气液两相流电容传感器
专利汇可以提供气液两相流电容传感器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 气液两相流 电容 传感器 ，该传感器包括 法兰 盘、保护极板、电容极板、连接管道、极板管、屏蔽罩和杂散电容滤波 电路 ，所述连接管道的两端固定有法兰盘，极板管和屏蔽罩分别固定在两个连接法兰盘之间，电容极板设置在极板管中间的外圆上，其外圆的两边设置有保护极板，电容极板和屏蔽罩分别接有引线，保护极板和电容极板长度L按2R1≤L≤2R2的原则确定，其中R2=1.5R1，弧形极板张 角 θ=120°～140°，屏蔽罩半径R3的最佳参数为R3≈2R1，本 发明 具有结构简单、成本低、寿命长、敏感度高，能精确测量流速、相浓度和滑动比等优点，适合于 输油管道 非侵入式气液两相流的测量。，下面是气液两相流电容传感器专利的具体信息内容。
1、一种气液两相流电容传感器，其特征是，该电容传感器包括法兰盘、 保护极板、电容极板、连接管道、极板管、屏蔽罩和杂散电容滤波电路，所 述连接管道的两端固定有连接法兰盘，极板管和屏蔽罩分别固定在两个连接 法兰盘之间，电容极板设置在极板管中间的外圆上，其外圆的两边设置有保 护极板，电容极板和屏蔽罩分别接有引线。
2、如权利要求1所述的电容传感器，其特征是所述杂散电容滤波电路的 电源极板S1与激励电压+V连接，探测极板S2与放大器的负输入端相接，其 负输入端与输出端并联有电容和电阻，屏蔽罩和放大器的正输入端都分别接 地，构成了三端电容器，其电容有电源极板与探测极板间的电容Cx，电源极 板与屏蔽罩间的杂散电容Cs1，探测极板与屏蔽罩间的杂散电容Cs2，杂散电 容Cs1与电源电压+V并联，杂散电容Cs2与放大器的虚地点作用接地并联， 电容Cx不受影响，起到抗杂散电容的作用。
3、如权利要求1所述的电容传感器，其特征是，保护极板和电容极板长 度L按2R1≤L≤2R2的原则确定，其中R2＝1.5R1，孤形极板张角θ＝120°～ 140°，屏蔽罩半径R3的最佳参数为R3≈2R1。
4、如权利要求1所述的电容传感器，其特征是所述连接管道和极板管的 材料都为有机玻璃，和两管之间的空气层，构成三层绝缘层，其介电常数分 别为3.50、1.00、3.50。
技术领域
本发明涉及一种油田输油管道测量用的电容传感器，特别涉及一种气液 两相流电容传感器。
背景技术
发明内容
本发明包括法兰盘、保护极板、电容极板、连接管道、极板管、屏蔽罩 和杂散电容滤波电路，所述连接管道的两端固定有法兰盘，极板管和屏蔽罩 分别固定在两个连接法兰盘之间，电容极板设置在极板管中间的外圆上，其 外圆的两边设置有保护极板，电容极板和屏蔽罩分别接有引线，所述杂散电 容滤波电路的电源极板S1与激励电压+V连接，探测极板S2与放大器的负输 入端相接，其负输入端与输出端并联有反馈电容和电阻，屏蔽罩和放大器的 正输入端都分别接地，构成了三端电容器，有电源极板S1与探测极板S2间的 电容Cx，电源极板S1与屏蔽罩间的杂散电容Cs1，探测极板S2与屏蔽罩间的 杂散电容Cs2，杂散电容Cs1与电源电压+V并联，杂散电容Cs2与放大器的 虚地点作用接地并联，电容Cx不受影响，起到抗杂散电容的作用，本发明的 结构原理是：电容传感器的电容值与电容极板面积成正比，电容极板取得较 长，则电容值也较大，边缘效应的影响就会相对的减小，保护极板和电容极 板长度L按2R1≤L≤2R2的原则确定，R1为连接管道内径，R2为连接管道外 径，其中R1-R2越大，电场的均匀性越好，但电容敏感度下降，其最佳参数 为R2＝1.5R1，孤形极板张角θ＝120°～140°，屏蔽罩半径R3与连接管道的 外径R2的距离参数不同，即R3-R2的数值不同，电容极板上所产生的电场、 磁场强度和电场方向均不同，则影响探测极板表面电荷密度，将得到不同的 电容值和电容敏感度，其最佳参数为R3≈2R1。
由于采用上述技术方案，本发明具有结构简单、成本低、寿命长、敏感 度高，能精确测量流速、相浓度和滑动比等优点，适合于输油管道非侵入式 气液两相流的测量。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是杂散电容滤波电路图；
图中：1法兰盘、2保护极板、3电容极板、4保护极板、5法兰盘、6连 接管道、7极板管、8屏蔽罩、9电容极板引线、10屏蔽罩引线、11电源极板、 12探测极板、13放大器。
具体实施方式：
如图1和图2所示，结合实施例进一步说明本发明的技术方案和结构原 理。一种气液两相流电容传感器，该传感器的连接管道6的两端分别固定有 法兰盘1和法兰盘5，极板管7和镀锌板屏蔽罩8分别固定在法兰盘1和法兰 盘5之间，极板管7设置在中间，屏蔽罩8设置在最外层。电容极板3由电 源极板11和探测极板12组成，分别设置在极板管7中间的外圆上，其外圆 两边分别设置有结构相同的保护极板2和保护极板4，电容极板和保护极板材 料的铜箔。电容极板3接有电容极板引线9，屏蔽罩8接有屏蔽罩引线10。 连接管道6内径R1为50.8mm，外径R2为80mm，极板长度L为100mm，孤形 极板张角θ为120°屏蔽罩外径R3为100mm，连接管道6与极板管7的材料 都为有机玻璃，和两管之间的空气层，构成三层绝缘层，其介电常数分别为 3.50、1.00、3.50。采用这样介电常数的绝缘材料，电容敏感度分布较好，该 电容传感器的安装使用方便，通过螺钉把两端的法兰盘固定在输油管道中间 的支架上，原油从连接管道中流过时，由于电容值的变化则能精确地测量出 原油流速、相浓度、滑动比等参数，通过转换器把测量信号转变成电压信号， 反映出测量输油管道内多相流各项测量技术数据。
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