油气水三相流透射式超声传感器持气率测量方法

摘要

本发明涉及一种油气水三相流透射式超声传感器持气率测量方法，包括：采用透射式超声传感器；将透射式超声传感器安装在垂直上升油气水三相流小管道内，当油气水三相流流过超声传感器时，采集超声传感器输出信号，并提取每个脉冲触发周期内的声波首脉冲幅值最大值，获取超声传感器接收端声波脉冲最大值序列；在段塞流和混状流条件下，测得的超声传感器最大值序列中取值最小的部分与气塞对应，其余部分与液塞对应，由此将超声传感器最大值序列分离出气塞部分对应的声波序列和液塞对应的声波序列；视气塞部分对应的持气率为100％，液塞部分对应的持气率可采用泡状流持气率计算模型提取。本发明可对油气水三相流进行有效测量。

主权项

一种油气水三相流透射式超声传感器持气率测量方法，包括：(1)采用透射式超声传感器，发射端和接收端均为贴片状，以电脉冲作为激励源，发射端的压电晶体把电能转变成机械振动，进而产生一定频率的声波信号；由于压电效应，接收端压电晶片将接收到的声波信号转化成相应的电脉冲信号。(2)将透射式超声传感器安装在垂直上升油气水三相流小管道内，小管道的直径为20mm，超声传感器发射端面与小管道内壁尽量保持光滑，当油气水三相流流过超声传感器时，采集超声传感器输出信号，并提取每个脉冲触发周期内的声波首脉冲幅值最大值，即能量最大值作为一次触发采集到的信号，经过多次触发采集，可获取超声传感器接收端声波脉冲最大值序列；(3)在段塞流和混状流条件下，测得的超声传感器最大值序列中取值最小的部分与气塞对应，其余部分与液塞对应，由此将超声传感器最大值序列分离出气塞部分对应的声波序列和液塞对应的声波序列；视气塞部分对应的持气率为100％，液塞部分对应的持气率可采用泡状流持气率计算模型提取；将气塞部分与液塞部分对应的持气率进行综合平均，便可获得泡状流、段塞流及混状流三种流型下的平均持气率。