[发明专利]同时测量两相流流量和含率的弯管相关测量方法及系统

摘要

一种同时测量两相流流量和含率的弯管相关测量方法和系统。包括弯管、温度变送器、压力变送器、两个差压变送器、A/D转换器、相关分析器和计算机。弯管上对称安装两组差压传感器，对两个差压信号进行相关分析得出流体流过弯管的平均流速和总体积流量。然后，基于混合流体密度与差压和流速的函数关系求得混合流体密度，再根据两个单相流体的密度计算出每相流体的相含率，得到分相流量。本发明利用结构简单的弯管传感器解决了同时测量两相流流量和相含率的难题，不需要进行两相分离，系统压力损失小，可靠性好，具有温度、压力补偿功能，测量准确性高，成本低，适用于石油、石化等工业领域各种两相流流量和相含率的测量。

主权项

1.一种同时测量两相流流量和含率的弯管相关测量方法，其特征在于方法的步骤为：1)在弯管1上对称安装两组差压传感器2、3，测量流体流过弯管时在弯管内外侧产生的差压信号$\mathrm{\Delta P}=\mathrm{c\rho d}\frac{v^2}{R},$ 两个差压信号x(t)、y(t)经过A/D转换器10送入相关分析器11和计算机12，相关分析器11对两个差压信号x(t)、y(t)进行相关分析$R_{\mathrm{xy}}\left(\tau \right)=\frac{1}{T}{\int }_0^{T}x(t-\tau )y\left(t\right)d_t,$ 得出流体流过两组差压取压口4、5和6、7所需时间τ，计算机根据两组差压取压口的距离L和流体流过的时间计算出流体流过弯管的平均流速$v=\frac{L}{\tau },$ 将平均流速乘以弯管截面面积获得流体的总体积流量$Q=\frac{\mathrm{L\pi }{d}^2}{4\tau }.$ 2)基于混合流体密度与弯管差压和流速的函数关系$\rho =\frac{R}{\mathrm{cd}}\frac{1}{v^2}\mathrm{\Delta P}$ 求得混合流体密度ρ，计算机12通过温度变送器8和压力变送器9采集流体温度T和压力P信号，进而在计算机存储器中查询确定两个单相流体的密度，从而计算出每相流体的相含率，得到分相流量。