[发明专利]一种基于摩擦纳米发电原理的井下气泡速度传感器

摘要

本发明提供一种基于摩擦纳米发电原理的井下气泡速度传感器，包括管状壳体、传感器棍体和电荷测量设备，壳体侧壁设有密封腔体，传感器棍体表面设有纳米材料膜，传感器棍体与纳米材料膜之间由上到下依次设有上、中、下电极，上电极位于密封腔体内，中、下电极均设置于壳体内且位于密封腔体外，电荷测量设备分别连接上、中、下电极，传感器棍体用于接受气液两相流冲击，其中水流与纳米材料膜摩擦生电，气泡流流至下电极，上、下电极发生一次电荷转移，气泡流流至中电极，上、中电极发生二次电荷转移，电荷测量设备监测一次和二次电荷转移的时间差。本发明的有益效果：利用气液两相流与纳米材料膜摩擦介质的改变，产生测量信号，计算气泡速度。

主权项

1.一种基于摩擦纳米发电原理的井下气泡速度传感器，其特征在于：包括管状壳体、传感器棍体和电荷测量设备，所述壳体侧壁设有密封腔体，所述传感器棍体表面设有纳米材料膜，所述传感器棍体与所述纳米材料膜之间由上到下依次设有上电极、中电极和下电极，所述传感器棍体上端设置于所述密封腔体内使所述上电极位于所述密封腔体内，所述中电极和所述下电极均设置于所述壳体内且位于所述密封腔体外，所述电荷测量设备分别连接所述上电极、所述中电极和所述下电极，所述壳体下端用于连接抽采井，所述传感器棍体用于接受所述抽采井内气液两相流的冲击，其中所述气液两相流的水流与所述纳米材料膜摩擦生电，使所述上电极、所述中电极和所述下电极均带上电荷，所述气液两相流的气泡流流至所述下电极邻侧的所述纳米材料膜，所述上电极与所述下电极之间发生一次电荷转移，所述气液两相流的气泡流流至所述中电极邻侧的所述纳米材料膜，所述上电极与所述中电极之间发生二次电荷转移，所述电荷测量设备监测一次电荷转移和二次电荷转移之间的时间差。