多相流廣泛存在于石油化工、能源電力、冶金、航空航天等諸多重要工業(yè)領(lǐng)域。例如，在石油開采過(guò)程中，油、氣、水多相混合輸送；在化工反應(yīng)塔內(nèi)，氣液固三相參與復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。精準(zhǔn)掌握多相流的流動(dòng)特性是優(yōu)化工藝、保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。

然而，多相流內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各相之間的分布、流動(dòng)速度和相含率等參數(shù)難以精確測(cè)量。傳統(tǒng)測(cè)量方法往往存在局限性，無(wú)法滿足現(xiàn)代工業(yè)對(duì)多相流精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)的需求。

ERCT-Pro 100 作為一款專業(yè)的多相流可視化測(cè)量系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)多相流流動(dòng)的實(shí)時(shí)成像，為科研人員和工程師們提供了直觀洞察管道內(nèi)部流動(dòng)狀況的有力工具。 

一、ERCT-Pro 100系統(tǒng)概述

ERCT-Pro 100是專門針對(duì)多相流過(guò)程的可視化測(cè)量系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)多相流實(shí)時(shí)成像，涵蓋氣液、氣固兩相測(cè)量。通過(guò)它，可直觀觀察管道內(nèi)流動(dòng)狀況，獲取相分布圖像，還能計(jì)算并顯示相含率、相速度等關(guān)鍵參數(shù)，為深入研究多相流提供了有力工具。

二、核心功能

（一）雙模式層析成像

該系統(tǒng)集成電阻層析成像（ERT）和電容層析成像（ECT）兩大功能。ERT基于不同相電導(dǎo)率差異工作，向電極施加電流，測(cè)量電極間電壓分布，經(jīng)算法重建相分布圖像，適用于氣水、油水等體系。ECT則依據(jù)介電常數(shù)差異，通過(guò)電容傳感器測(cè)量電容值變化反映相分布，在氣固兩相流測(cè)量中優(yōu)勢(shì)明顯。雙模式設(shè)計(jì)使測(cè)量對(duì)象更廣泛，結(jié)果更精準(zhǔn)，用戶可按需靈活選擇。

（二）實(shí)時(shí)成像與參數(shù)測(cè)量

ERCT-Pro 100能快速捕捉多相流動(dòng)態(tài)變化，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)成像。借助高速數(shù)據(jù)采集和先進(jìn)圖像處理技術(shù)，呈現(xiàn)清晰的管道內(nèi)相分布情況。同時(shí)，系統(tǒng)利用采集數(shù)據(jù)，經(jīng)復(fù)雜算法計(jì)算出相含率、相速度等參數(shù)，為分析多相流特性和優(yōu)化工藝流程提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。

三、硬件架構(gòu)與技術(shù)規(guī)格

（一）系統(tǒng)組件

系統(tǒng)主要由工業(yè)總線計(jì)算機(jī)、ERT系統(tǒng)板、ECT系統(tǒng)板和屏蔽線組成。工業(yè)總線計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)和系統(tǒng)控制；ERT和ECT系統(tǒng)板分別處理對(duì)應(yīng)模式的數(shù)據(jù)采集與處理；屏蔽線連接傳感器和主機(jī)箱，其長(zhǎng)度可定制，確保信號(hào)穩(wěn)定傳輸，減少外界干擾。

（二）技術(shù)規(guī)格參數(shù)

1. 測(cè)試對(duì)象與頻率：可測(cè)量氣水、油水、氣固等多種多相流。儀器工作頻率1MHz，保證信號(hào)穩(wěn)定輸出與采集。

2. 激勵(lì)信號(hào)與信噪比：激勵(lì)信號(hào)強(qiáng)度AC 20V，為測(cè)量提供充足能量。測(cè)試信噪比典型值60dB，最大值65dB，有效抑制噪聲，保障數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

3. 電極配置與采集速度：ERT支持16電極（單/雙截面），ECT支持8電極（單/雙截面）。數(shù)據(jù)采集速度方面， ERT板卡雙截面16電極時(shí)典型速率400幀/秒（最高1200幀/秒），ECT板卡單截面8電極時(shí)速率1200幀/秒，滿足不同測(cè)量需求。

4. 采集精度與總線標(biāo)準(zhǔn)：采用14位AD轉(zhuǎn)換，串行采集，確保高精度數(shù)據(jù)采集。采用工業(yè)級(jí)CPCI標(biāo)準(zhǔn)總線，兼容性強(qiáng)，傳感器端航空插頭、板卡端SMB插頭，連接可靠。

5. 傳感器定制：配備原裝高精度傳感器，也可根據(jù)特殊測(cè)量需求定制，提高系統(tǒng)適應(yīng)性。

四、技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1、CPCI總線兼容性：基于CPCI工業(yè)總線標(biāo)準(zhǔn)，6U板卡設(shè)計(jì)使系統(tǒng)能與現(xiàn)有工業(yè)級(jí)測(cè)試總線系統(tǒng)靈活兼容。企業(yè)引入時(shí)無(wú)需大幅改造現(xiàn)有設(shè)備，降低集成成本和難度，提升設(shè)備通用性和擴(kuò)展性。

2、數(shù)字化設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)：采用數(shù)字化設(shè)計(jì)，集成DDS技術(shù)的信號(hào)輸出模塊和數(shù)字正交解調(diào)模塊。DDS技術(shù)精確控制信號(hào)頻率和相位，保證激勵(lì)信號(hào)穩(wěn)定；數(shù)字正交解調(diào)模塊有效分離處理測(cè)量信號(hào)，提高微弱信號(hào)檢測(cè)能力，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性和測(cè)量精度。

3、模塊化設(shè)計(jì)靈活性：ERT和ECT模塊化設(shè)計(jì)，用戶可根據(jù)測(cè)量任務(wù)自由組合成ERT、ECT單模態(tài)或ERT/ECT雙模態(tài)。不同場(chǎng)景下可選擇最適合的測(cè)量模式，提高系統(tǒng)使用效率和靈活性。

4、非侵入式測(cè)量：采用非侵入式測(cè)量，只需在原有管段連接傳感器管段，不影響被測(cè)物場(chǎng)內(nèi)介質(zhì)分布和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，保證測(cè)量結(jié)果真實(shí)準(zhǔn)確，避免對(duì)管道損壞和安全隱患，減少生產(chǎn)干擾和維護(hù)成本。

5、軟件功能強(qiáng)大：專用數(shù)據(jù)采集及成像軟件功能豐富，可實(shí)時(shí)顯示圖像，支持自定義成像參數(shù)，方便觀察。具備流動(dòng)過(guò)程回放功能，原始數(shù)據(jù)可導(dǎo)出進(jìn)行離線處理，處理方式靈活，便于深入分析。

廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域

● 可廣泛應(yīng)用于多相流過(guò)程可視化與測(cè)試。

● 可用于石油、化工、冶金、能源等領(lǐng)域的各種氣液混合器和分離器測(cè)試。

● 可用于各種熱交換設(shè)備、精餾塔、化學(xué)反應(yīng)設(shè)備和核反應(yīng)堆冷卻等過(guò)程測(cè)試。