一种抗干扰高灵敏气液两相流相含率检测方法技术

本发明专利技术公开了一种抗干扰高灵敏气液两相流相含率检测方法，属于多相流检测领域。本发明专利技术的技术方案要点为：由于两相流电导率、磁导率较低，导致传统电磁检测时灵敏度不高、抗干扰能力差，本发明专利技术基于电磁谐振原理，当发射系统，接收系统都处于谐振状态时，两相流相含率的测量将比传统电磁检测更加灵敏，并且由于发射接收回路谐振于同一频率，受到外界电磁波干扰小。另外在此基础上对两相流进行了数学模型的建立，把复杂的两相流问题转化为较为简单的数学计算。

【技术实现步骤摘要】
一种抗干扰高灵敏气液两相流相含率检测方法
本专利技术属于多相流检测领域。特别涉及电磁谐振检测技术，具体涉及气液两相流相含率的计算和测量。
技术介绍
两相流测量一直是学术界关注的重要问题，在气液两相流中，相含率的确定具有重要的意义，因为它是表征流动过程的关键，也是预测气液两相流中质量、动量和能量传递的基础。已有许多方法应用于气液两相流的参数检测，被广泛研究的方法包括电学法、光学、超声波法。其中电学检测法具有结构简单，成本低，响应速度快且安全性高等优点，成为大家研究热点。根据液体和气体电学特性的不同，一般可分为两种测量方法，即电容法和电导法。电容法利用气液两相流之间介电常数的差异来研究两相流的相含率变化情况，但是其容易受到来自导线或外部干扰。电导法则是利用气液两相流之间的电导率差异来研究两相流的相含率变化情况，但是对电导率较低的两相流检测灵敏度不高。当处于交变电磁场中的两相流物性参数、相含率等发生变化时，两相流内所产生的涡流损耗会随之产生变化，而涡流损耗的变化会引起测量系统中负载电压的大小相应产生变化，通过测量系统中负载电压大小可以间接反映气液两相流相含率的参数信息。但是由于涡流损耗值较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗干扰高灵敏气液两相流相含率检测方法，其特征在于装置包括发射系统和接收系统，发射系统由信号发生器、功率放大器、电容C1和发射线圈构成，其中信号发生器输出端与功率放大器信号输入端相连，功率放大器正向输出端、发射线圈、电容C1与功率放大器负向输出端组成串联回路，接收系统由接收线圈、电容C2和负载串联组成，在发射系统中信号发生器所产生的频率固定的信号，经由功率放大器输出，驱动发射线圈发射一定频率的电磁波，电磁波在受到被测体涡流损耗的影响后，被接收线圈检测到，然后传递给负载；以下为具体步骤：(1)、设定发射和接收线圈参数，包括设定发射线圈匝数N1与接收线圈匝数N2，N1＝N2，发射线圈自感L1...

【技术特征摘要】
1.一种抗干扰高灵敏气液两相流相含率检测方法，其特征在于装置包括发射系统和接收系统，发射系统由信号发生器、功率放大器、电容C1和发射线圈构成，其中信号发生器输出端与功率放大器信号输入端相连，功率放大器正向输出端、发射线圈、电容C1与功率放大器负向输出端组成串联回路，接收系统由接收线圈、电容C2和负载串联组成，在发射系统中信号发生器所产生的频率固定的信号，经由功率放大器输出，驱动发射线圈发射一定频率的电磁波，电磁波在受到被测体涡流损耗的影响后，被接收线圈检测到，然后传递给负载；以下为具体步骤：(1)、设定发射和接收线圈参数，包括设定发射线圈匝数N1与接收线圈匝数N2，N1＝N2，发射线圈自感L1与接收线圈自感L2，L1＝L2，分别在发射线圈和接收线圈串接电容C1和C2，C1＝C2，发射与接收线圈半径均为r1，两线圈同轴放置；(2)、设定R1，R2分别为发射回路、接收回路等效电阻，发射电路中RS为电源内阻、VS为电源电压，接收回路的负载为RL；(3)、设定发射回路和接收回路中电感、电容谐振满足公式ω为激励电源的角频率，此时整个检测系统处于谐振状态，负载电压值UL最大时，对应的收发线圈间距D设置为工作间距，收发线圈的互感为M12、被测体与发射线圈的互感为M13、被测体与接收线圈的互感M23；(4)、设定密闭的气液两相流管道为电感和电阻的串联，假定气液两相流的液相含率为100％，在Maxwell中建立测量系统的模型，在管道长度为L时，计算得到两相流的平均涡流损耗和涡电流值I，采用公式可以获得两相流的等效电阻R3，L为等效电阻不再随管道长度的增加而变化的管道长度；(5)、针对层状流的检测，在Maxwell中建立测量系统，计算得出不同液...

【专利技术属性】
技术研发人员：施艳艳，王萌，孙晓雷，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：发明
国别省市：河南,41