张潍，谭超



透射式油水两相流超声检测系统设计与测试

张潍，谭超

(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)

为实现油水两相流过程信息的提取和参数的检测，设计一种基于超声透射模式的测试系统。该系统可实现超声信号发生、发射、多通道测试数据采集、测试数据处理、存储及流动信息实时显示等功能。对不同含油率的油水两相进行流测试。研究结果表明，该系统能够有效获取油水两相流相含率的变化信号。超声透射测试信号衰减率与相含率、混相速度相关：在不同水流量条件下，超声透射信号随含油率增加呈现先增加后减小的趋势；在水包油和油包水过渡流型中，超声透射测试信号衰减率与混相速度成线性关系。

油水两相流；超声检测；透射式；系统设计；相含率；混相速度

多相流过程广泛存在于能源、动力、石油、化工、冶金、医药等工业过程中。多相流问题的研究对促进相关工业过程工艺、设备的发展和创新有重要作用[1]。多相流现象经常出现在管道输送、流化床、电厂以及反应堆等生产过程中，并与安全问题、经济问题息息相关。对多相流参数的精确测量可以更好地指导实际工业过程操作，但多相流参数测量的难度给工业界和科学研究提出挑战[2]。油水两相流为多相流的一种，是石油工业中的主要流态，其流动状态受油水两相含率与流速影响呈现多种复杂的流动结构。准确测量和估计油水两相流的流型、相含率、流量等参数对于相关生产工艺设计、流动状态预测、生产设备维护等有非常重要的价值。……