CN111443113A - 一种电学层析成像（简称et）两相流测量*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电学层析成像（简称ET）两相流测量***，适用于两相流媒质中液体媒质特征实时变动的输送工况。***包括ET传感器、附加参考点测量装置、信号发生与数据采集处理***。附加参考点传感器与ET传感器置于同一输送管道体系，其功能为实时测量两相流媒质中稀相液体媒质的特征值，为ET提供参考依据，通过判断ET传感器敏感场特征值分布，实时抵消参考点媒质的特征值，得出两相媒质的分布；其中电阻层析成像敏感场特征值为电导率，电容层析成像敏感场特征值为电容。附加参考点测量装置的设置借助构成两相流不同物质因比重差引起沉降导致自然重力分离的分布状况确定。适用于水力输送固体物质和水力输送油类物质的工业领域。
Description
技术领域
本发明涉及电学层析成像（简称ET）两相流测量领域，特别是涉及两相流媒质中液体媒质特征实时变化的工况条件。
背景技术
在现代工业及工程中，利用水力通过管道输送固体物质、油类物质的方式得到广泛应用。输送过程需要实时测量两相流体中各相体积占比、反应各相在测量横截面的分布情况，指导输送及施工操作，改善输送工艺，提升输送效率，降低生产成本。
工业及工程应用中，近年来电学层析成像（简称ET）两相流测量技术以其无辐射、测量面积与管道横截面面积占比大，可实现各相体积占比测量外，亦可提供横截面上两相流分布信息而得到很大发展。对已有公开专利进行检索，有多项此方面的专利。如中国专利公告号CN108007500A，名称为“电阻层析浓度与速度测量传感器***”，对多相流浓度测量和速度测量做了说明。中国专利公告号CN103235013B，名称为“非接触式一体化电容/电阻双模态层析成像测量装置与方法”公开了一种层析多相流测量分析技术。中国专利公告号CN1344929A，名称为“用于气/液两相管流监测的电阻层析成像仪及监测方法”公开了一种层析多相流测量设备。其共同特点是利用电学层析成像技术分析测量两相流体各相分布与占比，涉及传感器技术、信号发生与采集处理、图像重建算法。以上现有技术方案都是针对两相流媒质中的液体电导率不随环境条件发生实时变化的工况条件，当液体电导率随环境条件发生实时变化时，则无法实现其功能。
因此，希望有一种新的电学层析成像（简称ET）两相流测量***克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电学层析成像（简称ET）两相流测量***来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。
为实现上述目的，本发明提供一种电学层析成像（简称ET）两相流测量***，所述两相流测量***包括：附加参考点测量装置、电学层析成像（简称ET）两相流测量***传感器、信号发生与数据采集处理***；附加参考点测量装置用以实时测量两相流中液体媒质特征，用以减少、消除因为液体媒质特征实时变化对***测量结果的影响。
所述附加参考点测量装置传感器与电学层析成像（简称ET）两相流测量***传感器置于同一两相流体输送管道体系，快速检测参考点处的稀相液体媒质的特征变化。
所述附加参考点测量装置传感器的设置根据构成两相流各相的比重差异引起重力沉降导致两相流媒质的自然重力分离状况确定。
所述附加参考点测量装置的测量电极由电学层析成像（简称ET）两相流测量***传感器的一组电极构成。
所述附加参考点测量装置为在输送管道上安装的输送媒质稀相液体电导率测量装置。
所述附加参考点测量装置为在输送管道上安装的输送媒质稀相液体电容测量装置。
本发明的有益效果，在于解决两相流体中液体媒质特征实时变化工况下电学层析成像（简称ET）两相流测量***的适用性问题。
附图说明
图1是本发明电学层析成像（简称ET）两相流测量***组成示意图。
图2是本发明电阻层析成像（简称ERT）两相流测量***传感器横截面示意图。
图3是本发明电容层析成像（简称ECT）两相流测量***传感器横截面示意图。
图4是本发明电阻层析成像（简称ERT）两相流测量***附加参考点测量装置传感器截面示意图。
图5是本发明电阻层析成像（简称ERT）两相流测量***附加参考点测量装置传感器截面示意图。
图6是本发明电容层析成像（简称ECT）两相流测量***附加参考点测量装置传感器截面示意图。
图7是在两相流输送管道本体稀相液体区域引出分支液体输送管道，用以安装参考点测量装置传感器。
图中：1—两相流输送管道，2—电学层析成像（简称ET）两相流测量***传感器，
2-1—电阻层析成像（简称ERT）两相流测量***传感器，
2-2—电容层析成像（简称ECT）两相流测量***传感器，
3—信号发生、数据采集与处理模块，4—附加参考点测量装置，
5—电阻层析成像传感器测量电极，6—金属外壳，7—耐磨绝缘内衬，
8—电容层析成像传感器测量电极，9—电阻层析成像附加参考点测量装置电极，10—电容层析成像附加参考点测量装置电极，11—分支输送管道，
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施做进一步描述。
如图1，电学层析成像（简称ET）两相流测量***：包括电学层析成像（简称ET）两相流测量***传感器2，信号发生、数据采集与处理***3，附加参考点测量装置4。
