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申请/专利权人：中国地质大学(武汉)

摘要：本发明提供了一种基于复电阻率法的管道内三相流持率测量系统，涉及持率测量领域，包括：发射机单元、管道持率测量传感器阵列、接收机单元和上位机单元；发射机单元的输出端连接管道持率测量传感器阵列的输入端，管道持率测量传感器阵列的输出端连接接收机单元的输入端，接收机单元的输出端连接上位机单元。本发明的有益效果是：本发明具有测量参数丰富，结构简单、响应速度快等优势，克服了传统管道持率测量系统中测量参数单一、测量装置复杂等问题。

主权项：1.一种基于复电阻率法的管道内三相流持率测量系统，其特征在于：包括：发射机单元、管道持率测量传感器阵列、接收机单元和上位机单元；发射机单元的输出端连接管道持率测量传感器阵列的输入端，管道持率测量传感器阵列的输出端连接接收机单元的输入端，接收机单元的输出端连接上位机单元；所述发射机单元包括激励控制模块、驱动电路和激励主回路，激励控制模块通过驱动电路连接激励主回路，用于产生激电信号，提供极化信号源，以便后续极化信号的采集；所述管道持率测量传感器阵列用于输出发射机单元产生的激电信号，采集管道内对激电信号激发极化后的电场信号和电流信号，并将电场信号和电流信号传输至接收机单元；所述接收机单元包括信号采集模块和主控制模块，信号采集模块的输出端连接主控制模块的输入端，主控制模块的输出端连接上位机单元，用于接收来自管道持率测量传感器阵列的电场信号和电流信号，并通过信号采集模块对电场信号和电流信号进行处理，将处理后的信号传输至上位机单元；所述上位机单元用于实现对数据的存储、实时显示与处理，得到管道内油、气、水三相流各相的持率；数据处理的过程为：对上位机接收到的数据进行FFT处理，FFT的计算公式如式1所示： 其中，Zk是k次谐波分量的谐波系数，k是谐波序号，N为原始数据的个数，n为原始数据的序号，zn是第n个原始数据，e为自然常数，j为虚数单位；对FFT处理后的频域数据根据公式2进行计算，得出复电阻的实虚部阻抗值： 其中，Z'k是复阻抗的实部值，Z”k为复阻抗的虚部值，Zk为测量数据进行FFT后得到的k次谐波分量的谐波系数，k是谐波序号；通过得到的实虚部阻抗值以及训练完成的神经网络，该神经网络以复电阻的实部和虚部为输入层，持水率和持油率为输出层，得到管道内的持水率和持油率，进而通过公式2得到管道内的持气率，最终得到管道内三相流各相的持率；Yg＝1-Yw-Yo3其中，Yg表示持气率，Yw、Yo分别表示持水率和持油率。

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