一种两相流分相含率的测试方法

摘要

一种两相流分相含率的测试方法，在测量管道内壁上镶嵌有线圈系，线圈系由两组发射线圈和一组接收线圈组成，两组发射线圈串联后连接瞬变信号产生电路，接收线圈连接瞬态信号采集和预处理电路，瞬态信号采集和预处理电路和计算机相连，当混合流体流过测量管道时，发射线圈通脉冲电流，当发射电流突然降为零时，在发射线圈周围产生急剧变化的磁场和电场；在脉冲关断期间，通过接收线圈接收测量管道内油水两相流产生的二次感应电动势，接收线圈的响应经过瞬态信号采集和预处理电路输入到计算机进行计算；本发明在两相流无论连续相为导电相还是不导电相的情况下都可以测量，并能去除一次场的影响。

主权项

一种两相流分相含率的测试方法，基于的测试装置包括一测量管道(1)，测量管道(1)内壁上镶嵌有线圈系(2)，线圈系(2)由两组发射线圈(3)和一组接收线圈(4)组成，接收线圈(4)位于两组发射线圈(3)之间，两组发射线圈(3)串联后连接瞬变信号产生电路(5)，接收线圈(4)连接瞬态信号采集和预处理电路(6)，瞬态信号采集和预处理电路(6)和计算机(7)相连，其特征在于，方法包括以下步骤：步骤一、当油水两相流的混合流体流过测量管道(1)时，发射线圈(3)的线圈T1和线圈T2通以脉冲电流，当发射电流突然降为零时，在发射线圈(3)周围的油水两相流中将产生急剧变化的磁场和电场；在脉冲关断期间，通过接收线圈(4)接收测量管道内油水两相流产生的二次感应电动势，接收线圈(4)上的响应经过瞬态信号采集和预处理电路(6)进行放大、滤波、数据采集输入到计算机(7)进行计算；步骤二：计算接收线圈(4)上的差分响应ΔEMF：ΔEMF＝EMF(α_o＝x)‑EMF(α_w＝100)     (1)式中EMF为接收线圈(4)的感应电动势，α_o为含油率的百分比，α_w为含水率的百分比，x为实际场合的含油率；步骤三：计算差分响应ΔEMF的二磁场有效信息值S_EMF：$S_{\mathrm{EMF}}={\int }_{t_1}^{t_2}\mathrm{\Delta EMF}·\mathrm{dt}---\left(2\right)$式中，t₁、t₂分别为瞬态信号的开始和结束时刻；步骤四：计算两相流中的分相含率：含油率α_o，含水率α_w：α_w＝a₁·(S_EMF)³+b₁·(S_EMF)²+c₁·S_EMF+d₁     (3)α_o＝a₂·(S_EMF)³+b₂·(S_EMF)²+c₂·S_EMF+d₂     (4)式中的a₁、b₁、c₁、d₁和a₂、b₂、c₂、d₂为标定系数，通常在实际测量之前，通过标定实验确定。