电导测量技术在两相流检测中的应用

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本文对电导测量技术及其在两相流检测中的应用进行了研究。电导测量技术具有成本低、安全性好、灵敏度高、可测范围宽、便于实现连续测量等优点,它在两/多相流参数检测领域中具有重要的应用价值。在对电导测量技术的相关理论进行深入研究的基础上,作者设计了一套分布电导测量软硬件系统,并将该系统应用到了油水两相流检测中,通过大量实验,验证了电导测量系统的有效性和电导测量技术应用于油水主导相判别的可行性。实验结果表明,利用所设计的电导测量系统获取的电导信号,对油水两相流进行主导相判别的效果达到了预期要求。本文的主要工作概括如下:(1)设计了一套电导测量系统。该系统以30kHz正弦波电流源作为激励源,有效地消除了电极极化效应,同时,由于引入了高速A/D峰值采样技术,避免了传统的模拟解调方式带来的滤波环节延迟,提高了系统运行速度,同时简化了硬件系统的结构;(2)针对油水两相流主导相判别这一问题,设计了最小二乘支持向量机多类分类器。该分类器利用电导测量系统测得的电导数据,对油水两相流的主导相进行在线判别,实验结果证明了该分类器的有效性;(3)利用所设计的电导测量系统和LS-SVM分类器构建了油水两相流主导相判别系统,并围绕该系统成功地设计、完成了油水主导相判别实验。通过在不同工况的多组实验,实时获得了包括分布电导信号在内的大量实验数据,利用构建的最小二乘支持向量机多类分类器,最终实现了油水主导相的判别。目前,基于电导信号的两/多相流检测技术多局限于测量连续相导电的两/多相流体,而本文尝试将电导测量技术应用于含有非导电连续相的高含油率油水两相流检测中,获得了较为满意的结果。
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