[实用新型]油气水多相流流型在线识别仪

说明书

本实用新型涉及一种监测仪器，具体地说是一种用于在线识别水平或倾斜管内油气水多相流流型的仪器。

在石油生产过程中，油气水多相流流型在线识别是对包括混输泵在内的各种设备进行智能控制的基础，对钻采与储运过程中其它工业设备的运行效率和安全性起着重要作用，此外对实现多相流混合物中各组分流量进行准确和连续的计量有重要的价值。    

常用的流型识别方法有多种。一类方法是根据流型图或流型转变关系式，利用现场的流动参数来确定流型。由于在生产实际中流动参数往往是需要解决的问题，因此这类方法无法得到广泛应用。另一类是目测流型的方法，由于生产现场的复杂性而难以被广泛使用。根据压力或压差或含气率等参数的波动过程识别流型的方法在小流速范围内的空气水两相流动系统中可以得到较高的识别率，但由于油气水多相流动的极端复杂性，使得空气水两相流流型识别的研究成果无法推广到油气水多相流中。参数波动识别方法目前主要根据一种参数(压力或压差或含气率)的波动，信息来源单一，因此可靠性、重复性和准确率都较低。

目前已有的一种流型识别系统，它采用多探针结构的电导探头，各探针接触油、气相时产生的液、气相电平信号被转换为高、低电平信号，以屏幕上的亮点和暗点表示，从而直接组成与管道内流动状态相似的流型图像。这种仪器十分直接但由于是介入测量，影响了流场，探针容易受损，此外由于油的粒度大，使得探针表面容易受到油的污染，影响使用效果。另外一种流型识别装置是采用不介入流场均匀分布在壁面上的多电导或电容探针，利用图像重构的原理获得流型的近似图形。这种装置可同时获得流场的细节信息，但由于必须事先测量各相的物性，不利于在石油生产中普遍应用。

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的问题，从油气水多相流压力、压差波动过程的基本特征规律出发，研究开发出具有能够识别出水平及倾斜管内油气水多相流的主要流型、能处理瞬态流动、能在线自动连续工作、识别准确率高、重复误差小等功能与特点的流型在线识别仪。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：将一个微处理器1经总线2与数据采集卡3、数据接口板4、开关量输出板5、薄膜开关6、键盘控制器7、液晶显示器8、逆变电路9、电源10、绘图仪11、串行通讯接口12、存储器13等插接组成并装入机箱14内，其特点是，微处理器1和数据采集卡3分别插接在总线2的接口上，总线2的另一个接口与电源10相连接，数据采集卡3的另一接口与数据接口板4、开关量输出板5相连接，薄膜开关6的端口分别与微处理器1、键盘控制器7相连接，键盘控制器7的端口与微处理器1相连接，液晶显示器8和逆变电路9相连并接入微处理器1中，绘图仪11也接入微处理器1的端口上，绘图仪11由电源10提供电源，串行通讯接口12、存储器13直接连接到微处理器1的接口上，压力信号和压差信号通过数据板4和数据采集卡3进行A/D转换后，经总线2进入微处理器1。由微处理器1对信号分析处理，完成流型的识别。本实用新型的另一个特点是，薄膜开关6采用10个开关组合而成，分别执行采样频率、数据长度和打印时间的设置以及数据传输、流型识别、数据分析、自动打印、屏幕打印、复位、确认等功能。

本实用新型的油气水多相流流型在线识别仪能够识别水平及倾斜管内油气水多相的主要流型，能处理瞬态流动，能在线自动连续工作，识别准确率高且重复误差小。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型开关量输出板的电路图；    

图3是本实用新型薄膜开关的电原理图；

图4是本实用新型键盘控制电路图；

图5是本实用新型逆变电路原理图；

图6是本实用新型的外观图。

下面结合附图和实施例对本实用新型的结构和工作原理做进一步的介绍。