Capacitance sensor for void fraction measurement

• Autorzy: Krupa, A. , Jaworek, A.

Warianty tytułu

PL

Charakterystyki pomiarowe przetwornika pojemnościowego do pomiaru stopnia zapełnienia w przepływach dwufazowych

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wyznaczono charakterystyki pomiarowe przetwornika pojemnościowego do pomiaru stopnia zapełnienia w przepływach dwufazowych o strukturze korkowej, pierścieniowej i pęcherzowej. Przetwornik pojemnościowy składa się z dwóch elektrod umieszczonych na zewnętrznej ściance rury. Zmiany pojemności przetwornika spowodowane zmianą zawartości faz w przepływie mierzone są w obwodzie rezonansowym generatora w.cz. Zmiany częstotliwości generatora są miarą zawartości fazy gazowej w rurze.

EN

Characteristics of capacitance sensor used for void fraction measurements in two phase flow of slug, annular or bubble flows patterns have been determined. The sensor consists of two electrodes mounted on outer side of the pipeline. The capacitance changes due to void fraction variations were measured in a radio-frequency resonant circuit. The frequency deviations are the measure of void fraction in the pipeline.

Słowa kluczowe

PL

przepływ dwufazowy; przetwornik pojemnościowy

EN

two phase flow; void fraction; capacitance sensor

• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 86, nr 7
• Strony: 196-198
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17. poz. rys., wykr.

Twórcy

autor

Krupa, A.

autor

Jaworek, A.

• Instytut Maszyn Przepływowych im. Roberta Szewalskiego PAN, 80-952 Gdańsk ul. Fiszera 14,,

Bibliografia

• [1] Abouelwafa M.S.A., Kendall E.J.M., The use of capacitance sensors for phase percentage determination in multiphase pipelines. IEEE Trans. Instrum. Meas. 29 (1980), No.1, 24-27
• [2] Caniere H., T’Joen C., Willockx A., De Paepe M., Capacitance signal analysis of horizontal two-phase flow in a small diameter tube. Exp. Thermal Fluid Sci. 32 (2008), 892-904
• [3] Caniere H. , T’Joen C., Willockx A., De Paepe M. , Christians M., van Rooyen E., Liebenberg L., Meyer J .P. , Horizontal two-phase flow characterization for small diameter tubes with a capacitance sensor. Meas. Sci. Technol. 18 (2007), 2898-2906
• [4] Huang S.M. , Green R.G., Pląskowski A.B. , Beck M.S. , Conductivity effects on capacitance measurements of two- component fluids using the charge transfer method. J. Phys. E: Sci. Instrum. 21 (1988) 539-548
• [5] Huang S.M., Fielden J., Green R.G., Beck M.S., A new capacitance transducer for industrial applications. J. Phys. E: Sci. Instrum. 21 (1988), 251-256
• [6] Huang S.M., Stott A. L . , Green R.G., Beck M.S., Electronic transducers for industrial measurement of low value capacitances. J. Phys. E: Sci. Instrum. 21 (1988), 242-250
• [7] Jaworski A.J., Dyakowski T., Davies G.A., A capacitance probe for interface detection in oil and gas extraction plant. Meas. Sci. Technol. 10 (1999), No.3, L15-L20
• [8] Jaworek A. , A capacitance method for measurement of phase-percentage in two-phase flow). Pom. Autom. Kontr. 40 (1994), No. 11, 258-260 (in Polish)
• [9] Jaworek A . , Krupa A., Gas/liquid ratio measurements by RF capacitance sensor. Sensors Actuators A: Phys. 113 (2004), No.2, 133-139
• [10] Jaworek A., Krupa A., Trela M., Capacitance sensor for void-fraction measurement in water/steam flows. Flow Meas. Instrum. 15 (2004), No.5-6, 317-324
• [11] Keska J .K. , Williams B.E. , Experimental comparison of flow pattern detection techniques for air-water mixture flow. Exp. Thermal Fluid Sci. 19 (1999), 1-12
• [12] Tollefsen J . , Hammer E.A. , Capacitance sensor design for reducing errors in phase concentration measurements. Flow Meas. Instrum. 9 (1998), No.1, 25-32
• [13] Elkow K.J . , Rezkallah K.S. , Void fraction measurements in gas-liquid flows using capacitance sensors. Meas. Sci. Technol. 7 (1996), 1153-1163
• [14] Geraets J .J .M. , Borst J.C. , A capacitance sensor for two-phase void fraction measurement and flow pattern identification. Int. J. Multiphase Flow 14 (1988), No.3, 305-320
• [15] Rząsa M.R. , The measuring method for tests of horizontal two-phase gas–liquid flows, using optical and capacitance tomography. Nuclear Eng. Design 239 (2009), 699-707
• [16] Rząsa M.R. , A new transducer of double processing for capacitive tomography. Metrology Meas. Systems XIV (2007), No.2, 291-305
• [17] Stott A.L . , Green R.G., Seraji K. , Comparison of the use of internal and external electrodes for the measurement of the capacitance and conductance of fluids in pipes. J. Phys. E: Sci. Instrum. 18 (1985), 587-592