CN111033219A - 燃气流通管线中的黑色粉末浓度的光学检测 - Google Patents

Abstract

一种黑色粉末检测器，包括：附接至流通管线的流通池或流通管线旁路件，该流通池或流通管线旁路件包括流体入口和流体出口；光信号源，位于流通池或流通管线旁路件的第一面，光信号源被配置为将光信号发射穿过流通池或流通管线旁路件的第一面；第一光检测器，位于流通池的第二面，第二面与第一面相对，并且第一光检测器被配置为检测透射通过流通池或流通管线旁路件的第二面的光信号的透射光强度；以及第二光检测器，位于流通池的第三面，第三面与第一面和第二面不同，第二光检测器被配置为检测透射通过流通池或流通管线旁路件的第三面的散射光信号的散射光强度。

Description

燃气流通管线中的黑色粉末浓度的光学检测

优先权要求

本申请要求于2017年7月5日提交的美国专利申请号15/642,039的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及管道和流通管线(flow-line)监测。

背景技术

当通过管道输送天然气液时，可以形成和累积黑色粉末。黑色粉末可以由氧化铁、硫化铁或任何其他化学物质的混合物形成。黑色粉末形成可以在生产不正常或管道维护期间加速。

发明内容

本公开描述涉及检测流通管线中的黑色粉末的技术。

本公开中描述的主题的示例实现是具有以下特征的黑色粉末检测器。附接至流通管线的流通池或流通管线旁路件。流通池或流通管线旁路件包括流体入口和流体出口。光信号源位于流通池或流通管线旁路件的第一面。光信号源能够将光信号发射通过流通池或流通管线旁路件的第一面。第一光检测器位于流通池的第二面。第二面与第一面相对。第一光检测器能够检测透射通过流通池或流通管线旁路件的第二面的光信号的透射光强度。第二光检测器位于流通池的第三面。第三面与第一面和第二面不同。第二光检测器能够检测透射通过流通池或流通管线旁路件的第三面的散射光信号的散射光强度。

可以单独地或以组合方式与示例实现相组合的示例实现的方面包括以下内容。流通池包括透镜，该透镜位于第三面与第二光检测器之间，能够将散射光信号聚焦在第二光检测器上。小孔位于第二面与第一光检测器之间，且能够过滤低于预定义阈值的前向散射光。

可以单独地或以组合方式与示例实现相组合的示例实现的方面包括以下内容。第二光检测器检测相对于与沿着光信号的信号路径的透射轴线垂直的轴线以一角度被散射的光信号，该角度相对于垂直轴线在30°至-30°之间的范围中。

可以单独地或以组合方式与示例实现相组合的示例实现的方面包括以下内容。光信号源包括准直光信号源或非相干信号源。

可以单独地或以组合方式与示例实现相组合的示例实现的方面包括以下内容。光信号源发射连续光信号。

可以单独地或以组合方式与示例实现相组合的示例实现的方面包括以下内容。光信号包括可见波长的光。

可以单独地或以组合方式与示例实现相组合的示例实现的方面包括以下内容。一个或多个处理器被配置为：基于透射光强度的改变来确定是否发生黑色粉末浓度的改变。处理器还被配置为：基于将透射光强度的改变与散射光强度的改变进行比较，来确定改变是否是准确的。

可以单独地或以组合方式与示例实现相组合的示例实现的方面包括以下内容。确定改变是否是准确的包括：确定作为时间的函数的透射光强度和散射光强度；以及将时间段中的透射光强度的改变与该时间段中的散射光强度的改变进行比较。

可以单独地或以组合方式与示例实现相组合的示例实现的方面包括以下内容。确定改变是否是准确的包括：确定透射光强度的改变和散射光强度的改变两者都增大或减小；以及响应于改变两者都增大或减小，确定黑色粉末浓度的改变是否是误报。

本公开中描述的主题的示例实现是具有以下特征的方法。使液流体流过流通管线。使流体的一部分流过流通池，该流通池流体地连接至流通管线。将光信号从光信号源发送到流通池中。利用位于光信号源的对端的第一检测器来检测光信号。利用位于与第一检测器成一角度处的第二检测器来检测散射光信号。确定由第一检测器检测的光信号的第一衰减和由第二检测器检测的散射光信号的第二衰减。基于光信号的所确定的第一衰减和散射光信号的所确定的衰减来确定污染水平。

