一种测量两相流相含率的电容式传感器及其结构参数优化方法技术

本发明专利技术提供了一种测量两相流相含率的电容式传感器及其结构参数优化方法，针对环状气液两相流的流动特点，能够利用不同形状的电极结构实现含水率、含气率的准确测量，在测量过程中利用层析成像技术对管道内气液两相流流动状态进行实时在线的成像显示，有利于深入了解气液两相流流动的基本规律，便于分析相含率测量结果的准确性，所提供的传感器结构简单、成本低、可实现非接触实时在线测量等优点，同时基于该结构传感器的敏感场分布，给出了传感器结构参数优化的方法，具有诸多有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种测量两相流相含率的电容式传感器及其结构参数优化方法
本专利技术涉及气液两相流检测传感器
，尤其涉及一种测量两相流相含率的电容式传感器及其结构参数优化方法。
技术介绍
气液两相流广泛存在于石油、化工、能源、动力和制药等众多工业过程中，相比于单相流，由于两相流各相具有不同的物理、化学性质，相间存在界面效应和滑差速度，流动特性十分复杂，从而导致了两相流参数测量十分困难。相含率是表征气液两相流特性的重要参数之一，是计算两相流混合密度、分相流量以及两相介质流动状态的重要依据。其准确测量对工业过程控制、管理及可靠运行至关重要。现有的气液两相流相含率测量方法主要包括：快关阀法、光学法、射线法、高速摄像法、微波法、电学法、过程层析成像法等。上述方法中，快关阀法成本低、准确可靠，但是在测量过程中会切断流体流动，不能实时、在线测量。基于可见光的光学法要求被测介质能透过可见光，由于光的发射和接收元件易受污染，致使其应用范围受到限制。射线法测量灵敏度较低，传感器成本高，对安全性要求较高。高速摄像法对流体流动界面进行高速动态拍摄，能够细致地反映界面波动的结构特征，但因对操作者要求较高，存在照明、聚焦本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量两相流相含率的电容式传感器，其特征在于：包括：圆柱形管段，作为管路的一部分使所述传感器串接于所述管路中；所述圆柱形管段的外壁上半部分间隔贴设一对环形电极，所述环形电极包括一环形激励电极和一环形测量电极；所述圆柱形管段的外壁下半部分均匀间隔贴设8个矩形电极，所述矩形电极的长度方向与所述圆柱形管段的轴向平行。

【技术特征摘要】
1.一种测量两相流相含率的电容式传感器，其特征在于：包括：圆柱形管段，作为管路的一部分使所述传感器串接于所述管路中；所述圆柱形管段的外壁上半部分间隔贴设一对环形电极，所述环形电极包括一环形激励电极和一环形测量电极；所述圆柱形管段的外壁下半部分均匀间隔贴设8个矩形电极，所述矩形电极的长度方向与所述圆柱形管段的轴向平行。2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于：沿所述环形电极轴向两侧的所述圆柱形管段外壁分别贴设有一环形屏蔽电极，所述环形激励电极与所述环形测量电极之间的所述圆柱形管段外壁上也贴设有一环形屏蔽电极。3.如权利要求1所述的传感器，其特征在于：沿所述矩形电极长度方向两侧以及每个所述矩形电极之间均设有屏蔽电极。4.如权利要求1所述的传感器，其特征在于：所述传感器还设有外屏蔽层。5.如权利要求1所述的传感器，其特征在于：所述环形激励/测量电极宽度W1，环形屏蔽电极宽度W2，环形激励/测量电极与环形屏蔽电极轴向间距W3，基于满足电极归一化电容值不随液膜厚度h变化，但对不同含水率具有很好的阶梯性的原则确定。6.一种如前述权利要求任一项所述的电容式传感器的结构参数优化方法，其特征在于：基于电容传感器灵敏度...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓清，
申请(专利权)人：深圳市联恒星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44