[发明专利]一种测量管道内气液两相流的截面相含率的装置及方法

摘要

本发明提供了一种测量管道内气液两相流的截面相含率的装置及方法。该装置包括近红外发射装置、近红外接收装置、数据采集单元和计算机。所述近红外发射装置所发射的近红外光属于不可见光，不可见光受外界环境影响小，单色性及稳定性好，能远距离精确跟踪热目标，探测能力强，作用距离远，因此可在环境比较恶劣的情况下（如油井产出的黑色不透光的流体介质中）测量气液两相流的截面相含率。所述近红外发射装置和近红外接收装置安装在管道的外壁，对管道内气液两相流的流动特性没有影响，故可在不分离气液两相流的情况下实现实时、在线测量。本装置响应时间短，可以进行高频测量，可以准确地确定气液两相流的截面相含率；而且设备简单，操作方便。

主权项

一种测量管道内气液两相流的截面相含率的装置，其特征是，包括：近红外发射装置，安装在管道外壁，用于发射近红外光信号，所发射的近红外光信号穿过管道的管壁及管道内的气液两相流；所发射的近红外光的波长与管道内气液两相流中液相流体的近红外吸收光谱中的次强峰所对应的波长相同；近红外接收装置，安装在与所述近红外发射装置处于同一横截面的管道外壁上，并与所述近红外发射装置以管道的截面圆心为对称设置，用于接收由所述近红外发射装置发射、并经管道的管壁和管道内的气液两相流透射过来的近红外光信号，再从所接收到的所述近红外光信号中提取光强信号，最后转换为感应电压信号输出；数据采集单元，分别与所述近红外接收装置和计算机相接，用于采集由所述近红外接收装置输出的感应电压信号，在将所接收的所述感应电压信号进行放大、解调、滤波及模数转换后，以数字电压信号的形式发送给计算机；以及计算机，包括数据处理单元、存储单元和显示单元，所述数据处理单元用于对所接收到的所述数字电压信号进行处理后得到特征值，根据所述特征值和管道内气液两相流的流向及欧氏距离公式来识别管道内气液两相流的流型，再根据管道内气液两相流的流向、流型和对应的截面含液率的求解公式，分别计算出管道内气液两相流的截面含液率和截面含气率。