电磁相关法流量测量传感器励磁线圈轴向长度设计研究.pdf

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1、第5期电子学报V01．42No．52014年5月A(1AEICrRONICASINICAMay2014电磁相关法流量测量传感器励磁线圈轴向长度设计研究王月明，一，孔令富，李英伟(1．内蒙古科技大学数理生学院，内蒙古包头014010；2．燕山大学信息工程学院，河北秦皇岛066OO4)摘要：电磁相关法流量测量传感器以其独特的结构在两相流或多相流流量测量领域有着广泛的应用前景．通过建立该传感器励磁线圈在测量区域的磁场理论模型，并对不同轴向长度的励磁线圈的磁场进行数值仿真，运用磁场评价指标分析确定励磁线圈的轴向

2、长度，为该传感器的励磁线圈轴向长度的设计提供参考依据并为之实现奠定基础．关键词：电磁相关法流量测量；励磁线圈；传感器设计中图分类号：17-I86文献标识码：A文章编号：0372—2112(2014)05—0978．04电子学报URL：http：／／www．~jouma1．org．cnI]OI：10．3969／j．issn．0372—2112．2014．05．022DesignstudyonExcitationCoilAxialLengthofElectromagneticCorrelationMetho

3、dFlowMeasurementSensorWANGYue．ming1,2KONGLing-fu2LIYing-wei2,，(1．SchoolofMPB，InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology，Baotou，InnerMongolia014010，China2．CollegeofInformationScience＆Engineering，YanshanUniversity，Qinhuangdno，HebeiO66OO4，China)Abstract：

4、Electromagneticcorrelationmethodflowmeasurementsensorhaswideapphcationprospectforitsuniquestructureinflowmeasurementfieldoftwo-phaseormultiphaseflow．Byestablishingthemagnetictheoreticmodelofthesensor’sexci~tioncoilinmeasuringarea，andnumericalsimulatingto

5、themagneticfieldofexcitationcoilwhichaxiallengthisdifferent，analyzeanddeterminetheaxiallengthofexcitationcoilbyusingmagneticfieldanalysisindex，provideareferencebasisforthedesignofaxislengthofsensor’Sexcitadoncoilandlaythefoundationforitsimplementation．Ke

6、ywords：correlationelectromagneticflowmeasurement；excitationcoil；sensordesign据电磁流量测量法获取流体流量信息；当流体为非高含1引言水时，两对检测电极获取的测量信号存在一定波动性，电磁相关法流量测量传感器是一种新型的应用于对两对检测电极的测量信号进行互相关运算进而获得石油生产测井的油气水多相流流量测量装置．与传统的流体流经两对检测电极距离的渡越时间，然后计算出两电磁流量测量传感器和相关法流量测量传感器相比，电相流或多相流的流体速度

7、，从而获得相应的流体流量．磁相关法流量测量传感器具有测量工艺简单、连续测由于该流量测量传感器设计有两对检测电极，需要较长量、测量范围宽、测量准确等优点lJ，在生产测井方面的的轴向长度的励磁线圈来确保两对检测电极处于同一油气水多相流测量方面有着广阔的应用前景．电磁相关磁场中．电磁相关法流量测量传感器励磁线圈轴向长度法流量测量传感器在管道轴向位置安置有两对检测电的设计是实现该传感器的关键技术问题之一，当传感器极，两对检测电极位于同一励磁线圈产生的磁场中，两的励磁线圈轴向长度较小时，使两对检测电极不在同一对检

8、测电极利用法拉第电磁感应定理分别获取测量信磁场中，在检测电极附近会产生电涡流_2．3J，增大流量号．在传感器测量含一定比率的非导电物质两相流(如参数测量误差_4l5J．当传感器的励磁线圈的轴向长度较油水两相流)或多相流流体流量的过程中，当流体为高大的时，会造成功耗较大与材料的浪费，且会增大传感含水时，两对检测电极获取的测量信号波动较小，可根器使用空间，对井下传感器的电路设计和压力等设计指收稿日期：2013—07．29；修回日期：2014-0