基于弧状电极传感器的气/水两相流参数测量系统设计*

2012-07-25施艳艳

传感器与微系统 2012年3期

施艳艳，董峰

（天津大学电气与自动化工程学院天津市过程检测与控制重点实验室，天津 300072）

0 引言

管道中气/水两相流流动工况广泛存在于能源动力、石油化工以及冶金等工业过程中。由于两相流的各分相间存在界面效应和相对速度，而且，相界面在时间和空间上随机可变，因此，两相流具有复杂的流动特性和随机性，其流动参数的检测难度相比单相流大［1］。相含率作为两相流工业应用中重要的流动参数，对生产过程工艺优化、流量测量以及控制具有重要的实际意义。电导法是基于电学特性的用于测量两相流相含率的一种方法，测量对象是导电介质为连续相的两相混合流体。气水两相流参数测量方法主要有平板电极法［2］、探针法［3］、电阻层析成像法［4］、环形电极法［5］以及弧状电极法［6］。

弧状电极电导传感器的物理基础是不同介质有不同的电导率，当对被测物场进行电流或者电压激励时管道内部建立敏感场，场域中介质的变化将导致测量电压的变化，可用于测量两相流中的液相为连续相的生产过程。为获得管道中气/水两相流的相含率等参数，设计了弧状电极电导传感器测量系统，并对模拟水平管气/水两相流的测量电压与相含率的关系进行研究。