ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МНОГОФАЗНЫЙ РАСХОДОМЕР

1. Датчик для детектирования относительного содержания компонентов в смеси, причем этот датчик содержит:
диэлектрический преобразователь, содержащий первый проводящий стержень и второй проводящий стержень;
генератор колебаний, выполненный с возможностью подачи напряжения на первый проводящий стержень;
усилитель, выполненный с возможностью приема напряжения со второго проводящего стержня в качестве входного сигнала; и
контроллер, выполненный с возможностью периодического отбора выходных напряжений усилителя для генерирования множества выборок напряжения и сравнения этих выборок с четко различимыми значениями напряжения для идентификации каждого из компонентов с целью определения относительного содержания компонентов.
2. Датчик по п. 1, в котором контроллер определяет относительное содержание компонентов путем интегрирования относительных интервалов времени, когда был идентифицирован каждый компонент.
3. Датчик по п. 1, в котором каждый проводящий стержень имеет цилиндрическую форму, при этом поперечное сечение каждого стержня характеризуется наличием пары асимметричных примыкающих друг к другу областей, включающих в себя заднюю область и переднюю область, имеющих выпуклую форму, причем передняя область первого проводящего стержня обращена в сторону передней области второго проводящего стержня и отстоит от нее на определенное расстояние.
4. Датчик по п. 1, в котором первый проводящий стержень характеризуется наличием первой наклонной лицевой стороны, расположенной под первым острым углом к первой задней стороне первого проводящего стержня, а второй проводящий стержень характеризуется наличием второй наклонной лицевой стороны, расположенной под вторым углом ко второй задней стороне второго проводящего стержня, причем первая и вторая наклонные лицевые стороны обращены друг к другу, а через пространство между первой и второй лицевыми наклонными сторонами протекает смесь.
5. Датчик по п. 4, в котором первый проводящий стержень включает в себя первый участок, расположенный ниже первой наклонной стороны, и второй участок, расположенный ниже второй наклонной стороны, а диэлектрический преобразователь включает в себя трехслойную область между первым участком и вторым участком, причем трехслойная область содержит первый изолятор, закрывающий первую сторону первого участка, второй изолятор, закрывающий вторую сторону второго участка, и заземленную проводящую пластину, расположенную между изоляторами.
6. Датчик по п. 5, в котором первая и вторая стороны выполнены плоскими, а задние стороны выполнены полуконическими.
7. Датчик по п. 1, в котором усилитель сконфигурирован таким образом, что его выходное напряжение характеризуется первым значением напряжения из числа четко различимых значений напряжения, которое указывает на присутствие нефти; вторым значением напряжения из числа четко различимых значений напряжения, которое указывает на присутствие газа; и третьим значением напряжения из числа четко различимых значений напряжения, которое указывает на присутствие воды.
8. Датчик по п. 1, дополнительно содержащий фазовый компаратор, выполненный с возможностью использования напряжения, которое подается генератором колебаний, и выходного напряжения усилителя для определения разности фаз, причем для выявления данного конкретного компонента смеси контроллер использует как выходное напряжение, так и разность фаз.
9. Датчик по п. 8, в котором контроллер определяет, что данным конкретным компонентом является нефть, когда выходное напряжение представляет собой первое значение напряжения из числа четко различимых значений напряжения, а разность фаз составляет 90 градусов, и контроллер определяет, что данным конкретным компонентом является смесь воды и газа, когда выходное напряжение представляет собой первое значение напряжения, а разность фаз составляет менее 90 градусов.
10. Датчик по п. 9, в котором контроллер определяет, что данным конкретным компонентом является газ, когда выходное напряжение представляет собой второе значение напряжения из числа четко различимых значений напряжения, а разность фаз составляет менее 90 градусов, и контроллер определяет, что данным конкретным компонентом является смесь воды и нефти, когда выходное напряжение представляет собой второе значение напряжения, а разность фаз составляет менее 90 градусов.
11. Датчик по п. 10, в котором контроллер определяет, что данным конкретным компонентом является вода, когда выходное напряжение представляет собой третье значение напряжения из числа четко различимых значений напряжения.
