【技术实现步骤摘要】
本专利技术用于测量由液体和气体组成的两相流体流动时的气体流分，特别是由石油与伴生气组成的流动混合体。两相流动时的气体流分可以定义为管道中任意一段的气体体积与此段管道的体积之比。所以气体流分可以用一个从0(此时流动由液体一相单独组成)到1(此时流动由气体一相单独组成)的数字表示。一口油井的产油量和产气量是很重要的参数，所以气体流分的测量在海洋石油开发工程中有很特殊的意义。建立在测量电容量变化的测量原理基础上的气体流分测量仪器，目前已日益广泛地应用于由液体和气体组成的两相流动。这个测量原理人们是熟知的，它主要是利用测量当两相流动通过两个固定电极之间时的电容量。当电极的面积和相临距离给定后，所测电容量与在两电极之间的混合体的气体流分的关系是唯一的。应用这个原理，原则上讲可以组装一种具有快速动态响应特性的测量仪器，而且这种测量仪器的构成可以不影响流动本身。尽管有这些优点，商业化地应用这种气体流分测量仪器还很少见。电容气体流分测量的主要弱点是仪器的校准对两相流动动态性质的依赖，比如泡状流动的校准曲线就有别于层状流动的校准曲线。造成这个流动动态依赖性的其中一个原因是由于测量体积中的电场不均匀。当这个电场变化时，电容的变化量不仅仅依赖气体流分的变化，而且还与气体的位置有关。本专利技术的目的在于克服上述弱点，并提供一种以稳定测量体积中的电场为主的上述气体流分测量仪器。另外一个目的是制造一个简单而耐用的非干扰式测量仪器，用一个简单的信号处理回路输出一个与气体流分成正比关系的输出电压。这些目的是以设计一个与
【技术保护点】
一个用于测量由液体和气体组成的混合流体，特别是石油／伴生气体组成的流动液体中气体流分的仪器，建立在用两个相互具有不同电位的电极（Ａ，Ｂ）测量它们之间电容变化的原理基础上，两相流体被强制流过组成初级传感器的主要部分的电极（Ａ，Ｂ），另外该仪器还包括一个信号处理元件，该仪器的特征为由以上所述的两个电极（Ａ，Ｂ）和第三个电极（Ｃ）组成，该电极的电位控制在（Ｖ↓〔１〕／２），这个电位至少约等于另外两个电极（Ａ，Ｂ）之间中点电位，第三电极（Ｃ）可以由一个简单的分压器和一个缓冲放大器（Ａ↓〔２〕馈电，这时的信号处理元件则由一个正弦波发生器和一个充电放大器（带有电容反馈的放大器）（Ａ↓〔１〕）组成。
【技术特征摘要】
相符的测量仪器实现的。除满足以上的要求之外，实验数字还表明这种气体流分测量装置不象现有的只有两个电极的气体流分测量装置那样依赖流动动态。按照这项发明，在此以图示方式对测量仪器作进一步说明。图1是由两个主要元件组成的气体流分测量仪器，即一个图示的初级传感器，和一个电路图表示的信号处理元件。图2是初级传感器内电场的分布。见图1，初级传感器由三个电极组成，即两个平行的平面电极A和B，安装在第三个管状电极c内。两个将被控制的流分，如石油/伴生气混合流体，通过两个平行板电极A和B之间使被测电容发生变化。电容量是由一个正弦波发生器和一个带有电容反馈的放大器测量的，这种放大器叫做充电放大器。由于放大器的输入端与假接地联接，所以地漏电容的变化不会影响测量结果。这样就可以在传感器和放大器之间使用(如需要的话)长屏蔽导线而不会大幅度影响测量精度。当充电放大器的反馈电容被固定，正弦波发生器的振幅V1保持常数，则放大器的输出信号振幅V2将与初级传感器中电容量的变化成正比。换句话说，放大器的输出电压是被控制的混合流体中的气体流分的测量。为了保持初级传感器中测量体积内的均匀电场，电极c的电位要恒等于电极A和电极B之间中点的电位。因此要用一个简单的分压器和一个缓...
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