專利名稱：多相流體的光電識別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多相流體的光電識別裝置，主要用于能源工業(yè)領(lǐng)域中對管 道內(nèi)的多相流體參數(shù)進(jìn)行探測。
背景技術(shù)：
多相流動是一種復(fù)雜的流動現(xiàn)象，廣泛存在于能源工業(yè)領(lǐng)域。多年以來， 在石油工業(yè)領(lǐng)域，由于石油開采中水的比例較低，多相流研究沒有引起人們的重視。90年代后隨著沙漠、海洋、極地等惡劣環(huán)境條件下的油田開發(fā)，以及石 油開采進(jìn)入中晚期，大多數(shù)油田采取注水提高開采效率，石油開采時(shí)會混入水， 從而形成油氣水多相流系統(tǒng)。使用輸油管道輸送石油時(shí)所需要的壓力也受到油 氣水等多相分布的極大影響，理解并精確檢測油氣水多相流的性質(zhì)就顯得極其 重要。工業(yè)生產(chǎn)對計(jì)量、節(jié)能和控制等方面的要求不斷提高，對多相流參數(shù)進(jìn) 行精確實(shí)時(shí)測量的需求也越來越迫切。目前多相流檢測主要使用導(dǎo)體探針、光纖探針或者壓力膜技術(shù)，在測量過 程中，這些探頭勢必會被油相沾染，降低探測靈敏度；而且這種介入式的探測 技術(shù)也會對流動形態(tài)造成干擾，影響探測精度。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是提供一種多相流體的光電識別方法，以解決現(xiàn)有介入式 的探測技術(shù)存在的在測量過程中探頭被油相沾染，降低探測靈敏度；以及探頭 會對流動形態(tài)造成干擾，影響探測精度的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是包括光電傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器、存儲器、 顯示器和鍵盤，光電傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換器與微處理器的輸入端連接，存儲器、 顯示器和鍵盤與所述的微處理器的相應(yīng)端連接。所述的光電傳感器包括一個(gè)前向探測傳感器和兩個(gè)側(cè)向探測傳感器，三個(gè)
傳感器分別探測流體對光線的前向散射和側(cè)向散射。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明使用非介入式探測方法，干擾小、測量準(zhǔn)確；使 用統(tǒng)計(jì)的方法，有利于對流體的各種流動形態(tài)進(jìn)行分類識別；使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對 各流體分量流速和流量進(jìn)行識別，自動化程度高。


圖1是本發(fā)明裝置的總體構(gòu)成示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖l，本發(fā)明包括光電傳感器3(包括光源2)、 A/D轉(zhuǎn)換器41、微處理 器43、存儲器45、顯示器42和鍵盤44，光電傳感器3通過A/D轉(zhuǎn)換器41與 微處理器43的輸入端連接，存儲器45、顯示器42和鍵盤44與所述的微處理器 43的相應(yīng)端連接。所述的光電傳感器3包括一個(gè)前向探測傳感器和兩個(gè)側(cè)向探測傳感器，三 個(gè)傳感器分別探測管道1內(nèi)流體對光線的前向散射和側(cè)向散射。本發(fā)明在工作時(shí)，光源2發(fā)出的光穿過透明管壁1照射到多相流體上，由于 不同流體對光的吸收和散射不同，光電傳感器3獲得的光電信號就會攜帶多相流 的相關(guān)信息。本發(fā)明使用前向探測和測向探測相結(jié)合的探測方式，以獲得更加 全面的信息。光電信號由A/D轉(zhuǎn)換器41轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號交給微處理器43，微處理 器43使用我們設(shè)計(jì)的基于統(tǒng)計(jì)的軟件對信號進(jìn)行處理，獲得流形和流量信息， 交給存儲器45存儲、顯示器42顯示。存儲器45除了存儲微處理器的處理后信息， 還存儲相關(guān)的先驗(yàn)信息(參數(shù))。鍵盤44用于與微處理器43進(jìn)行交互，對相關(guān)參數(shù) 進(jìn)行調(diào)整。使用整流電源對所有設(shè)備供電。本發(fā)明的光源2和光電傳感器3被封 裝在一個(gè)遮光的盒子里，并且可以卡接在管道l上，數(shù)據(jù)處理部分4(包括A/D轉(zhuǎn) 換器41、微處理器43、存儲器45、顯示器42和鍵盤44)被封裝在一個(gè)箱體內(nèi)，兩 個(gè)部分通過數(shù)據(jù)線和電源線連接。本發(fā)明所采用的軟件使用基于統(tǒng)計(jì)的主元分析及獨(dú)立元分析方法，對多相 流的流動形態(tài)進(jìn)行建模和識別，使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對各種流體分量流速和流量進(jìn)行 檢測，具有實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性的優(yōu)點(diǎn)，識別率高于90%。
權(quán)利要求
1、一種多相流體的光電識別裝置，其特征在于包括光電傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器、存儲器、顯示器和鍵盤，光電傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換器與微處理器的輸入端連接，存儲器、顯示器和鍵盤與所述的微處理器的相應(yīng)端連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相流體的光電識別裝置，其特征在于所述的 光電傳感器包括一個(gè)前向探測傳感器和兩個(gè)側(cè)向探測傳感器，三個(gè)傳感器分別 探測流體對光線的前向散射和側(cè)向散射。
全文摘要
一種多相流體的光電識別裝置，其特征在于包括光電傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器、存儲器、顯示器和鍵盤，光電傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換器與微處理器的輸入端連接，存儲器、顯示器和鍵盤與所述的微處理器的相應(yīng)端連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明使用非介入式探測方法，干擾小、測量準(zhǔn)確；使用統(tǒng)計(jì)的方法，有利于對流體的各種流動形態(tài)進(jìn)行分類識別；使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對各流體分量流速和流量進(jìn)行識別，自動化程度高。
文檔編號G01D5/26GK101118165SQ200710145810
公開日2008年2月6日 申請日期2007年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月28日
發(fā)明者劉玉方, 袁景和 申請人:袁景和;劉玉方