阅读说明：本技术 一种电学层析成像（简称et）两相流测量系统 (Electrical tomography (ET for short) two-phase flow measuring system ) 是由 章建军 李日新 曹福 李永生 金邦雄 赵六军 周游 邹运其 周继伟 于 2019-01-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种电学层析成像(简称ET)两相流测量系统,适用于两相流媒质中液体媒质特征实时变动的输送工况。系统包括ET传感器、附加参考点测量装置、信号发生与数据采集处理系统。附加参考点传感器与ET传感器置于同一输送管道体系,其功能为实时测量两相流媒质中稀相液体媒质的特征值,为ET提供参考依据,通过判断ET传感器敏感场特征值分布,实时抵消参考点媒质的特征值,得出两相媒质的分布；其中电阻层析成像敏感场特征值为电导率,电容层析成像敏感场特征值为电容。附加参考点测量装置的设置借助构成两相流不同物质因比重差引起沉降导致自然重力分离的分布状况确定。适用于水力输送固体物质和水力输送油类物质的工业领域。(The invention discloses an Electrical Tomography (ET) two-phase flow measuring system, which is suitable for the conveying working condition of real-time change of liquid medium characteristics in a two-phase flow medium. The system comprises an ET sensor, an additional reference point measuring device and a signal generation and data acquisition processing system. The additional reference point sensor and the ET sensor are arranged in the same conveying pipeline system, and the additional reference point sensor and the ET sensor have the functions of measuring the characteristic value of a dilute phase liquid medium in the two-phase flow medium in real time, providing a reference basis for the ET, and offsetting the characteristic value of the reference point medium in real time by judging the distribution of the characteristic value of a sensitive field of the ET sensor to obtain the distribution of the two-phase medium; the characteristic value of the resistance tomography sensitive field is conductivity, and the characteristic value of the capacitance tomography sensitive field is capacitance. The arrangement of the additional reference point measuring device is determined by means of the distribution condition of natural gravity separation caused by sedimentation of different substances forming the two-phase flow due to specific gravity difference. The method is suitable for the industrial field of hydraulic conveying of solid substances and oil substances.)

一种电学层析成像（简称ET）两相流测量系统

技术领域

本发明涉及电学层析成像（简称ET）两相流测量领域，特别是涉及两相流媒质中液体媒质特征实时变化的工况条件。

背景技术

在现代工业及工程中，利用水力通过管道输送固体物质、油类物质的方式得到广泛应用。输送过程需要实时测量两相流体中各相体积占比、反应各相在测量横截面的分布情况，指导输送及施工操作，改善输送工艺，提升输送效率，降低生产成本。

工业及工程应用中，近年来电学层析成像（简称ET）两相流测量技术以其无辐射、测量面积与管道横截面面积占比大，可实现各相体积占比测量外，亦可提供横截面上两相流分布信息而得到很大发展。对已有公开专利进行检索，有多项此方面的专利。如中国专利公告号CN108007500A，名称为“电阻层析浓度与速度测量传感器系统”，对多相流浓度测量和速度测量做了说明。中国专利公告号CN103235013B，名称为“非接触式一体化电容/电阻双模态层析成像测量装置与方法”公开了一种层析多相流测量分析技术。中国专利公告号CN1344929A，名称为“用于气/液两相管流监测的电阻层析成像仪及监测方法”公开了一种层析多相流测量设备。其共同特点是利用电学层析成像技术分析测量两相流体各相分布与占比，涉及传感器技术、信号发生与采集处理、图像重建算法。以上现有技术方案都是针对两相流媒质中的液体电导率不随环境条件发生实时变化的工况条件，当液体电导率随环境条件发生实时变化时，则无法实现其功能。

因此，希望有一种新的电学层析成像（简称ET）两相流测量系统克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电学层析成像（简称ET）两相流测量系统来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种电学层析成像（简称ET）两相流测量系统，所述两相流测量系统包括：附加参考点测量装置、电学层析成像（简称ET）两相流测量系统传感器、信号发生与数据采集处理系统；附加参考点测量装置用以实时测量两相流中液体媒质特征，用以减少、消除因为液体媒质特征实时变化对系统测量结果的影响。

