СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СПЕКТРАЛЬНОЙ ДЕКОНВОЛЮЦИИ

1. Способ, включающий
передачу электромагнитного излучения сквозь флюид;
получение части электромагнитного излучения детектором;
измерение энергетического спектра указанной части электромагнитного излучения, полученной детектором; и
применение измеренного энергетического спектра и физической модели отклика детектора на электромагнитное излучение для выявления интенсивности сигнала для дискретных энергетических уровней указанной части электромагнитного излучения, принятой детектором.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что применение измеренного энергетического спектра и физической модели отклика детектора включает сопоставление измеренного энергетического спектра с функцией отклика детектора и физической моделью для выявления интенсивности сигнала.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что сопоставление измеренного энергетического спектра с функцией отклика детектора включает выполнение оптимизации функции отклика детектора методом наименьших квадратов в отношении измеренного энергетического спектра для выявления интенсивности сигнала.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что физическая модель отклика детектора включает модели отклика энергии и разрешающей способности, содержащие характерные для детектора параметры, и при этом указанный способ включает выявление характерных для детектора параметров на основании оптимизации методом наименьших квадратов между измеренным энергетическим спектром и функцией отклика детектора.
5. Способ по п. 4, включающий калибровку детектора на основании выявленных характерных для детектора параметров.
6. Способ по п. 1, включающий охарактеризование физического атрибута флюида на основании выявленных интенсивностей сигналов.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что флюид является многофазным флюидом, а охарактеризование физического атрибута флюида включает определение фазовых фракций многофазного флюида.
8. Способ по п. 4, дополнительно включающий мониторинг исправности детектора с использованием измеренного спектра.
9. Устройство, содержащее
детектор электромагнитного излучения;
многоканальный анализатор, сконфигурированный для измерения энергетического спектра электромагнитного излучения, полученного детектором; и
контроллер, сконфигурированный для деконволюции измеренного энергетического спектра с использованием физической модели, отражающей отклик детектора, с целью характеристики электромагнитного излучения, полученного детектором.
10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что контроллер конфигурируется для определения интенсивности фотонов, падающих на детектор, на основании деконволюции измеренного энергетического спектра.
11. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что детектор является твердотельным детектором.
12. Устройство по п. 9, содержащее многофазный расходомер, имеющий в составе детектор, многоканальный анализатор и контроллер.
13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что контроллер является компьютером, управляющим потоком, предназначенным рассчитывать фазовые фракции флюида, проходящего через многофазный расходомер, исходя из деконволюции измеренного энергетического спектра, с использованием физической модели, отражающей отклик детектора.
14. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что детектор содержит формирующий усилитель для предоставления многоканальному анализатору выходных импульсов, являющихся признаком фотонов, полученных детектором.
15. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что многоканальный анализатор содержит подавитель наложения импульсов, сконфигурированный для сброса выходного импульса формирующего усилителя, исходящего от детектора, который указывает на множество фотонов, полученных детектором в пределах длительности выходного импульса формирующего усилителя, если временной интервал между получением множества фотонов превышает определенное пороговое значение длительности.
16. Способ, включающий
получение детектором фотонов, имеющих различные энергетические уровни;
измерение энергетического спектра указанных фотонов;
применение множества функций моноэнергетического отклика для получения спектральных составляющих энергетического спектра по множеству энергетических уровней фотонов; и
измерение интенсивности по меньшей мере по двум энергетическим уровням полученных фотонов на основании полученных спектральных составляющих.
17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что получение фотонов детектором включает получение фотонов, которые прошли через многофазный флюид в канале.
18. Способ по п. 16, включающий
вычисление коэффициентов затухания фотонов в многофазном флюиде по меньшей мере для двух энергетических уровней; и
вычисление фазовых фракций многофазного флюида с использованием вычисленных коэффициентов затухания.
19. Многофазный расходомер, содержащий
канал с флюидом;
излучатель и детектор электромагнитного излучения, расположенные относительно канала с флюидом так, чтобы детектор был способен получать фотоны, посылаемые излучателем через флюид внутри канала с флюидом, при этом детектор содержит сцинтиллятор, электронный фотоумножитель и усилитель;
многоканальный анализатор, соединенный с детектором для приема электрических сигналов от усилителя и вывода измеренного энергетического спектра фотонов, полученных детектором; и
компьютер, управляющий потоком, запрограммированный с помощью модели отклика для детектора, причем модель отклика основывается на характеристиках излучателя и детектора, при этом компьютер, управляющий потоком, предназначен сопоставлять измеренный энергетический спектр с моделью отклика для определения интенсивности фотонов, полученных детектором.
20. Многофазный расходомер по п. 18, отличающийся тем, что модель отклика включает функции энергии и разрешающей способности детектора, имеющие характерные для детектора параметры, и набор функций моноэнергетического отклика, которые моделируют отклик сцинтиллятора на фотоны, падающие на сцинтиллятор.