The invention provides a gas-liquid two-phase flow phase holdup and split phase flow detection device and a detection method. The device comprises an outer tube, an inner tube, a differential pressure transmitter, a LCR tester, a data acquisition unit and a data processing unit. Which are sheathed in the outer tube, the inner tube for the central barrier area, circulation area ends, the side wall of the inner pipe at both ends of the circulation area are respectively arranged in the fluid outflow hole and fluid flows into the hole to be measured, a circulation fluid from the inner tube into the inner tube, and the fluid outflow hole into the annular space in between, the outer tube, a circulation area by fluid flows into the hole into the inner tube, by measuring the capacitance value of the capacitor ring, combined with the relevant operation can be obtained holdup of two-phase flow with fluid; the inner pipe ends of the pressure difference, the total flow of fluid can be obtained, which can calculate the final phase flow. The invention utilizes the inner and outer tubes to form a capacitor with the intermediate fluid, and the capacitance value is only related to the intermediate medium, so the influence of the change of the flow pattern on the measurement of the two-phase flow holdup can be weakened.
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種兩相流流量檢測裝置，具體地說是一種氣液兩相流相含率及分相流量檢測裝置和檢測方法。
技術介紹
目前，相含率連續在線檢測方法主要有光學法(激光、光纖)、電學法、射線法、核磁共振法、微波法等。光學法又分為兩種方法：光纖探針法和光強調制法。光纖探針法主要是利用不同介質對光線有不同的折射率，當測量介質經過光纖探針時，光電轉換器輸出信號，得到局部截面含氣率信息。光強調制法是根據管道內混合流體各相不同的吸收譜段而檢測管道內的相含率。電學法通過測量兩相混合物電學性質(如電導率與介電常數)的變化實現分相含率的測量。電學法具有結構簡單、響應速度快、具有非侵入性及不干擾流場等優點。射線法是通過設備發出相應的X射線或者多束射線使之穿過兩相流的管壁，通過測得射線的衰減程度最終確定管道的吸收情況，從而判別出管道內部的流動狀況。射線法對于發射探頭的選擇尤為關鍵，除此之外，選擇合適的管道材料以減少管道對射線的吸收也很重要。核磁共振法利用核磁共振原理測量液相部分的核磁共振吸收，可得到空隙率，并可證明在靜態下核磁共振信號強度與液相含率呈線性關系，在流動情況下仍然可以在各種流態下精確地測量空隙率。微波法即在微波頻率下通過測量混合流體介電常數的變化和測量微波信號通過流體產生的相位移來實現多相流相含率的測量，微波法具有實時性好，測量精度高，可靠性好，抗干擾能力強，易操作等優點，但是具有局限性，目前測量油水兩相流分相含率主要集中在低含水率和高含水率。除了上述幾種測量方法外，對相含率的測量還有聲學法、熱學法、脈沖種子活化法、放射性示蹤法、光學粒子示蹤法等。各種方法雖然在某些特定場合...
【技術保護點】
一種氣液兩相流相含率及分相流量檢測裝置，其特征是，包括：外管，為中空的圓直管結構；內管，穿接在所述外管的內腔中，所述內管的軸心線與所述外管的軸心線重合，所述內管的兩端分別自所述外管的兩個端部伸出；所述內管包括中部不允許氣液兩相流流過的阻隔區以及兩端允許氣液兩相流流過的流通區，兩個流通區與所述阻隔區相接的部位均位于所述外管內且分別靠近所述外管的兩個端部；所述內管兩端的流通區分別為流體流入區和流體流出區，在所述外管內的所述流體流入區的側壁上開有流體流出孔，在所述外管內的所述流體流出區的側壁上開有流體流入孔；在所述外管外的所述流體流入區的側壁上開有第一測壓孔，在所述外管外的所述流體流出區的側壁上開有第二測壓孔；測量氣液兩相流時，待測流體首先進入內管的流體流入區內，之后經流體流出孔進入內管與外管之間的環形空間內，最后由流體流入孔進入內管的流體流出區內；流體在內管與外管之間的環形空間內流動時，內管、外管以及兩者之間的流體共同構成一環形電容；LCR測試儀，分別與所述外管、所述內管和數據采集單元相接，用于測量所述環形電容的電容值；差壓變送器，分別與所述第一測壓孔、所述第二測壓孔和數據采集單元相接，用...
【技術特征摘要】
1.一種氣液兩相流相含率及分相流量檢測裝置，其特征是，包括：外管，為中空的圓直管結構；內管，穿接在所述外管的內腔中，所述內管的軸心線與所述外管的軸心線重合，所述內管的兩端分別自所述外管的兩個端部伸出；所述內管包括中部不允許氣液兩相流流過的阻隔區以及兩端允許氣液兩相流流過的流通區，兩個流通區與所述阻隔區相接的部位均位于所述外管內且分別靠近所述外管的兩個端部；所述內管兩端的流通區分別為流體流入區和流體流出區，在所述外管內的所述流體流入區的側壁上開有流體流出孔，在所述外管內的所述流體流出區的側壁上開有流體流入孔；在所述外管外的所述流體流入區的側壁上開有第一測壓孔，在所述外管外的所述流體流出區的側壁上開有第二測壓孔；測量氣液兩相流時，待測流體首先進入內管的流體流入區內，之后經流體流出孔進入內管與外管之間的環形空間內，最后由流體流入孔進入內管的流體流出區內；流體在內管與外管之間的環形空間內流動時，內管、外管以及兩者之間的流體共同構成一環形電容；LCR測試儀，分別與所述外管、所述內管和數據采集單元相接，用于測量所述環形電容的電容值；差壓變送器，分別與所述第一測壓孔、所述第二測壓孔和數據采集單元相接，用于測量流體在內管兩端的壓力差；數據采集單元，分別與所述LCR測試儀、所述差壓變送器和數據處理單元相接，用于采集所述環形電容的電容值數據以及流體在內管兩端的壓力差數據，并將采集到的數據發送至數據處理單元；以及數據處理單元，與所述數據采集單元相接，用于根據接收到的數據計算氣液兩相流中各相的相含率以及流量。2.根據權利要求1所述的氣液兩相流相含率及分相流量檢測裝置，其特征是，所述外管的兩個端部分別通過法蘭與所述內管的管壁相接。3.根據權利要求1所述的氣液兩相流相含率及分相流量檢測裝置，其特征是，所述流體流出孔為四個，且四個流體流出孔均布在所述流體流入區側壁的同一橫截面上；所述流體流入孔為四個，且四個流體流入孔均布在所述流體流出區側壁的同一橫截面上。4.根據權利要求3所述的氣液兩相流相含率及分相流量檢測裝置，其特征是，四個流體流出孔的孔面積之和等于或略大于所述流體流入區內腔的截面面積；四個流體流入孔的孔面積之和等于或略大于所述流體流出區內腔的截面面積。5.根據權利要求1所述的氣液兩相流相含率及分相流量檢測裝置，其特征是，所述內管的阻隔區為實心結構或兩端具有阻隔板的中空結構。6.根據權利要求1所述的氣液兩相流相含率及分相流量檢測裝置，其特征是，在所述外管的內壁設置有絕緣層。7.一種氣液兩相流相含率及分...
【專利技術屬性】
技術研發人員：方立德，李婷婷，韋子輝，劉霜，
申請(專利權)人：河北大學，
類型：發明
國別省市：河北;13
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