[发明专利]利用NMR传感器测量多相流体的流动分量、流动速度和流动速率

权利要求书

1.一种通过流动通道流动的流体的流量计，其特征在于所述流量计包括：

使所述流体极化的预极化器；

提供来自所述极化流体的NMR输出数据的NMR传感器；

NMR检测器，用于以NMR频率激励所述NMR传感器以及从被极化和被激励液体流动对所述传感器中感应的NMR信号进行放大和检测；以及

处理器，对其进行编程以计算所述流动速度，通过获得由所述NMR传感器中完全极化和激励流体发射的第一NMR信号，在小于所述流体流出所述NMR传感器所需时间的延迟时间后获得由所述流体发射的第二信号，以及将所述第一NMR信号和所述第二NMR信号的幅度进行比较。

2.如权利要求1所述的流量计，其特征在于：所述NMR检测器可操作地在NMR频率下以一个或多个脉冲激励所述NMR传感器。

3.如权利要求1所述的流量计，其特征在于：进一步对所述处理器进行编程以根据所述总流体密度和温度和压力测量结果计算所述流体的气体分量。

4.如权利要求3所述的流量计，其特征在于：所述总流体密度由所述NMR信号的幅度确定。

5.如权利要求1所述的流量计，其特征在于：所述NMR传感器具有提供通过所述流体流动磁场强度的磁铁和具有调谐到NMR频率并环绕含有所述流体的至少一部分流动管线的线圈。

6.如权利要求5所述的流量计，其特征在于：由所述线圈中电流产生的NMR频率的电磁场在所述流体中产生感应。

7.如权利要求1所述的流量计，其特征在于：所述预极化器由在平面内折转的流动通道组成，在所述平面的相对两侧有磁铁。

8.如权利要求7所述的流量计，其特征在于：所述流动通道由非铁磁材料制成。

9.一种确定通过流动通道流动的流体的速度的方法，其特征在于所述方法包括：

使所述流体预极化；

利用NMR传感器提供来自所述极化流体的NMR输出数据；以及

通过获得由所述NMR传感器中完全极化和激励流体发射的第一NMR信号，在小于所述流体流出所述NMR传感器所需时间的延迟时间后获得由所述流体发射的第二信号，以及将所述第一NMR信号和所述第二NMR信号的幅度进行比较，计算所述流动速度。

10.一种具有至少两种液体成分的流动流体的流量计，其特征在于所述流量计包括：

使所述流体极化的第一预极化器；

第一NMR传感器，用于提供NMR输出数据，代表在被所述第一预极化器极化后所述流体的第一NMR输出信号；

第一NMR检测器，用于以NMR频率激励所述第一NMR传感器以及从被极化液体流动对所述传感器中感应的NMR信号进行放大和检测；

使所述流体再次极化的第二预极化器，所述第二极化器提供流动流体的不同极化时间；

第二NMR传感器，用于提供NMR输出数据，代表在被所述第二预极化器极化后所述流体的第二NMR输出信号；

第二NMR检测器，用于以NMR频率激励所述第二NMR传感器以及从被极化液体流动对所述传感器中感应的NMR信号进行放大和检测；以及

处理器，对其进行编程以利用所述液体成分的NMR驰豫时间的已知值从所述NMR输出数据计算所述液体成分的各自分量。

11.如权利要求10所述的流量计，其特征在于：进一步对所述处理器编程以从所述总流体密度和从温度和压力测量结果计算所述流体的气体分量。

12.如权利要求10所述的流量计，其特征在于：所述预极化器由在平面内折转的流动通道组成，在所述平面的相对两侧有磁铁。

13.如权利要求11所述的流量计，其特征在于：所述流动通道由非铁磁材料制成。

14.如权利要求10所述的流量计，其特征在于：所述第二预极化器是所述第一传感器和所述第二传感器的磁场的延续。

15.如权利要求10所述的流量计，其特征在于进一步包括将所述流体混合的混合器和测量混合物的总速度的汾丘里。