12. Датчик по п. 1, дополнительно содержащий конденсатор переменной емкости, соединенный с усилителем, причем напряжение, подаваемое генератором колебаний на первый проводящий стержень, характеризуется положительной полярностью, а на конденсатор переменной емкости генератор колебаний подает напряжение отрицательной полярности.
13. Диэлектрический расходомер, содержащий:
первый диэлектрический преобразователь, содержащий первую пару проводящих стержней, первый генератор колебаний, выполненный с возможностью подачи первого напряжения на первый проводящий стержень первой пары, и первый усилитель, выполненный с возможностью приема напряжения со второго проводящего стержня первой пары в качестве входного сигнала;
второй диэлектрический преобразователь, содержащий вторую пару проводящих стержней, второй генератор колебаний, выполненный с возможностью подачи второго напряжения на первый проводящий стержень второй пары, и второй усилитель, выполненный с возможностью приема напряжения со второго проводящего стержня второй пары в качестве входного сигнала; и
контроллер, выполненный с возможностью определения расхода по выходному сигналу первого усилителя и выходному сигналу второго усилителя.
14. Расходомер по п. 13, дополнительно содержащий врезной трубный узел, причем во внутреннее пространство врезного трубного узла вводится первая пара проводящих стержней, которая устанавливается в первом положении, и во внутреннее пространство врезного трубного узла вводится вторая пара проводящих стержней, которая устанавливается во втором положении.
15. Расходомер по п. 14, в котором врезной трубный узел включает в себя полую трубку, и в указанную трубку дополнительно входит каждый из проводящих стержней.
16. Расходомер по п. 13, в котором каждый проводящий стержень характеризуется наличием наклонной лицевой стороны, расположенной под острым углом к задней стороне соответствующего проводящего стержня.
17. Расходомер по п. 13, в котором каждый проводящий стержень данной пары имеет цилиндрическую форму, при этом поперечное сечение каждого стержня данной пары характеризуется наличием пары асимметричных примыкающих друг к другу областей, включающих в себя заднюю область и переднюю область, имеющих выпуклую форму, причем передняя область первого проводящего стержня данной пары обращена в сторону передней области второго проводящего стержня данной пары и отстоит от нее на определенное расстояние.
18. Расходомер по п. 13, в котором каждая пара проводящих стержней включает в себя трехслойную область между соответствующими проводящими стержнями, причем трехслойная область содержит первый изолятор, закрывающий первую сторону стержня соответствующей пары, второй изолятор, закрывающий вторую сторону другого стержня соответствующей пары, и заземленную проводящую пластину, расположенную между изоляторами.
19. Расходомер по п. 13, в котором каждый усилитель расположен таким образом, что его выходное напряжение характеризуется первым значением, указывающим на присутствие нефти, вторым значением, указывающим на присутствие газа, и третьим значением, указывающим на присутствие воды, причем значения напряжения отличаются друг от друга.
20. Расходомер по п. 14, в котором первый диэлектрический преобразователь включает в себя первый буфер, в котором хранятся первые значения, сгенерированные по выходным сигналам первого усилителя, а второй диэлектрический преобразователь включает в себя второй буфер, в котором хранятся вторые значения, сгенерированные по выходным сигналам второго усилителя.
21. Расходомер по п. 20, в котором контроллер генерирует первый паттерн из первых значений, генерирует второй паттерн из вторых значений и определяет расход, когда первый паттерн совпадает со вторым паттерном, путем вычитания времени, когда был детектирован второй паттерн, из времени, когда был детектирован первый паттерн, для генерирования времени перемещения, и деления расстояния между положениями на время перемещения.
22. Расходомер по п. 14, в котором:
первый диэлектрический преобразователь отфильтровывает выходные сигналы первого усилителя, которые характеризуются определенной разностью фаз с первым напряжением;
второй диэлектрический преобразователь отфильтровывает выходные сигналы второго усилителя, которые характеризуются определенной разностью фаз со вторым напряжением; и
контроллер определяет расход по остальным выходным сигналам первого усилителя и по остальным выходным сигналам второго усилителя.