可以单独地或以组合方式与示例方法相组合的示例方法的方面包括以下内容。光信号的衰减的增大和散射光信号的衰减的减小指示污染增加。

可以单独地或以组合方式与示例方法相组合的示例方法的方面包括以下内容。光信号的第一衰减的增大和散射光信号的第二衰减的增大指示错误读数。

可以单独地或以组合方式与示例方法相组合的示例方法的方面包括以下内容。液流体包括天然气液。

可以单独地或以组合方式与示例方法相组合的示例方法的方面包括以下内容。发送光信号包括发送连续光信号。

可以单独地或以组合方式与示例方法相组合的示例方法的方面包括以下内容。检测光信号和散射光信号包括：对在指定时间段内检测的信号进行平均。

可以单独地或以组合方式与示例方法相组合的示例方法的方面包括以下内容。指定时间段大于四秒。

可以单独地或以组合方式与示例方法相组合的示例方法的方面包括以下内容。光信号包括可见波长的光。

可以单独地或以组合方式与示例方法相组合的示例方法的方面包括以下内容。第二检测器与第一检测器的角度基本上为90°。

可以单独地或以组合方式与示例方法相组合的示例方法的方面包括以下内容。光信号源包括激光器且光信号包括激光光束。

可以单独地或以组合方式与示例方法相组合的示例方法的方面包括以下内容。响应于确定污染水平超过预先确定的阈值，将液体导向过滤系统。

本公开中描述的主题的示例实现是具有以下特征的黑色粉末检测器系统。流通池被附接至流通管线。流通池包括：流体入口，该流体入口将流通池流体地连接至流通管线；以及，流体出口，该流体出口将流通池流体地连接至流通管线。光信号源位于流通池的第一面。光信号源能够将光信号发射到流通池中。第一光检测器位于流通池的与第一面相对的第二面。光检测器能够检测光信号的强度。第二光检测器位于流通池的第三面，第三面与第一面和第二面垂直。第二光检测器能够检测光信号的散射强度。第一光调节机构将流通池连接至第一检测器。第二光调节机构将流通池连接至第二检测器。

可以单独地或以组合方式与示例系统相组合的示例系统的方面包括以下内容。流通管线中的液体包括天然气液。

可以单独地或以组合方式与示例系统相组合的示例系统的方面包括以下内容。光信号源包括准直激光器，该准直激光器发射频率范围为从400nm至600nm的激光光束。

可以单独地或以组合方式与示例系统相组合的示例系统的方面包括以下内容。黑色粉末检测器包括一个或多个处理器，该一个或多个处理器被配置为：基于透射光强度的改变来确定黑色粉末浓度是否改变；以及基于将透射光强度的改变与散射光强度的改变进行比较，来确定改变是否是准确的。

可以单独地或以组合方式与示例系统相组合的示例系统的方面包括以下内容。确定改变是否是准确的包括：确定作为时间的函数的透射光强度和散射光强度；以及将时间段中的透射光强度的改变与该时间段中的散射光强度的改变进行比较。

可以单独地或以组合方式与示例系统相组合的示例系统的方面包括以下内容。确定改变是否是准确的包括：确定透射光强度的改变和散射光强度的改变两者都增大或减小；以及响应于改变两者都增大或减小，确定黑色粉末浓度的改变是误报。

在本说明书中描述的主题的特定实现可以被实施，以便实现以下优点中的一个或多个优点。光学地测量黑色粉末水平防止了利用传统探针的固有问题，例如，传统探针变脏。

本说明书中所描述的主题的一种或多种实现的细节在下文的附图和描述中阐述。通过说明书、附图和权利要求书，主题的其他特征、方面和优点将变得明显。

附图说明

图1是黑色粉末颗粒与光信号相互作用的示意图。

图2是黑色粉末检测器的示意图。

图3是用于检测黑色粉末水平的示例方法的流程图。

图4是用于分析来自黑色粉末检测器的数据的示例方法的流程图。

各个附图中相似的附图标记和标志指示相似的要素。

具体实施方式

黑色粉末可能会引起一系列问题，包括产品污染、设备污染、压缩机(compressor)中的侵蚀磨损、仪器和过滤器堵塞、阀门的侵蚀和密封问题、以及流量减小。跟踪流通管线中的颗粒浓度可以有助于整个系统的维护计划以降低这些风险。

