[发明专利]同轴电导传感器、油水两相流含油率测量系统和测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种同轴电导传感器及其测量系统，可实现油水两相流含油率的在线精确测量。

背景技术

在原油的开采及输送过程中，油水两相流分相含率的在线精确测量具有重要价值。电导法具有结构及原理简单、响应速度快、价格低廉和无辐射等优点，被广泛用于多相流的测量研究。电导法是根据油水电导率不同进行测量的方法。在分相含率与混合物电导率关系的研究方面，众多研究者已经进行了大量的研究。其中应用较多的为Maxwell模型^{[1，12，13]}与Bruggeman模型^{[2，14，15]}。

为了获得更好的测量效果，研究者们设计了很多形式的电导传感器，电导探针^[3，4，5]主要用于相含率分布的测量；平行板^[6，7]结构具有电场分布均匀的优点，由于其结构限制主要应用于方形管道的测量；弧形电极^[8]，为适用于圆形管道测量，将平行板电极变化为半圆型结构，虽可应于圆形管道测量，但截面电场分布不均匀；截面多电极结构^[9，10]，该结构主要用于电阻层析成像(ERT)以及纵向环型多电极^[11]。传统的电导传感器除平行板结构外，其他传感器电场分布的不均匀影响了含率测量精度，而平行板电极虽具有电场分布均匀的优点，但仅限于方形管道的测量，实际应用管道多为圆形管道，限制了其广泛应用。在电导传感器设计中，提高电导传感器中电场的均匀性，是提高含率在线测量精度的关键。

参考文献

[1]Maxwell J C，Treatise on Electricity and Magnetism.UK：Oxford UniversityPress；1873.

[2]Bruggeman D A G，Berechnung verschiedener physikalischer Konstantenvonheterogenen Substanzen.Annalen der Physik 1935；24：636-641.

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