探针测量系统

摘要

多相管流中相含率和相界面的单丝电容探针测量系统，包括单丝电容探针装置以及与单丝电容探针装置相连接的电容电压转换电路和信号处理装置，电容电压转换电路将单丝电容探针装置中的单丝电容探针的电容值转化为直流电压，并将电压值传给信号处理装置，信号处理装置实现对电容电压转换电路的开启和关闭的控制并实现数据处理、显示、存储和打印等功能。本发明采用了单丝电容探针，只要求多相管流中被测相为导电介质，测量结果不受流体温度和杂质成分的影响，从根本上消除了流体电学性质随机变化对测量结果的影响，实现了对多相管流相含率和相界面结构的连续实时在线测量，并且有很高的测量精度。

主权项

1、多相管流中相含率和相界面的单丝电容探针测量系统，包括单丝电容探针装置(18)以及与单丝电容探针装置(18)相连接的电容电压转换电路(19)和信号处理装置(20)，其特征在于：所说的单丝电容探针装置(18)包括设置在测量管道(8)内的单丝电容探针(9)，在测量管道(8)的外侧对称设置有上支架(6)和下支架(11)，上支架(6)和下支架(11)内均设置密封套(5、12)，上支架(6)上设置有套管(4)和上端盖(3)，上端盖(3)通过螺栓(2)与上支架(6)相连接，且在上端盖(2)上还设置有与单丝电容探针(9)的一端相连接的电极接线柱(1)，下支架(11)上设置有锁紧螺栓(13)和与单丝电容探针(9)的另一端相连接的下端盖(15)；所说的电容电压转换电路(19)采用CAV424芯片，CAV424芯片的外接第一、第二和第三管角分别与参考振荡电路电阻Rosc、第一积分器电流调整电阻Rcx1、第二积分器电流调整电阻Rcx2相连接，且参考振荡电路电阻Rosc、第一积分器电流调整电阻Rcx1、第二积分器电流调整电阻Rcx2连同CAV424芯片的外接第十管角接地；CAV424芯片的外接第四管角与输出电压放大电阻RL1 连接，该电压放大电阻RL1的另一端引到外接电压输出端V0，同时从CAV424芯片的外接第四管角引出导线与另外一个输出电压放大电阻RL2连接，该电阻RL2的另外一端与CAV424芯片的外接第六管角连接；CAV424芯片的外接第六管角与载荷电容CVM连接，该载荷电容CVM的另外一端接地；同时CAV424芯片的外接第六管角直接与另外一个电压输出端V1连接；CAV424芯片的外接第十一管角引出导线与直流电压电源外接端Vcc连接；CAV424芯片的外接第十二、十三、十五和十六管角分别与振荡电路电容COSC、低通电路电容CL2、另一低通电路电容CL1及参考电容CX1连接，这些电容的另外一端均接地；从CAV424芯片的外接第十四管角引出导线到外接单丝电容探针装置的一端C0，同时从接地线引出到外接单丝电容探针装置的另一端C1。，从直流电压电源外接端Vcc接入5伏的直流电源；在外接单丝电容探针装置的两个外接端C0、C1分别与单丝电容探针(9)的两端相连接，信号处理装置(20)采用C8051F000单片机，信号处理装置(20)的输入端与电容电压转换电路(19)的两个电压输出端V1和V0连接。