本公开涉及用于监测流通管线或管道中的污染的方法和装置。在该装置中，流通池使旁流从主流通管线进入流通池中以进行测量。流通池具有被附接至一侧的光源(例如，激光器或其他光源)。在相对侧是第一光检测器。第二光检测器的位置与光束路径成一角度(例如，垂直于光束路径)。光源发射光束，该光束朝向第一光检测器。第一光检测器测量由于液体中的颗粒引起的对光束的衰减。第二光检测器检测由液体中的颗粒引起的对光束的散射。来自两个检测器的信号被发送给一个或多个处理器，以确定管道中的颗粒浓度。

图1示出入射光光束104在传播通过包括黑色粉末颗粒102的液体或真空期间的衰减和散射。因为入射光光束104传播通过具有黑色粉末颗粒的液体，光束104的一部分被黑色粉末颗粒散射，从而产生散射光106。沿着传播轴线在液体中存在的光束104的其余部分是衰减光108。光束104可以通过散射、吸收或其他过程被衰减。在一些实例中，散射光106的强度和衰减光108的强度是液体102中的黑色粉末颗粒的密度的函数。例如，随着液体中黑色粉末颗粒的颗粒浓度增大，散射光106的强度可以增大，而衰减光108的强度可以减小。随着颗粒浓度减小，散射光106的强度可以减小，而衰减光108的强度可以增大。

图2示出用于确定黑色粉末缓解系统中的颗粒浓度的示例黑色粉末检测器200。例如，给出了试图实现的理想示例。在高层，黑色粉末检测器200包括：流通池202，流通池202限定体积，该体积被配置为包含带有黑色粉末颗粒的液体，例如，液态天然气或水；光源208，光源208被配置为发射光信号；第一检测器214，第一检测器214被定向在光信号的传播轴线上，且被配置为检测衰减信号的强度；以及，第二检测器216，第二检测器216被定向为与传播轴线成一角度(例如，与其垂直)，并且被配置为检测散射信号的强度。可以基于衰减信号的强度和散射信号的强度来确定液体中的黑色粉末颗粒的颗粒浓度。在一些实现中，可以检测其他微粒(例如，沙子)。黑色粉末检测器200可以在许多不同的流体系统(例如，管道)中使用。

黑色粉末检测器200可以包括：流通池202或类似的流通管线旁路件，它们可以附接至且流体地连接至流通管线或管道。流通池202可以包括限定能够包含样本的体积的多个面。例如，流通池202可以是立方体、矩形棱柱、三角形棱柱、圆椎体、圆柱体或其他多面体。在一些实现中，流通池202可以是球体或球状，而不背离本公开的范围。例如，流通池202可以具有六个面，该六个面限定能够包含流体的一部分的体积。流通池202的面可以是平坦的、弯曲的、或具有其他形状(包括不规则形状)，而不背离本公开的范围。所示出的流通池202是具有第一面201和第二面212的矩形棱柱，第二面212与第一面201平行且在第一面201的正对面。流通池202还包括第三面218，第三面218与第一面201和第二面212二者垂直且连接至二者。另外，流通池202包括第四面，第四面在第三面218的正对面且与其平行。在一些实现中，流通池202的直径可以是流通池202正在测量的流通管线或管道的直径的大约四分之一。流通池202至少部分地利用透明的光学级材料(例如，石英或玻璃)来构造。如图所示，流通池202包括：位于流通池202的第四面上的流体入口204和流体出口206。流体入口204和流体出口206可以包括：一个或多个管，所述一个或多个管限定用于液体流入和流出的流动通道。虽然在示例实现中示出了管，但是可以使用任何其他的流动通道机构，而不背离本公开的范围。虽然所示出的实现示出流体入口204和流体出口206两者在流通池202的同一面上，但是流体入口204和流体出口206可以在流通池的不同面上，而不背离本公开的范围。

