四电极电导传感器敏感场的理论分析

针对水为连续相条件下的油水两相流含水率测量问题，首先分析了环形四电极电导传感器敏感场正问题的数学模型。之后在此模型基础上，利用分离变量法推导了均匀媒质时传感器内部电势、轴向电流和径向电流的分布，并得到了简单非均匀媒质时场域内各点电压的数学理论解。最后，建立了油水两相环状流型下电导传感器含水率测量模型。结果表明，该模型与Begovich＆Watson经典公式吻合，为进一步深入研究电导传感器的响应特性奠定了基础。     

一种新的电容层析成像电极组合激励测量模式

电容层析成像图像重建为非线性不适定反问题,其敏感场分布不均匀,可获得的测量数据有限,中心处物体的成像效果不佳。增加电极数目,可获得更多的电容测量数据,减小其不定性,同时改善敏感场分布。但同时导致电容测量值变小,测量精度下降。在保证电容测量精度的前提下,提出了24电极组合式电容层析成像传感器结构,研究了两种激励测量方案,并与传统12电极电容层析成像传感器进行了对比分析,包括电容测量值的大小及其动态测量范围、灵敏场分布的均匀性以及不同流型下的重建图像。仿真结果表明,与12电极电容层析成像传感器相比,采用24电极组合式电容层析成像传感器,其电容测量值大,可较好地保证测量精度,其灵敏度分布更加均匀,对中心处物体的成像质量明显提高。     

基于LabVIEW平台的双脉冲电流法在气-液两相环状流壁面剪切力测量中的应用

建立了液膜厚度与壁面剪切力的模型,通过双脉冲电流法测量出气-液两相流环状流的壁面液膜厚度,进而计算出壁面剪切力值。优化设计了电导式纵向四电极传感器,采用环形电极进行电流激励与电压信号获取。整套系统的数据采集、公式换算都以LabVIEW为平台并结合Matlab完成。     

阻抗式含水率测量仪激励源的优化设计

针对传统阻抗式含水率计交流激励恒流源输出电流小、结构复杂的问题,提出一种采用双向脉冲激い励恒流源的油井含水率检测新技术.该技术可有效避免直流激励下的介质电极化现象,提高含水率测量的精度和灵敏度.动态实验表明,新型测量仪具有良好的含水率分辨能力,当流量高于10 m3/d时,测量误差小于±3%.     

四线圈系电磁法原油含水率测量模型优化研究

电磁法原油含水率是一种非接触式测量方法,其四线圈系结构可有效抵消一次感应电动势的干扰,增强接收信号的信噪比。构建基于电磁电导法原油含水率测量的四线圈系模型,利用comsol多物理场仿真软件对四线圈系电磁法原油含水率测量模型进行仿真分析,研究线圈系结构参数对测量结果的影响。通过仿真,分析了不同条件下的磁感线分布和磁感应强度的变化,仿真结果表明线圈组选用双层绕制且两线圈间距离取0.35m时,在接收线圈处感应电动势最大,参数最优。     

一种飞机复合材料构件损伤检测的新方法

本文针对飞机复合材料构件损伤,提出了一种新的检测方法进行研究,设计了同面多电极电容传感器并将其用于飞机用复合材料板试件结构损伤的检测实验中.采用方波信号激励同面多电极电容传感器的源电极,测量源电极与检测电极之间电容值并对检测电极响应信号进行快速傅里叶变换(FFT)分析,讨论了不同频率方渡激励信号对传感器灵敏度的影响.实验结果表明,当飞机复合材料构件发生损伤时,与完好试件相比较,测量的电容值减小,检测电极响应信号FFT频谱的基波和谐波幅值减小,说明该方法对飞机复合材料构件损伤的检测是可行的.传感器灵敏度随着方波信号频率在100Hz到2MHz范围内增大而提高.     

测量液体电导的两种新方法

介绍两种用于液体电导测量的新方法,给出具体的电路实现并分析两种电导测量方法各自的特点。基于锁相放大原理的测量方法可在低速测量的情况下实现液体电导的高分辨率检测,而基于双极性脉冲电流激励技术的电导测量方法能在保证一定测量精度的同时实现高速度的电导测量。最后对两种液体电导测量方法的优点、局限性以及进一步改进的意见进行了讨论。     

原油/水/壁面界面吸附特性及应用研究

原油/水/壁面三相界面特性存在于接触式传感器测量原油含水率当中,通过探针与原油的接触时间与原油掠过探针的速度,及Langmuir等温吸附模型得出特性吸附曲线,表明温度是影响含水率传感器测量精度的主导因素,现场应用结果表明,根据温度影响趋势,对传感器标定可减小传感器的测量误差。     

轴线位置含一柱状油泡时电导传感器敏感场分布特性

对应用于油井井下油水两相流含水率测量的电导传感器敏感场分布特性进行了研究。建立了传感器管道轴线位置含一柱状油泡时敏感场分布的理论模型,利用Schwartz交替迭代法求解了敏感场内的电势分布和电流密度分布,分析了不同油泡大小和所处位置对传感器输出结果的影响。为进一步深入研究电导传感器的响应特性奠定了基础。     

碳纤维布基聚吡咯修饰电极传感器检测茶叶中氟含量

采用恒电流聚合制得聚吡咯(PPy)膜修饰电极传感器,该电极传感器对氟离子(F-)具有一定的电流响应性能.进一步实验表明聚吡咯修饰电极传感器可用于快速检测茶叶中的氟离子.