按图1结合图2，在电阻层析成像（ERT）两相流测量***传感器2-1中选定一组处于稀相液体区域的电极5作为附加参考点测量装置4的电极，用以测量输送的两相流体中液体媒质的实时电导率，抵消因为液体媒质的实时电导率的变化对电阻层析成像（简称ERT）测量***在判断其传感器2-1测量段内处于敏感场中物体的电导率分布时的影响，得出两相媒质的分布状况，各相体积占比。
按图1结合图3，在电容层析成像（ECT）两相流测量***传感器2-2中选定一组处于稀相液体区域的电极8作为附加参考点测量装置4的电极，用以测量输送的两相流体中液体媒质的实时电容，抵消因为液体媒质的实时电容的变化对电容层析成像（简称ECT）测量***在判断其传感器2-2测量段内处于敏感场中物体的电容分布时的影响，得出两相媒质的分布状况，各相体积占比。
按图1结合图4，将附加参考点测量装置4安装于输送管道1的稀相液体区域，其测量电极9与稀相液体接触，用以测量输送的两相流体中液体媒质的实时电导率，抵消因为液体媒质的实时电导率的变化对电阻层析成像（简称ERT）测量***在判断其传感器2-1测量段内处于敏感场中物体的电导率分布时的影响，得出两相媒质的分布状况，各相体积占比。
按图1结合图5和图7，将附加参考点测量装置4接入分支输送管道11，用以测量输送的两相流体中液体媒质的实时电导率，抵消因为液体媒质的实时电导率的变化对电阻层析成像（简称ERT）测量***在判断其传感器2-1测量段内处于敏感场中物体的电导率分布时的影响，得出两相媒质的分布状况，各相体积占比。
按图1结合图6和图7，将附加参考点测量装置4接入分支输送管道11，用以测
量输送的两相流体中液体媒质的实时电容，抵消因为液体媒质的实时容变化对电容层析成像（简称ECT）测量***在判断其传感器2-2测量段内处于敏感场中物体的电容分布时的影响，得出两相媒质的分布状况，各相体积占比。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神。
Claims (9)
1.一种电学层析成像（简称ET）两相流测量***，涵盖电阻层析成像（简称ERT）两相流测量***和电容层析成像（简称ECT）两相流测量***，其特征在于包括：附加参考点测量装置；电学层析成像（简称ET）两相流测量***传感器、信号发生与数据采集处理***。
2.根据权利要求1所述的一种电学层析成像（简称ET）两相流测量***，其特征在于，在输送管道附加参考点测量装置；
附加参考点测量装置传感器与电学层析成像（简称ET）两相流测量***传感器置于同一两相流体输送管道体系，快速检测参考点处的稀相液体媒质的特征变化，该测量数据代表电学层析成像（简称ET）两相流测量***传感器所在管道液体媒质的特征，为电学层析成像（简称ET）测量***提供参考依据；
电阻层析成像（简称ERT）测量***通过判断其传感器测量段内处于敏感场中物体的电导率分布，实时抵消参考点测量的稀相液体电导率特征，得出两相媒质的分布状况，各相体积占比；电容层析成像（简称ECT）测量***通过判断其传感器测量段内处于敏感场中物体的电容分布，实时抵消参考点测量的稀相液体电容特征，得出两相媒质的分布状况，各相体积占比。
3.根据权利要求2所述的一种电学层析成像（简称ET）两相流测量***，其特征在于，附加参考点测量装置传感器的设置根据构成两相流各相的比重差异引起重力沉降导致两相流媒质的自然重力分离状况确定。
4.根据权利要求2所述的一种电学层析成像（简称ET）两相流测量***，其特征在于，附加参考点测量装置的测量电极由电阻层析成像（简称ERT）两相流测量***传感器中的一组位于稀相液体区域的电极构成。
5.根据权利要求2所述的一种电学层析成像（简称ET）两相流测量***，其特征在于，附加参考点测量装置的测量电极由电容层析成像（简称ECT）两相流测量***传感器中的一组位于稀相液体区域的电极构成。
6.根据权利要求2所述的一种电学层析成像（简称ET）两相流测量***，其特征在于，附加参考点测量装置为在输送管道上安装的输送媒质稀相液体电导率测量装置。
7.根据权利要求2所述的一种电学层析成像（简称ET）两相流测量***，其特征在于，附加参考点测量装置为在输送管道上安装的输送媒质稀相液体电容测量装置。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的一种电学层析成像（简称ET）两相流测量***，其特征在于，所述两相流为水力输送固体物质的两相流体。
9.根据权利要求1~7中任一项所述的一种电学层析成像（简称ET）两相流测量***，其特征在于，所述两相流为水力输送油类物质的两相流体。
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| CN112255088A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-01-22 | 长江武汉航道工程局 | 传感器耐磨内村颗粒冲蚀磨损评估方法 |
| CN112285164A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-01-29 | 天津大学 | 一种基于电学层析技术的浓度标定装置 |
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2019
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