用于非侵入式确定管道内部的流体的声学特性的方法

摘要

描述用于根据对流体的声学特性的非侵入式测量来确定流经管道的流体的构成的方法，其包括激发位于管道（流体穿过该管道流动）的外表面上的第一换能器，以生成与常规脉冲相对的超声啁啾信号。啁啾信号由布置在管道的外表面上的与第一换能器的位置相对的第二换能器接收，根据该信号，确定穿过流体的渡越时间，且计算流体中的超声波的声速。根据其中的声速计算流体的构成。也可根据声衰减的测量来得到流体密度。描述了用于从数据提取渡越时间信息的几种信号处理方法，其中管道壁的影响被除去。

主权项

一种用于对流经具有壁和外表面的管道的包括油和水的多相流体的构成进行非侵入式确定的方法，包括：使用与所述管道的所述外表面超声通信的发射换能器来生成超声频率啁啾信号；在所述啁啾信号穿过所述多相流体之后，在与所述管道的所述外表面超声通信的、与所述发射换能器完全相对的接收换能器上接收所生成的频率啁啾信号，其中，响应于此来生成电信号；接收所述电信号；通过将所接收的电信号与所生成的频率啁啾信号相乘并得到差别频率来对所述频率啁啾进行解啁啾，根据所述差别频率来确定所述频率啁啾信号的总渡越时间；确定所述频率啁啾信号在所述管道的所述壁中的时间延迟；以及从所述总渡越时间减去所述时间延迟来确定所述频率啁啾信号穿过所述多相流体的传播时间，根据所述传播时间来确定所述多相流体的所述构成。