段塞流液膜厚度测量方法、装置、计算机设备和介质制造方法及图纸

本申请涉及一种段塞流液膜厚度测量方法、装置、计算机设备和介质。所述方法包括：通过平行线电导传感器，在预设时间段内采集测试管道中段塞流的第一电压信号；通过探针式电导传感器，在预设时间段内采集测试管道中段塞流的第二电压信号，根据第二电压信号从第一电压信号中确定目标电压信号；平行线电导传感器与探针式电导传感器内嵌在测试管道的内壁上，且平行线电导传感器与探针式电导传感器的激励信号相同；根据第一电压信号及目标电压信号，计算与第一电压信号对应的段塞流的液膜厚度。采用本方法能够比较便捷的进行段塞流液膜厚度的测量，而无需事先测得管道满液情况下的电压信号。号。号。

【技术实现步骤摘要】
段塞流液膜厚度测量方法、装置、计算机设备和介质


[0001]本申请涉及气液两相流测量
，特别是涉及一种段塞流液膜厚度测 量方法、装置、计算机设备和介质。

技术介绍

[0002]段塞流是气液两相流的典型流型之一，其中，段塞流也可以称之为气液段 塞流。液膜厚度是气液段塞流的一种特征流动参数，因此，对气液段塞流的液 膜厚度进行测量具有重要工程应用价值及科学研究意义。
[0003]传统技术中，通常采用平行线电导传感器采集电流信号，进而间接测量气 液段塞流的液膜厚度。其中，所采集到的电流信号的大小不仅会受到气液段塞 流中的液体的液膜厚度的影响，还会受到液体电导率的影响。而液体电导率并 非是固定的参数，会随着液体的温度、液体矿化度等的不同而发生变化。因此， 在基于电流信号间接测量液膜厚度的过程中，需要消除液体电导率的影响。
[0004]为了消除液体电导率的影响，需要通过平行线电导传感器采集气液段塞流 在管道满液的情况下的电压信号，进而计算出实时的液膜厚度。但是，在工业 应用中对管道满液的情况下的电压信号进行实时测量往往存在难以实现或成本 高昂等困难，从而导致测量过程难以开展。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种测量过程便于开展的段塞流 液膜厚度测量方法、装置、计算机设备和介质。
[0006]第一方面，本申请提供了一种段塞流液膜厚度测量方法。所述方法包括：
[0007]通过平行线电导传感器，在预设时间段内采集测试管道中段塞流的第一电 压信号；r/>[0008]通过探针式电导传感器，在预设时间段内采集测试管道中段塞流的第二电 压信号，根据第二电压信号从第一电压信号中确定目标电压信号；平行线电导 传感器与探针式电导传感器内嵌在测试管道的内壁上，且平行线电导传感器与 探针式电导传感器的激励信号相同；目标电压信号为当段塞流的液膜厚度达到 探针式电导传感器的探头高度时，平行线电导传感器所采集到的第一电压信号；
[0009]根据第一电压信号及目标电压信号，计算与第一电压信号对应的段塞流的 液膜厚度。
[0010]在其中一个实施例中，通过探针式电导传感器，在预设时间段内采集测试 管道中段塞流的第二电压信号，根据第二电压信号从第一电压信号中确定目标 电压信号，包括：
[0011]通过探针式电导传感器，采集测试管道中段塞流的第二电流信号；
[0012]对第二电流信号进行电压转换，生成与第二电流信号对应的第二电压信号；
[0013]根据第二电压信号确定出现斩波现象的目标时刻，基于目标时刻对应的第 一电
压信号生成目标电压信号。
[0014]在其中一个实施例中，若目标时刻的数目为多个，则基于所述目标时刻对 应的第一电压信号生成目标电压信号，包括：
[0015]对多个目标时刻对应的第一电压信号计算平均值，将平均值作为目标电压 信号。
[0016]在其中一个实施例中，若第一电压信号的数目为多个，则根据第一电压信 号及目标电压信号，计算与第一电压信号对应的段塞流的液膜厚度，包括：
[0017]基于多个第一电压信号与目标电压信号进行归一化处理，生成多个归一化 处理结果；
[0018]针对各归一化处理结果，根据归一化处理结果及探头的高度，计算与第一 电压信号对应的段塞流的液膜厚度。
[0019]在其中一个实施例中，归一化处理结果包括第一电压信号与目标电压信号 之间的比值。
[0020]在其中一个实施例中，平行线电导传感器包括接收电极，探针式电导传感 器包括参考电极，且平行线电导传感器与探针式电导传感器共用激励电极。
[0021]第二方面，本申请还提供了一种段塞流液膜厚度测量装置。所述装置包括 平行线电导传感器、探针式电导传感器及控制器，平行线电导传感器与探针式 电导传感器内嵌在测试管道的内壁上；平行线电导传感器包括接收电极，探针 式电导传感器包括参考电极，且平行线电导传感器与探针式电导传感器共用激 励电极；平行线电导传感器、探针式电导传感器与控制器电连接；
[0022]平行线电导传感器，用于在预设时间段内采集测试管道中段塞流的第一电 压信号，并将第一电压信号发送至控制器；
[0023]探针式电导传感器，用于在预设时间段内采集测试管道中段塞流的第二电 压信号，并将第二电压信号发送至控制器；
[0024]控制器，用于接收第一电压信号及第二电压信号，根据第二电压信号从第 一电压信号中确定目标电压信号，根据第一电压信号及目标电压信号，计算与 第一电压信号对应的段塞流的液膜厚度。
[0025]第三方面，本申请还提供了一种段塞流液膜厚度测量装置。所述装置包括：
[0026]第一采集模块，用于通过平行线电导传感器，在预设时间段内采集测试管 道中段塞流的第一电压信号；
