[发明专利]双阵列式电容传感器及其气固两相流检测方法

权利要求书

1.一种双阵列式电容传感器，包括n个激励电极和n个检测电极，所述激励电极和检测电极相间排列，n为自然数，其特征在于：所述检测电极在轴向上被分为对称的两部分，且两部分之间存在间隔L。

2.根据权利要求1所述的一种双阵列式电容传感器，其特征在于：所述间隔L由传感器所处实际测量环境中管道的内径以及管壁厚度、管道材料的介电常数决定。

3.根据权利要求1所述的一种双阵列式电容传感器，其特征在于：所述激励电极同时激励与其相邻的两对检测电极。

4.一种基于权利要求1所述的双阵列式电容传感器的气固两相流检测方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：

步骤A，在双阵列式电容传感器所处的管道中，当有气固两相流流经双阵列式电容传感器时，以气力输送粉状固体为测试对象，通过测量双阵列式电容传感器相邻电极间电容以获得双阵列式电容传感器内部固相局部浓度，从而重建管道内部双阵列式电容传感器两个截面的固相浓度分布；

步骤B，根据气固两相流流体中固相局部浓度的随机变化引起双阵列式电容传感器极板间电容量的随机变化，对双阵列式电容传感器两个截面的浓度采用互相关法作计算得到局部位置速度，进而重建管道内部速度场分布；

步骤C，根据步骤A测得的固相浓度分布和步骤B测得的速度场分布，对气固两相流的流动过程进行监测和对流型进行识别。

5.根据权利要求4所述的气固两相流检测方法，其特征在于：所述步骤A通过测量传感器相邻电极间电容以获得传感器内部局部浓度，是通过有限元分析方法得到双阵列式电容传感器的输出电容和固相局部浓度之间的关系，拟合出输出电容和固相局部浓度的关系函数，从而由测出的相邻电极电容计算出固相局部浓度。

6.权利要求4所述的气固两相流检测方法，其特征在于：步骤C所述对气固两相流的流动过程进行监测和对流型进行识别的具体方法为：通过固相浓度分布和速度分布来监测气固两相流动过程，其中固相浓度分布量反映气固两相流的固气比，速度分布量反映气固两相流的动态流动状况，将浓度分布和速度分布结合,则能够实现监测气固流动过程。