[发明专利]两相流流动参数监测方法和系统

摘要

本发明公开了一种两相流流动参数监测方法和系统。根据本发明，待监测两相流管道包括至少一段由介电材料形成的介电材料管，在介电材料管外表面上沿纵向以相同方式将至少一对电极板扭转成螺旋形状。在介电材料管的外表面上，沿着纵向在所述至少一对电极板一侧的上游和下游处，按照相同的方式设置相同的电容传感器。当两相流流过所述介电材料管时，检测在所述至少一对电极板上感生出的电容和分别在上、下游电容传感器处感生出的随机时间序列信号。然后，根据检测到的信号计算两相流中工质相的体积浓度和两相流的流速，并可以进而计算出两相流中工质相的质量流量。

主权项

1. 一种两相流流动参数监测方法，所述两相流包括工质相和载体相并在管道中流过，所述管道包括至少一段由介电材料形成的介电材料管，所述介电材料管和所述管道具有相同的内径，所述方法包括在所述两相流流过所述管道时利用电容法检测出所述两相流的所述工质相的体积浓度和所述两相流的流速，其中，检测工质相体积浓度的过程包括：在所述介电材料管外表面上，沿所述介电材料管纵向以相同方式将至少一对电极板扭转成螺旋形状；检测所述两相流流过所述介电材料管时在所述至少一对电极板上感生出的电容；按照关系式C＝K·[εg+(εs-εg)·β]计算出所述两相流的所述工质相的体积浓度，其中，C是通过所述至少一对电极板检测到的电容值，K是由结构尺寸决定的特征参数，εs和εg分别是所述两相流的所述工质相和所述载体相的介电常数，β是所述工质相的体积浓度，检测两相流流速的过程包括：在所述介电材料管的外表面上，沿着所述介电材料管纵向，在所述至少一对电极板一侧的上游和下游处，按照相同的方式设置相同的电容传感器；检测所述两相流流过所述介电材料管时分别在上游电容传感器和下游电容传感器处感生出的随机时间序列信号；对所述随机时间序列信号进行相关性分析，计算出所述两相流通过所述上、下游传感器的渡越时间；按照关系式ν＝L/T计算所述两相流的流速，其中，ν是所述两相流的流速，L是所述上、下游传感器之间的距离，τ是所述渡越时间。