[发明专利]基于微波传输时间的两相流相含率检测装置及方法

摘要

本发明提供了一种基于微波传输时间的两相流相含率检测装置及方法。本发明通过在主管道的同一截面上设置相对的两个微波收发天线，在主管道外部设置两个SMA接口，依据两个微波收发天线进行双向双边测距，将双向双边测距过程中测得的时间结合频率，计算得到总相位差除以2π的整数部分所对应的相位差，并通过所测的第二SMA接口和第二微波收发天线接收微波信号的相位差，计算得到总相位差除以2π的小数部分所对应的相位差，整数部分和小数部分所对应的相位差之和即为总相位差，以此来消除现有技术中相位差测量时存在的二值性问题，提高了传统相位差法测量的测量范围，为两相流相含率的测量提供了一种新方法、新思路。

主权项

1.一种基于微波传输时间的两相流相含率检测装置，其特征是，包括主管道、两个辅助管道、两个微波收发天线、两个SMA接口、三个DW1000芯片和两个单片机；两个辅助管道设置在所述主管道侧壁上，两个辅助管道的内腔与所述主管道的内腔相连通；两个辅助管道的轴心线处于同一直线上，且两个辅助管道的轴心线与所述主管道的轴心线垂直；两个微波收发天线分别置于两个辅助管道内，两个微波收发天线与主管道的内侧壁平齐；两个微波收发天线分别为第一微波收发天线和第二微波收发天线，两个SMA接口分别为第一SMA接口和第二SMA接口，三个DW1000芯片分别为第一DW1000芯片、第二DW1000芯片和第三DW1000芯片，两个单片机分别为第一单片机和第二单片机；第一微波收发天线和第一SMA接口通过功分器连接第一DW1000芯片，第一DW1000芯片连接第一单片机；两个SMA接口之间通过同轴电缆连接；第二SMA接口与第二DW1000芯片相接，第二微波收发天线与第三DW1000芯片相接；第二DW1000芯片和第三DW1000芯片由同一晶振驱动，且第二DW1000芯片和第三DW1000芯片均与第二单片机相接；向所述主管道内通入待测两相流，第一微波收发天线和第二微波收发天线可通过发射、接收微波信号进行双向双边测距，进而可由第二单片机计算出微波信号在两相流中由第一微波收发天线传输至第二微波收发天线的时间，再结合微波频率，可计算得到总相位差除以2π所得的整数部分所对应的相位差；第一微波收发天线向第二微波收发天线发射微波信号的同时，第一SMA接口也通过同轴电缆向第二SMA接口发射微波信号，第二单片机根据第二微波收发天线和第二SMA接口接收微波信号的相位差，可计算得到总相位差除以2π所得的小数部分所对应的相位差；第二单片机根据总相位差，结合相位差与相含率之间的关系，即可得到两相流相含率。