【技术实现步骤摘要】
基于非线性超声的油水两相流相含率测量方法
[0001]本专利技术属于流体测量
，涉及一种基于非线性超声测量方法，用于油水两相流相含率的非扰动式测量。
技术背景
[0002]油水两相流现象广泛存在于石油工业的生产、运输、储存等各个过程环节之中。油水两相流相含率的在线检测技术是实现工业过程运行状况实时监测的关键手段，可以降低或消除油气管线风险，为油田开采运输过程智能化与优化管理提供工程指导和决策支持。油水两相流流动结构复杂，且流动状态受工况变化的影响变化较快，因此对油水两相流相含率的在线测量极富挑战性。
[0003]目前常见的油水两相流相含率检测技术包括丝网电极测量法，电学测量法，射线测量法，光学法，微波测量法以及超声测量法。但是，受技术原理限制，大多数多相流检测方法在实际应用中均存在一定的局限难以解决，例如丝网电极测量法属于侵入式测量，在获得流动参数的同时会对流动过程产生扰动，影响流动结构并降低测量精度；电学法易受流体矿化度及连续相导电性影响，单一模态工作范围有限；射线法结构复杂成本高，且在应用中需考虑放射性物质...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于非线性超声的油水两相流相含率测量方法，所采用的非线性超声测量系统包括一对超声传感器、超声信号发生单元、功率放大器、超声信号采集单元以及上位机数据处理单元，超声传感器由一对固定在实验管道对侧的单晶宽频超声波换能器组成；超声信号发生单元生成的超声激励信号经由功率放大器放大，用来驱动超声传感器；超声信号采集单元对超声传感器接收端的超声波形进行采集，并记录波形上传到上位机数据处理单元中，用于相含率计算；其特征在于，油水两相流相含率测量包括下列步骤：(1)双端标定：在水相含率100％的条件下进行超声激励、采集与数据处理，并提取出二次谐波幅值A
2,w
；用同样方法测出水相含率在0％条件下二次谐波幅值A
2,o
，以此来标定超声非线性现象中二次谐波幅值A2与油水两相流中水相含率φ之间关系，其公式如下：A2＝(A
2,w
‑
A
2,0
)φ+A
2,0
(2)相含率测量：利用超声波换能器发射端发射周期间隔的声波脉冲，在超声换能器接收端测量并提取对应的超声二次谐波幅值A2；利用滑动窗口对二次谐波幅值A2加权平均，并基于A2与水相含率φ之间关系，计算相含率，其中二次谐波幅值A2的提取方法如下：1)超声激励：...
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