[发明专利]基于滑动平均和电容传感器的气固两相流速度测量方法

摘要

基于滑动平均和电容传感器的气固两相流速度测量方法，属于气固两相流速度测量技术领域。该方法根据速度等于路程除以时间T，已知路程即为极板长度L，所以当计算出流经极板所需时间T即可求出速度。而流体流过检测极板所需的时间T可由采集时间与阶数q计算出。根据滑动平均模型MA(q)，求滑动平均模型得到阶数q。设一个小于样本数N的随机数，由该随机数作为起点选择50个样本进行自相关运算，并将结果存入数组当中，对自相关数组进行差分运算，找到差分数组拐点的位置即为阶数q。该方法通过基于滑动平均理论，利用电容传感器和数据采集系统等装置测量气固两相流速度，根据数据间的相关性设计算法求取两相流流动速度，整个测速系统具有非侵入性、测量结构简单、技术成本低、安全性能好等优点。

主权项

1.基于滑动平均和电容传感器的气固两相流速度测量方法，该方法是在由单对极板电容传感器、数据采集系统和计算机构成的装置中，对通过的气固两相流进行测量，所述方法包括以下步骤：(1)将两块金属极板安装在被测管道上，两极板长度为L，其中一块为激励极板，另一块为检测极板；(2)对激励极板施加激励电压信号，当流体流经被测管道时，检测极板得到变化的电容值C，通过数据采集系统采集N组测量数据，N≥1000，其中，测量数据符合滑动平均模型；(3)对N组测量数据进行归一化处理；(4)设一个小于样本数N的随机数，由该随机数作为起点选择50个样本进行自相关运算，并将其结果存入数组R[k]当中，对自相关数组进行差分运算，差分运算的结果记为数组D[k]：D(k)＝R(k+1)‑R(k) k＝0,1,2,···；对进行差分运算后的数据进行判定，找到差分数组拐点的位置即为阶数q；(5)按照步骤(4)计算M次，M≥5，然后对M次阶数q的计算结果取平均值，得到(6)根据其中Δt为A/D转换的采样时间，计算出流体流过检测极板所需的时间T；根据极板长度L除以流体流过检测极板所需时间T得到流体速度。