1.一種密相氣力輸送兩相流流型的識別方法,包括安裝在密相氣力輸送水平管道的靜電傳感器,所述靜電傳感器連接前置電壓放大電路,所述前置電壓放大電路連接高速數(shù)據(jù)采集卡,其特征是:包括如下步驟:
(1)所述靜電傳感器探頭上產(chǎn)生的信號經(jīng)過所述前置電壓放大電路放大后再由所述高速數(shù)據(jù)采集卡傳送到計算機,計算機記錄靜電傳感器輸出的靜電信號,對獲取的靜電信號進行流型劃分;
(2)計算機對獲取的每種流型的靜電信號進行多尺度分解,具體步驟如下:
首先對靜電信號進行經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解處理,得到13個本征模態(tài)分量IMF,然后對每個IMF分量進行R/S分形分析得到關(guān)系曲線ln[R(τ)/S(τ)]~lnτ,最后對關(guān)系曲線的直線段部分做線性擬合,得到擬合直線的斜率,即Hurst指數(shù)H;(3)根據(jù)分形特征及Hurst指數(shù)H的大小,將靜電信號劃分為尺度1、尺度2和尺度3,具體劃分方法如下:
將Hurst指數(shù)H小于0.5的IMF分量劃入尺度1;將在小的時間延遲τ下Hurst指數(shù)H大于0.5小于1而大的時間延遲τ下的Hurst指數(shù)H小于0.5的IMF分量劃入尺度2;將Hurst指數(shù)H大于0.5小于1的IMF劃入尺度3;
(4)計算靜電信號的尺度1、尺度2及尺度3的能量比重,能量比重的計算方法如下:
靜電信號被分解成13個IMF分量,假設(shè)其中尺度1占有M個IMF分量,分別是IMF1,IMF2…,IMFM,一個IMF分量為一組時間序列{x1,x2,…xH},其中,能量EIMF1的計算公式為:
EIMF1=x12+x22+…+xH2
其余的能量EIMF2、EIMF3…EIMFM的計算公式與EIMF1的計算公式雷同,利用上述公式分別計算每個IMF分量的能量,則靜電信號尺度1的能量比重R1:
按照計算靜電信號尺度1的能量比重R1的方法,計算靜電信號尺度2能量比重R2以及尺度3能量比重R3;
(5)根據(jù)步驟(4)計算得到的4種流型靜電信號3個尺度的能量比重,分別以R1、R2為橫坐標和縱坐標,繪制這4種流型的分布圖;
(6)以步驟(5)獲得的4種流型分布圖為參照標準,重新采集某一未知流型的靜電信號,并重復(fù)步驟(2)-(4),將計算結(jié)果與分布圖進行比對,判斷是否為這4種流型中的一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密相氣力輸送兩相流流型的識別方法,其特征是:所述尺度1比重R1、尺度2比重R2和尺度3的比重R3之和為1,即:R1+R2+R3=1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密相氣力輸送兩相流流型的識別方法,其特征是:所述步驟(1)獲取的流型分為懸浮流、層流、疏密流和沙丘流4種流型。