[0027]第二采集模块，用于通过探针式电导传感器，在预设时间段内采集测试管 道中段塞流的第二电压信号，根据第二电压信号从第一电压信号中确定目标电 压信号；平行线电导传感器与探针式电导传感器内嵌在测试管道的内壁上；目 标电压信号为当段塞流的液膜厚度达到探针式电导传感器的探头高度时，平行 线电导传感器所采集到的第一电压信号；
[0028]计算模块，用于根据第一电压信号及目标电压信号，计算与第一电压信号 对应的段塞流的液膜厚度。
[0029]第四方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器 和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时 实现上述第一方面中的步骤。
[0030]第五方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存 储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第 一方面中的步骤。
[0031]第六方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品， 包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中的步骤
[0032]上述段塞流液膜厚度测量方法、装置、计算机设备和介质，通过平行线电 导传感器，在预设时间段内采集测试管道中段塞流的第一电压信号；通过探针 式电导传感器，在预设时间段内采集测试管道中段塞流的第二电压信号，根据 第二电压信号从第一电压信号中确定目标电压信号；平行线电导传感器与探针 式电导传感器内嵌在测试管道的内壁上，且平行线电导传感器与探针式电导传 感器的激励信号相同；目标电压信号为当段塞流的液膜厚度达到探针式电导传 感器的探头高度时，平行线电导传感器所采集到的第一电压信号；根据第一电 压信号及目标电压信号，计算与第一电压信号对应的段塞流的液膜厚度。上述 段塞流液膜厚度测量方法，利用第一电压信号以及目标电压信号就可以计算出 第一电压信号对应的段塞流的液膜厚度，该方法比较简单，易于实现。且第一 电压信号是平行线电导传感器实时采集到的，目标电压信号是当段塞流的液膜 厚度达到探针式电导传感器的探头高度时，平行线电导传感器所采集到的第一 电压信号，通过目标电压信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种段塞流液膜厚度测量方法，其特征在于，所述方法包括：通过平行线电导传感器，在预设时间段内采集测试管道中段塞流的第一电压信号；通过探针式电导传感器，在所述预设时间段内采集所述测试管道中段塞流的第二电压信号，根据所述第二电压信号从所述第一电压信号中确定目标电压信号；所述平行线电导传感器与所述探针式电导传感器内嵌在所述测试管道的内壁上，且所述平行线电导传感器与所述探针式电导传感器的激励信号相同；所述目标电压信号为当所述段塞流的液膜厚度达到所述探针式电导传感器的探头高度时，所述平行线电导传感器所采集到的第一电压信号；根据所述第一电压信号及所述目标电压信号，计算与所述第一电压信号对应的段塞流的液膜厚度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过探针式电导传感器，在所述预设时间段内采集所述测试管道中段塞流的第二电压信号，根据所述第二电压信号从所述第一电压信号中确定目标电压信号，包括：通过探针式电导传感器，采集所述测试管道中段塞流的第二电流信号；对所述第二电流信号进行电压转换，生成与所述第二电流信号对应的第二电压信号；根据所述第二电压信号确定出现斩波现象的目标时刻，基于所述目标时刻对应的第一电压信号生成所述目标电压信号。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若所述目标时刻的数目为多个，则所述基于所述目标时刻对应的第一电压信号生成所述目标电压信号，包括：对多个所述目标时刻对应的第一电压信号计算平均值，将所述平均值作为所述目标电压信号。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的方法，其特征在于，若所述第一电压信号的数目为多个，则根据所述第一电压信号及所述目标电压信号，计算与所述第一电压信号对应的段塞流的液膜厚度，包括：基于多个所述第一电压信号与所述目标电压信号进行归一化处理，生成多个归一化处理结果；针对各所述归一化处理结果，根据所述归一化处理结果及所述探头的高度，计算与所述第一电压信号对应的段塞流的液膜厚度。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述归一化处理结果包括所述第一电压信号与所述目标电压信号之间的比值。6.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的方法，其特征在于，所述平行线电导传感器包括接收电极，所述探针式电导传...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭黎辉，陈威，李轶，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：