[实用新型]一种气液两相流截面含气率测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气液两相流截面含气率测量装置，可对气液两相流中的截面含气率进行测量，属于两相流测量技术领域，可应用于地质勘测、海洋地层勘测等领域。

背景技术

多相流的相关技术及理论广泛应用于人类的生产生活中，涉及到能源、动力、石油、化工、国防科技、农业和航空航天等多种工业部门，对国民经济的发展起到了非常重要的促进和推动作用。尤其是对于海洋油气及地质勘测的煤层气等多相流而言，多相流中的截面含气率是预测油气产量、计算油气参数及制定开采方案等的重要参数之一，因此对截面含气率的测量研究至关重要。

传统的截面含气率测量方法主要包括快关阀门法、射线衰减法、电导探针法、层析成像法、电阻成像法等，其中射线衰减法所需设备较为复杂，成本较为昂贵，不利于迁移及大规模推广；而电导探针法由于受温度等环境因素影响，误差较大；而层析成像法及电阻成像法则对设备及算法均有较高要求，因此更加复杂且成本较高，不利于迁移及大规模推广；而快关阀门法最为经典且简单实用，但该方法采用人工肉眼读取读取读书，误差较大，因此，研发一种操作简单、成本低、精度高的截面含气率测量装置成为业界亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种利用电容原理高精度自动读取数据，并通过简单数据处理后即可得到截面含气率的测量装置。

实现本实用新型目的所采用的技术方案为，一种气液两相流截面含气率测量装置，至少包括供气液两相流流通的管单元以及安装在管单元上的阀门，所述管单元包括下管段、探测管段、中管段、上管段和处理终端管段，阀门包括入口阀和出口阀，入口阀、下管段、探测管段、中管段、出口阀、上管段和处理终端管段沿气液两相流的流通方向顺序连通；所述探测管段中安装有极板电容，处理终端管段中封装有电路板，极板电容与电路板电性连接。

所述气液两相流截面含气率测量装置竖向布置，入口阀位于装置最下方。

所述探测管段包括舱体，一个以上极板电容，以及与极板电容电极数量相同的保护罩，极板电容包括两个电极，其中一个电极接电源正极、另一个电极接电源负极，所述舱体外侧壁上沿其周向对称加工有安装平台，安装平台中心开设凹槽，电极固定于凹槽中并且通过保护罩封装于舱体舱壁中，保护罩通过螺钉安装于安装平台上。

所述电极粘贴于舱体的凹槽内，舱体的凹槽一侧为通槽，供电极的导线穿过。

所述处理终端管段包括壳体、底座、面板、1个以上按钮、绝缘支柱、电路板和外罩，所述壳体外侧壁上加工有上平台和下平台，底座通过螺钉安装于上平台上，底座上开设有与按钮数量相同的凹槽，各按钮分别放置于底座上对应的凹槽内，面板上加工有与按钮数量相同且形状相匹配的镂空孔，面板置于底座上表面，封装各按钮；所述电路板通过绝缘支柱支撑、安装于下平台上，外罩置于壳体上、通过螺钉固定，封装电路板，极板电容和按钮的信号线均接入电路板。

所述按钮设有两个，分别为用于开启装置的开启按钮和用于暂停装置的暂停按钮。

处理终端管段还包括液晶屏，液晶屏同样固定在底座上，面板上加工有与液晶屏和按钮数量相同且形状相匹配的镂空孔，封装液晶屏和各按钮，液晶屏与电路板电性连接。

所述按钮以及液晶屏的下端均外扩构成凸台，面板镂空孔的尺寸小于对应凸台的尺寸。

所述入口阀和出口阀均为电控阀，电控阀接入电路板。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

(1)本实用新型以快关阀门法为基本原理，通过两个阀门封堵流通管道形成密封空间，使得内部的流体在自重作用下自然分层，利用极板电容测量液面高度，极板电容的电容值大小与两个电极之间的介质有关，液面高度不同，则电容值不同，因此可在测量前将电容值与液面高度一一对应，测试过程中根据电容值判定液面高度，液面高度确定后，由于封闭空间体积已知，因此封闭空间中的气体体积和液体体积也就知道了，截面含气率即为气体体积除以整个封闭空间体积。利用本装置测量截面含气率无需复杂算法运算，可直接获得测量结果。

(2)本实用新型的测量装置结构简单，利于迁移，其中无复杂昂贵的设备，易于操作，成本低，可大规模推广；装置可直接应用在气液两相流的输送管道上，在管道上安装极板电容，电容接入普通电路板，极板电容测量精度高，与液晶屏和电路板配合可实现自动读取、显示数据，通过简单数据处理后即可得到待测气液两相流的截面含气率。