所述附加参考点测量装置传感器与电学层析成像（简称ET）两相流测量系统传感器置于同一两相流体输送管道体系，快速检测参考点处的稀相液体媒质的特征变化。

所述附加参考点测量装置传感器的设置根据构成两相流各相的比重差异引起重力沉降导致两相流媒质的自然重力分离状况确定。

所述附加参考点测量装置的测量电极由电学层析成像（简称ET）两相流测量系统传感器的一组电极构成。

所述附加参考点测量装置为在输送管道上安装的输送媒质稀相液体电导率测量装置。

所述附加参考点测量装置为在输送管道上安装的输送媒质稀相液体电容测量装置。

本发明的有益效果，在于解决两相流体中液体媒质特征实时变化工况下电学层析成像（简称ET）两相流测量系统的适用性问题。

附图说明

图1是本发明电学层析成像（简称ET）两相流测量系统组成示意图。

图2是本发明电阻层析成像（简称ERT）两相流测量系统传感器横截面示意图。

图3是本发明电容层析成像（简称ECT）两相流测量系统传感器横截面示意图。

图4是本发明电阻层析成像（简称ERT）两相流测量系统附加参考点测量装置传感器截面示意图。

图5是本发明电阻层析成像（简称ERT）两相流测量系统附加参考点测量装置传感器截面示意图。

图6是本发明电容层析成像（简称ECT）两相流测量系统附加参考点测量装置传感器截面示意图。

图7是在两相流输送管道本体稀相液体区域引出分支液体输送管道，用以安装参考点测量装置传感器。

图中：1—两相流输送管道，2—电学层析成像（简称ET）两相流测量系统传感器，

2-1—电阻层析成像（简称ERT）两相流测量系统传感器，

2-2—电容层析成像（简称ECT）两相流测量系统传感器，

3—信号发生、数据采集与处理模块，4—附加参考点测量装置，

5—电阻层析成像传感器测量电极，6—金属外壳，7—耐磨绝缘内衬，

8—电容层析成像传感器测量电极，9—电阻层析成像附加参考点测量装置电极，10—电容层析成像附加参考点测量装置电极，11—分支输送管道，

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施做进一步描述。

如图1，电学层析成像（简称ET）两相流测量系统：包括电学层析成像（简称ET）两相流测量系统传感器2，信号发生、数据采集与处理系统3，附加参考点测量装置4。

按图1结合图2，在电阻层析成像（ERT）两相流测量系统传感器2-1中选定一组处于稀相液体区域的电极5作为附加参考点测量装置4的电极，用以测量输送的两相流体中液体媒质的实时电导率，抵消因为液体媒质的实时电导率的变化对电阻层析成像（简称ERT）测量系统在判断其传感器2-1测量段内处于敏感场中物体的电导率分布时的影响，得出两相媒质的分布状况，各相体积占比。

按图1结合图3，在电容层析成像（ECT）两相流测量系统传感器2-2中选定一组处于稀相液体区域的电极8作为附加参考点测量装置4的电极，用以测量输送的两相流体中液体媒质的实时电容，抵消因为液体媒质的实时电容的变化对电容层析成像（简称ECT）测量系统在判断其传感器2-2测量段内处于敏感场中物体的电容分布时的影响，得出两相媒质的分布状况，各相体积占比。

按图1结合图4，将附加参考点测量装置4安装于输送管道1的稀相液体区域，其测量电极9与稀相液体接触，用以测量输送的两相流体中液体媒质的实时电导率，抵消因为液体媒质的实时电导率的变化对电阻层析成像（简称ERT）测量系统在判断其传感器2-1测量段内处于敏感场中物体的电导率分布时的影响，得出两相媒质的分布状况，各相体积占比。

按图1结合图5和图7，将附加参考点测量装置4接入分支输送管道11，用以测量输送的两相流体中液体媒质的实时电导率，抵消因为液体媒质的实时电导率的变化对电阻层析成像（简称ERT）测量系统在判断其传感器2-1测量段内处于敏感场中物体的电导率分布时的影响，得出两相媒质的分布状况，各相体积占比。

按图1结合图6和图7，将附加参考点测量装置4接入分支输送管道11，用以测

量输送的两相流体中液体媒质的实时电容，抵消因为液体媒质的实时容变化对电容层析成像（简称ECT）测量系统在判断其传感器2-2测量段内处于敏感场中物体的电容分布时的影响，得出两相媒质的分布状况，各相体积占比。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神。