摘要：通过激励线圈和检测线圈,电磁传感器可以对被测物内部的电磁特性进行测量.为此,提出了一种用于相含率测量的新型电磁传感器——螺旋电磁传感器,进一步采用场量提取法推算了180°和360°螺旋线圈的灵敏度矩阵,并基于灵敏度分析对这2种传感器结构进行了优化设计,得到了优化参数的选取范围和规律.改进的螺旋电磁传感器具有更均匀、更灵敏的特性.同时,硬件实验表明,螺旋电磁传感器检测的电学敏感指标能够很好地反映被测物场的相含率,通过传感器的互感相角相对变化率与相含率的相关曲线,可以验证螺旋电磁传感器在相含率测量中的可行性和准确性.

摘要：对基于热扩散式的油水两相流相含率测量方法进行研究.该方法以油水两相比热值作为测量特征量,详细分析了采用该方法测量相含率中各因素的误差影响,为提高温差系统测量精度,采用仿真及实验研究相结合的方法,确定了下游温度传感器的测量位置,并基于动态温差修正及二次多项式拟合的数据处理方法,对相含率测量误差进行了修正.实验结果表明,该方法简单、可靠,无运动部件,测量较低含油率绝对误差优于±6%,初步实现了系统的设计目标.

摘要：针对传统近红外点对点探头传感器测量存在盲区、数据精度低等问题,提出并设计了一种基于近红外面源传感器的气液两相流相含率测量装置,并对其进行研究。该装置有效减小了近红外光的折射与反射,提高了测量的精确度。通过CFD流体仿真软件模拟了管道内流体的流动状态,并对该装置的结构进行了仿真及优化。在单相流实验的基础上进行气液两相流动态实验,得到了4路近红外信号与相含率的关系,建立了相含率测量模型,数据导入修正模型分析得到的相含率测量相对误差在±3.5%以内。

摘要：一、引 言在气-液-固三相反应器的设计和应用中,反应器内各点的相合率是极为重要的参数.传统的局部相含率检测方法加射线法、电感法和摄影法都只能在特定的场合下使用,并明显存在着较大的缺陷.为此作者开发了具有单一结构的光纤微元探头,采用激光光源,并配以微计算机系统,用于测量三相流中各相的局部含率.实验证明它具有可靠、精确和高效的优点.

摘要：提出了一种用于水平油水层状流相含率测量的平行线电容传感器。采用有限元分析方法(FEM)考察了传感器灵敏场分布,分析了传感器几何参数对灵敏场影响;构建了传感器层状流下的有限元模型,计算得到了水平油水层状流条件下的传感器静态响应特性;在设计传感器测量系统基础上进行了传感器水平油水层状流相含率测量,结果表明,平行线电容传感器输出响应与有限元模型计算结果较好吻合,且对相含率具有较高的测量线性度及灵敏度。

摘要：针对地面成熟三相流相含率测量传感器无法适应井下高温高压腐蚀的复杂环境,现有井下测量设备复杂,需要多种传感器和探头联合才能实现三相流相含率测量的问题,设计了一种光纤探针传感器。以蓝宝石作为光纤探针的前端敏感材料,利用气相和液相对光的折射率不同,通过检测探针反射光的光强来分辨光纤探针处于气相还是液相。通过检测经探针耦合进光纤的荧光光强分辨水相还是油相,从而实现单一探针传感器对油井内油相、水相、气相三相相含率的测量。

摘要：油气开采及油气运输中流体不分离计量是实现低碳生产的有效途径,气液两相流检测技术是实现这一目标的关键技术基础。利用近红外光谱技术作为研究测量方法,在水平管道上设计沿两相流流动方向进行测量的气液两相流相含率检测装置,将原有探头径向放置测量的方式改为沿流体流动方向进行测量,提高被相应的接收探头接收比例,达到准确测量的目的。利用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真软件,优化装置结构。在新型测量装置上完成多个工况点的实验测试,得到相含率与近红外测量电压信号之间的数学模型,且相对误差分布在0.11%以内,为今后气液两相流不分离检测提供一种新方法 。

摘要：针对传统气液两相流相含率检测精度低的问题,文中研究并设计了基于微小电容测量电路的电容法相含率测量系统,该系统主要包括传感器、测量电路和数据采集处理3部分。其中测量电路采用交流激励的C/V电容电压转换电路,并通过以ARM Cortex-M4为架构的STM32F407ZGT6芯片对输出信号进行采集和处理,最后得到气液两相流的相含率。为了验证该系统的测量性能,搭建了气液两相流层流相含率测试平台,并对3种典型传感器结构进行性能测试,试验结果表明采用双环式传感器结构的测量系统其线性度最好,测量误差最小,能够达到稳定、连续、高效的测量气液两相流相含率的要求。

摘要：超声波在流体中传播时对流场不产生扰动和压力损失,是两相流过程参数检测的一种重要手段。采用编码信号的超声技术,可在相同发射功率条件下获得比传统单脉冲信号更高的信噪比和分辨率。为了准确测试气液两相流含气率,采用超声衰减法,利用FPGA技术设计并实现了一种基于线性调频编码激励和脉冲压缩信号技术的超声检测系统;研究气液两相流中气泡的结构尺寸与气相含率的测试方法。实验测试结果表明,编码激励信号对气液两相流气泡结构尺寸敏感,通过适当的修正方法可实现两相流含气率的准确检测,在一定气泡尺寸范围内,检测精度可达±5%。研究工作为采用基于编码激励信号的脉冲压缩超声测试技术应用于两相流参数的检测提供了方法基础。

摘要：为实现油水两相流过程信息的提取和参数的检测,设计一种基于超声透射模式的测试系统。该系统可实现超声信号发生、发射、多通道测试数据采集、测试数据处理、存储及流动信息实时显示等功能。对不同含油率的油水两相进行流测试。研究结果表明,该系统能够有效获取油水两相流相含率的变化信号。超声透射测试信号衰减率与相含率、混相速度相关:在不同水流量条件下,超声透射信号随含油率增加呈现先增加后减小的趋势;在水包油和油包水过渡流型中,超声透射测试信号衰减率与混相速度成线性关系。