本实用新型专利技术属于石油设备技术领域，涉及一种用于多种气液混合的多相流测量装置。该测量装置，包括圆柱形管段，圆柱形管段由外至内依次为外壳、外衬垫、电极结构、内衬垫，电极结构包括沿管道轴向相邻设置的第一电极结构和第二电极结构；利用第一电极结构、第二电极结构，根据电容测量原理实现对半管层流、瞬时异相及均匀雾化、乳化等多相共处的介质流态的准确测量；同时，通过对两种电极结构测得的测量结果进行互相校验，根据输出信号结果的不同即可判断出哪一组电极结构异常，从而保证测量结果的准确性，有利于提高整个多相流测量装置的可靠性。
【技术实现步骤摘要】
一种用于多种气液混合的多相流测量装置
本技术属于石油设备
，涉及多相流测量装置，尤其涉及一种用于多种气液混合的多相流测量装置。
技术介绍
目前油气田计量用流量计都是单介质测量，如果管线中同时存在两种或两种以上不同状态的介质，现有流量计是无法测量的。此外，在油气田开采后期，因各种采集环境下，油气田产出水量增加，对后期集气、分离等工艺处理及设备影响很大。因此，如果能提前准确地计量到水液量，有利于作业人员根据此参数选择相应的处理工艺。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于多种气液混合的多相流测量装置，适用于测量半管层流、瞬时异相及均匀雾化、乳化等多相共处的介质流态。本技术的目的是通过以下技术方案来解决的：这种用于多种气液混合的多相流测量装置，包括圆柱形管段，所述圆柱形管段由外至内依次为外壳、外衬垫、电极结构、内衬垫，所述电极结构包括沿管道轴向相邻设置的第一电极结构和第二电极结构；所述第一电极结构包括设置在管道外壁的径向栅栏电容组，所述径向栅栏电容组包括沿管道轴向对称分布的多组电极，相邻电极之间留有间隙，各电极分别与第一信号输出端连接；所述第二电极结构包括设置在管道外壁的多组轴向环电容组，每组轴向环电容组包括径向缠绕于管道上游的激励电极和径向缠绕于管道下游的测量电极，所述激励电极和测量电极之间留有间隙；所述激励电极、测量电极分别与第二信号输出端连接；所述第一信号输出端、第二信号输出端分别与流量信号处理器连接。进一步，沿所述径向栅栏电容组轴向两侧的所述管道的外壁贴设有环形屏蔽电极。进一步，沿所述轴向环电容组轴向两侧的所述管道的外壁贴设有环形屏蔽电极。进一步，所述径向栅栏电容组包括沿管道轴向对称分布的多组矩形电极。进一步，所述径向栅栏电容组的数量为1～180组。进一步，对所述激励电极和测量电极的位置进行调换。进一步，所述圆柱形管段的两端设有法兰连接盘，所述多相流测量装置通过法兰连接盘与测量管路连接。进一步，所述外衬垫选用绝缘材质，且绝缘材质的厚度根据测量环境确定。进一步，所述绝缘材质均匀填充在外壳与电极结构之间。与现有技术相比，本技术提供的技术方案包括以下有益效果：利用沿管道轴向相邻设置的第一电极结构和第二电极结构，第一电极结构包括设置在管道外壁的径向栅栏电容组，第二电极结构包括设置在管道外壁的多组轴向环电容组，根据电容测量原理实现对半管层流、瞬时异相及均匀雾化、乳化等多相共处的介质流态的准确测量；同时，通过对两种电极结构测得的测量结果进行互相校验，根据输出信号结果的不同即可判断出哪一组电极结构异常，从而保证测量结果的准确性，有利于提高整个多相流测量装置的可靠性。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本技术的原理。为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术提供的一种用于多种气液混合的多相流测量装置的结构示意图；图2为本技术提供的一种第一电极结构(一组径向栅栏电容组)的示意图；图3为本技术提供的又一种第一电极结构(多组径向栅栏电容组)的示意图；图4为本技术提供的径向栅栏电容组测量信号的原理图；图5为本技术提供的轴向环电容组测量信号的原理图；图6为本技术提供的一种第二电极结构(一组轴向环电容组)的结构图；图7为本技术实施例3提供的用于多种气液混合的多相流测量装置应用于多相共处的介质流态示例图；图8为本技术实施例4提供的用于多种气液混合的多相流测量装置应用于多相共处的介质流态示例图；图9为本技术实施例1提供的用于多种气液混合的多相流测量装置在显示屏上显示出来的采集结果图；图10为本技术实施例3提供的多组径向栅栏电容组测量信号的原理图。其中：1、外壳；2、外衬垫；3、内衬垫；4、径向栅栏电容组；5、轴向环电容组；6、第一电极结构采集的信号；7、第一信号输出端；8、激励电极；9、测量电极；10、第二电极结构采集的信号；11、第二信号输出端；12、环形屏蔽电极；13、法兰连接盘。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置、方法的例子。