[发明专利]用于水平井油气水多相流流量测量的电磁阵列相关传感器及系统

摘要

本发明公开一种用于水平井油气水多相流流量测量的电磁阵列相关传感器及系统。该传感器包括测量管、一对励磁组件、阵列检测电极组件和电极固定座；励磁组件包括励磁线圈、磁芯和励磁结构固定架；励磁组件平行安装在测量管的中间管段外壁两侧；在测量管上、下游两个横截面的管壁上各沿圆周方向均匀安装有N对结构相同的检测电极组件，N为大于等于2的自然数。本发明提供的电磁阵列相关传感器及系统，采用电磁阵列相关传感器与驱动电路系统相结合，能够按照一定顺序分时获取电磁阵列相关传感器上、下游位于横截面不同位置的N对检测电极的检测电压信号，经互相关计算和数据融合处理，从而可有效实现水平井油气水多相流层状流的相关流速和流量测量。

主权项

一种用于水平井油气水多相流流量测量的电磁阵列相关传感器，其特征在于：它包括传感器内流测量管、励磁组件、电极固定座、检测电极组件和衬里；所述传感器内流测量管为两端开口且内径一致的圆柱形壳体；所述衬里黏贴在所述传感器内流测量管的内管壁上；所述传感器内流测量管的两端管壁较薄且中间段管壁较厚，在其中间段较厚管壁外侧对称平行安装有励磁组件；所述的励磁组件包括励磁线圈、磁芯、励磁线圈固定件和励磁结构固定架；所述的励磁线圈为马鞍形结构且与所述传感器内流测量管的中间段外壁平行，通过励磁线圈固定件将所述的励磁线圈固定在励磁结构固定架上，在所述励磁线圈的中心位置镶嵌有磁芯，所述磁芯为所述励磁线圈的绕线骨架；所述励磁线圈固定件通过励磁结构固定架固定在所述传感器内流测量管的中间段管壁上；所述电极固定座为圆环结构，所述电极固定座安装固定在所述励磁组件产生的较均匀磁场区域的所述传感器内流测量管中间管段上，在所述电极固定座上和对应的所述传感器内流测量管的两个横截面的管壁上各沿圆周方向均匀设有N对结构相同的检测电极组件安装孔，在所述检测电极组件安装孔内安装有检测电极组件，N为大于等于2的自然数；所述检测电极组件是由外插式电极和电极绝缘套组成，外插式电极为中间内径大、两端内径小的圆柱形壳体，在所述外插式电极设有圆柱体凹槽的一端连接引线，其另一端穿过传感器内流测量管的管壁镶嵌在衬里上，且其端部与衬里内壁取平；在所述外插式电极的外侧套有两端开口的电极绝缘套，所述电极绝缘套密封隔离所述外插式电极和所述传感器内流测量管的管壁。