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申请/专利权人：天津大学

摘要：本发明公开一种利用旋进漩涡MEMS三轴加速度矢量模值信息测量湿气相含率的方法，包括以下步骤：利用基于安装有三轴加速度传感器的旋进漩涡流量计进行管道干气和湿气流量测量，采集三轴加速度传感器各轴上的电信号输出，消除辅助测量轴输出信号中的重力偏置电压；将消除重力偏置电压后的旋进漩涡三轴的电信号输出通过传感器灵敏度等相关参数转换为对应的三轴加速度信号，并进行矢量合成，得到干气和湿气加速度矢量模值；利用干气加速度矢量模值与单相气体流量之间的关系，建立起干气加速度矢量模值与表征气体流量的无量纲参数之间的拟合关系；对湿气加速度矢量模值用对应干气工况下的加速度矢量模值进行无量纲化；基于量纲分析法，利用湿气无量纲加速度矢量模值建立湿气液相体积含率计量模型，实现对湿气相含率的测量。

主权项：1.一种利用旋进漩涡MEMS三轴加速度矢量模值信息测量湿气相含率的方法，基于安装有三轴加速度传感器的旋进漩涡流量计，流量计喉部安装有温压一体式传感器；通过旋进漩涡流量计进行管道流量测量时，三轴加速度传感器中，与流体方向一致的定义为流体主冲击轴；与插入管道方向一致的定义为辅助测量轴；垂直于流体方向与插入方向所组成平面的定义为旋进漩涡敏感轴，其特征在于，包括以下步骤：1通过温压一体式传感器采集实验管道压力、温度，通过旋进漩涡流量计进行管道内单相气体流量测量，采集三轴电信号输出，并消除辅助测量轴输出信号中的重力偏置电压；2将消除重力偏置电压后的旋进漩涡三轴电信号输出转换为对应的三轴加速度信号，具体公式如下： 式中，ai为各轴上的加速度信号，g；Ui为各轴上的输出电压信号，V；Sg为加速度传感器芯片的灵敏度，Vg；U0为加速度传感器芯片的重力偏置电压，V；3将三条轴上的加速度信号进行矢量合成，得到单相气体加速度矢量模值；4根据单相气体加速度矢量模值与单相气体流量之间的关系，建立起单相气体加速度矢量模值与无量纲的气相弗洛德数之间的拟合关系，具体公式如下： 式中，为单相气体加速度矢量模值，g；Frg为无量纲的气相弗洛德数；d1、d2、d3、d4为拟合系数；5重复步骤1-3进行管道内湿气气液两相流流量测量，提取湿气加速度矢量模值；对湿气加速度矢量模值用对应的单相气体加速度矢量模值进行无量纲化，具体公式如下： 式中，为湿气加速度矢量模值，g；A*为湿气无量纲加速度矢量模值；6基于量纲分析法，利用湿气无量纲加速度矢量模值建立湿气液相体积含率计量模型，实现对湿气相含率的测量，具体可表示为： 式中，XLM为无量纲Lockhart-Martinelli参数；e1、e2、e3、e4为拟合系数。

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