为了使本领域的技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图及实施例对本技术作进一步详细描述。实施例1参见图1所示，本技术提供了一种用于多种气液混合的多相流测量装置，包括圆柱形管段，圆柱形管段由外至内依次为外壳1、外衬垫2、电极结构、内衬垫3，电极结构包括沿管道轴向相邻设置的第一电极结构和第二电极结构；第一电极结构包括设置在管道外壁的径向栅栏电容组4，径向栅栏电容组4包括沿管道轴向对称分布的多个电极，相邻电极之间留有间隙，各电极分别与第一信号输出端7连接，通过第一信号输出端7将第一电极结构采集的信号6输出；第二电极结构包括设置在管道外壁的多组轴向环电容组5，每组轴向环电容组5包括径向缠绕于管道上游的激励电极8和径向缠绕于管道下游的测量电极9，激励电极8和测量电极9之间留有间隙，且激励电极8、测量电极9分别与第二信号输出端11连接，通过第二信号输出端11将第二电极结构采集的信号10输出；第一信号输出端7、第二信号输出端11分别与流量信号处理器连接。进一步，沿径向栅栏电容组4轴向两侧的所述管道的外壁贴设有环形屏蔽电极12。进一步，沿轴向环电容组5轴向两侧的所述管道的外壁贴设有环形屏蔽电极12。作为本实施例优选或可选的一种实施方式，径向栅栏电容组4包括沿管道轴向对称分布的多组矩形电极。进一步，根据测量条件要求，径向栅栏电容组4的数量为1～180组，组数越多测量越精细。进一步，对激励电极8和测量电极9的位置进行调换。进一步，圆柱形管段的两端设有法兰连接盘13，多相流测量装置通过法兰连接盘13与测量管路连接。进一步，外衬垫2选用具有良好的绝缘性和刚性且抗压、耐温的绝缘材质，能够很好地保护电极电容，例如尼龙、PPS、PEEK、聚四氟乙烯、环氧胶、环氧胶+玻璃纤维、玻璃粉烧结等，且绝缘材质的厚度根据测量环境确定。进一步，绝缘材质均匀浇灌填充在外壳1与电极结构之间。进一步，内衬垫3的材质具有优秀的介电系数且抗压、耐腐性适用于各种介质，其壁厚可根据内部流体特性计算确定，壁厚＝(设计压力×本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于多种气液混合的多相流测量装置，包括圆柱形管段，其特征在于，所述圆柱形管段由外至内依次为外壳(1)、外衬垫(2)、电极结构、内衬垫(3)，所述电极结构包括沿管道轴向相邻设置的第一电极结构和第二电极结构；/n所述第一电极结构包括设置在管道外壁的径向栅栏电容组(4)，所述径向栅栏电容组(4)包括沿管道轴向对称分布的多个电极，相邻电极之间留有间隙，各电极分别与第一信号输出端(7)连接；/n所述第二电极结构包括设置在管道外壁的多组轴向环电容组(5)，每组轴向环电容组(5)包括径向缠绕于管道上游的激励电极(8)和径向缠绕于管道下游的测量电极(9)，所述激励电极(8)和测量电极(9)之间留有间隙，所述激励电极(8)、测量电极(9)分别与第二信号输出端(11)连接；/n所述第一信号输出端(7)、第二信号输出端(11)分别与流量信号处理器连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于多种气液混合的多相流测量装置，包括圆柱形管段，其特征在于，所述圆柱形管段由外至内依次为外壳(1)、外衬垫(2)、电极结构、内衬垫(3)，所述电极结构包括沿管道轴向相邻设置的第一电极结构和第二电极结构；
所述第一电极结构包括设置在管道外壁的径向栅栏电容组(4)，所述径向栅栏电容组(4)包括沿管道轴向对称分布的多个电极，相邻电极之间留有间隙，各电极分别与第一信号输出端(7)连接；
所述第二电极结构包括设置在管道外壁的多组轴向环电容组(5)，每组轴向环电容组(5)包括径向缠绕于管道上游的激励电极(8)和径向缠绕于管道下游的测量电极(9)，所述激励电极(8)和测量电极(9)之间留有间隙，所述激励电极(8)、测量电极(9)分别与第二信号输出端(11)连接；
所述第一信号输出端(7)、第二信号输出端(11)分别与流量信号处理器连接。
2.根据权利要求1所述的用于多种气液混合的多相流测量装置，其特征在于，沿所述径向栅栏电容组(4)轴向两侧的所述管道的外壁贴设有环形屏蔽电极(12)。
3.根据权利要求1所述的用于多种气液混合的多相...
【专利技术属性】
技术研发人员：王士兴，杨朋，王西平，
申请(专利权)人：西安安森智能仪器股份有限公司，杭州安森智能信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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