本文研究了運用單相流量計組合進行液液兩相流參數測量的方法，該方法首先通過靜態混合器將液液兩相流混合成為均相流，然后利用文丘里管獲得兩相流差壓，利用渦輪流量計獲得兩相流總體積流量，最后通過液液兩相流測量模型獲得液液兩相流總體積流量、總質量流量、混合密度以及分相流量。初步實驗結果表明該方法是可行的，在總體積流量1、6m3/h，油含率15%、85%的范圍內，可有效地測量液液兩相流的總體積流量、總質量流量和兩相流混合密度，測量相對誤差在5%以內，但液液兩相流分相流量測量相對誤差較大，仍需進一步研究。

  液液兩相流系統廣泛存在于化工、石油和日化等工業領域，其重要參數的在線測量具有重要意義。然而，相對于氣液兩相流和氣固兩相流，液液兩相流檢測技術方面的研究還相對較少[1一5]。傳統的基于兩相分離器的方法存在實時性能差，體積大和成本高等問題。核密度計結合單相流量計的方法存在安全性問題，成本也較高。近年出現的科里奧利質量流量計雖可以實現液液兩相流測量，但成本高，使用維護不方便。

利用單相儀表組合進行單相流、氣液兩相流和氣固兩相流有關參數的測量已有相當的歷史，并已取得了很多有益的成果[3一6]，但對于液液兩相流，目前這方面的研究很少，有關的理論分析和實驗研究還相當有限[l]。

本文基于單相儀表組合測量的思想，提出了利用“文丘里管和渦輪流量計”組合并結合靜態混合器進行液液兩相流參數測量的新方法，并通過初步實驗研究驗證了該方法的可行性和有效性。

2測量原理與方法

液液兩相流參數測量所采用的技術路線和原理框圖如圖1所示。

靜態混合器的引入可消除液液兩相流流型對參數測量的影響，從而使得混合后的液液兩相流體可視為均相流[v]，則根據節流元件不可壓縮流體計算公式，文丘里管所獲得的差壓和液液兩相流體積流量之間的關系可表為:

其中，qv為流經文丘里管的液液兩相流體積流量，p為液液兩相流混合密度，K為文丘里管的儀表系數，△p為文丘里管處的差壓。

根據連續性方程，渦輪流量計獲取的兩相流總體積流量Qv應等于流經文丘里管的體積流量，即:

3實驗裝置與實驗流程

液液兩相流的實驗裝置如圖2所示，油(0#柴油)經穩壓后流入油路由一高精度橢圓齒輪流量計進行油流量計量，水(自來水)經穩壓后流入水路由一高精度電磁流量計進行水流量計量。油和水匯合形成油水兩相流后進入測量管段。最后油水兩相進入分離罐進行油水分離，油返回油箱，水則直接排出。實驗范圍為:總體積流量1~6m”/h，油含率15%、85%。所采用的文丘里管由杭州成套節流裝置有限公司生產，渦輪流量計由上海自動化儀表九廠生產，單相流測量精度分別為1%和0.5%

4實驗結果與討論

初步實驗結果表明:本文提出的液液兩相流測量方法是可行的，在上述實驗范圍內，油水兩相流總體積流量、總質量流量及混合密度的相對測量誤差均在士5%以內，圖3示出了25mm管徑下的一組典型測量數據。然而，油水兩相分相流量測量的精度還不甚理想，常常出現大于15%的測量誤差。經分析，測量各個環節的誤差傳遞與放大，靜態混合器產生的旋流[s]，以及單相流文丘里管和渦輪流量計對液液兩相流

本文提出了采用“文丘里管和渦輪流量計”組合并結合靜態混合器進行液液兩相流參數測量的新方法。初步研究表明，該方法是有效的。在本文實驗范圍(總體積流量l~6m3/h，油含率15%~85%)內液液兩相流總體積流量、總質量流量和液液兩相流混合密度的相對測量誤差均在5%以內，已能滿足工程應用的要求。但分相流量測量的相對誤差較大，需要更深入的研究和改進。針對這一問題，今后的研究工作將圍繞以下幾方面展開:

(l)尋求有效的校正方法以提高分相測量精度。

(2)采用類似的技術路線，但尋求單相流量計最佳組合以提高分相流量測量的精度，例如V形內錐式節流元件(V一ConeMeter)和渦輪流量計組合，文丘里管和橢圓齒輪流量計組合等。

(3)本文采用的靜態混合器雖克服了流型對兩相流參數測量的影響，但同時也導致了旋流的產生和較大的壓損，因而有必要尋求更為有效的混合方法。