[发明专利]基于电容和互相关法的微管气液两相流速测量装置与方法

权利要求书

1.一种基于电容和互相关法的微管气液两相流速测量装置，其特征在于：包括管径为毫米级的绝缘微型测量管道，在管道的外围安装有两个结构相同的电容传感器，两个电容传感器分别与第一电容电压转换电路、第二电容电压转换电路相连接，转换电路通过数据采集电路与计算机相连接，电容传感器由两片对称的金属电极构成，分别为激励端(1)和检测端(2)，两电极互相对称并且紧贴绝缘微型测量管道的外壁(3)安装，电极与导线(4)相连接，整个测量管道外侧均匀包围金属屏蔽层(5)。

2.根据权利要求1所述的一种基于电容和互相关法的微管气液两相流速测量装置，其特征在于：所述的第一电容电压转换电路和第二电容电压转换电路结构相同，连接方式均为第一电子开关(S₁)一端和第二开关(S₂)一端经过一个电容传感器(C_x)与第三电子开关(S₃)的一端、第三电容(C₃)的一端、第一运算放大器(A₁)反向输入端相连接，第二开关(S₂)另一端接地，电容传感器(C_x)两端分别与第一电容(C₁)一端、第二电容(C2)一端相连接，第一电容(C₁)另一端和第二电容(C₂)另一端接地，第一运算放大器(A₁)输出端与第一电阻(R₁)一端，第三电容(C₃)另一端，第三开关(S₃)另一端相连接，第一电阻(R₁)另一端与第二电阻(R₂)一端，第二运算放大器(A₂)反向输入端相连接，第一运算放大器(A₁)正向输入端和第二运算放大器(A₂)正向输入端接地，第二运算放大器(A₂)输出端与第二电阻(R₂)另一端、第一采样保持器(U₁)输入端，第二采样保持器(U₂)输入端相连接，第一采样保持器(U₁)输出端与第四电容(C₄)一端、差分放大器(A₃)反向输入端相连接，第二采样保持器(U₂)输出端与第五电容(C₅)一端、差分放大器(A₃)正向输入端相连接，差分放大器(A₃)输出端与第四电子开关(S₄)一端相连接，第四电容(C₄)和第五电容(C₅)另一端均接地。

3.根据权利要求1所述的一种基于电容和互相关法的微管气液两相流速测量装置，其特征在于所述的数据采集电路为：数字信号处理器分别与A/D转换器、可编程增益放大器、仪表放大器、D/A转换器、复杂可编程逻辑器件、USB通讯模块相连接，D/A转换器依次与仪表放大器、可编程增益放大器、A/D转换器相连接，复杂可编程逻辑器件分别与D/A转换器、仪表放大器、可编程增益放大器、A/D转换器相连接。