光信号源208位于流通池202的第一面201上。在与流通池202的第一面201相对的流通池202的第二面212上的是第一光检测器214。第二光检测器216位于流通池202的第三面218处。第三面218与第一面201和第二面212不同。光信号源208位于流通池202的第一面上，且可以发射光信号210a穿过第一面201进入流通池202。在一些实现中，光信号源208可以包括准直光信号源或非相干信号源。例如，激光器或发光二极管(LED)可以被用于发射可见波长(例如，400nm至600nm)的光信号。在一些实现中，光源208可以具有20毫瓦和500毫瓦之间的功率输出。光信号210a可以具有0.5厘米至5厘米之间的直径。在一些实现中，光信号源208发射连续光信号210a。在一些实现中，光信号源208发射脉冲光信号210a。响应于流通池202中的样本，光信号210形成离开流通池202的第二面的透射光210b和离开流通池的第三面218的散射光信号210c。

第一光检测器214位于流通池的第二面上，且可以检测离开流通池202的第二面212的透射光210b的强度。第二光检测器216位于流通池的第三面上，且可以检测穿过流通池202的第三面218离开的散射光信号210c的强度。在一些实现中，电荷耦合器件(CCD)被用于第一光检测器214、第二光检测器216或二者。可以使用其他检测器(例如，光电探测器、光电倍增管、以及任何其他光检测机构)。

在一些实现中，第一光检测器214或第二检测器216可以包括光调节器件(例如，透镜220或小孔222)。在所示出的示例中，透镜220位于流通池202的第三面218和第二光检测器216之间。透镜220可以将散射光信号210c聚焦在第二光检测器216上。例如，可以使用具有大的直径和略长于相对于第二检测器216跨流通池的垂直长度的焦距的凸透镜。透镜的焦距可以影响第二光检测器216距光信号210a的信号路径的最佳距离。小孔222可以位于流通池202的第二面212与第一光检测器214之间。小孔222可以过滤前向透射光210b。例如，小孔可以具有大约一毫米的直径。虽然在所示实现中透镜220用于第二检测器216且小孔222用于第一光检测器214，但是可以单独地或以组合方式将透镜220、小孔222、或任何其他光调节器件用于第一光检测器214或第二光检测器216。

在一些实现中，第二光检测器216检测相对于光信号210a的信号路径成一角度处的散射光信号210c。例如，第二光检测器可以检测在与信号路径成60°与120°之间的角度处的光信号210c。换言之，第二检测器可以检测相对于与信号路径垂直的轴线成介于30°至-30°之间的范围中的角度处的光信号210c。即，第二光检测器216检测来自与初始光信号210a的路径成90°±30°之间的位置的散射光信号。虽然所示出的实现示出第二检测器216位于整个光束路径的大约一半处，但是第二检测器216可以位于沿着光束路径的任何地方。第二检测器可以位于距离光信号210a的信号路径大范围的距离处。

黑色粉末检测器200还可以包括：数据系统224，数据系统224被配置为处理信息，所述信息标识透射光210b的强度和散射光210c的强度。例如，数据系统224可以基于透射光210b的强度改变，来确定黑色粉末浓度是否存在改变。在该示例中，数据系统224可以被用于：基于将透射光210b强度的改变与散射光210c强度的改变进行比较，来确定该改变是否是准确的。确定改变是否是准确的可以涉及：测量作为时间的函数的透射光210b的强度和散射光210c的强度；以及，将时间段中的透射光210b强度的改变与该时间段中的散射光210c强度的改变进行比较。确定改变是否是准确的可以包括：确定透射光210b强度的改变和散射光210c强度的改变均增大或均减小。如果光强度的改变均增大或均减小，则可以认为所确定的黑色粉末浓度的改变是误报(false positive)。确定浓度水平可以涉及：使用任何已知的公式基于通过液体的光的光透射(例如，Beer-Lambert定律)来确定浓度水平。在一些实现中，可以在安装之前或在安装期间校准黑色粉末检测器。

如果存在光信号的衰减的增大和散射光信号的衰减的减小，则其可以指示污染的增加。如果存在光信号的第一衰减的增大和散射光信号的第二衰减的增大，则其可以指示错误读数。在一些实现中，检测光信号和散射光信号可以包括：对在指定时间段(例如，大于四秒的时间段)期间检测到的信号进行平均。如果存在光信号的衰减的减小和散射光信号的衰减的增大，则其可以指示污染的减少。如果存在光信号的第一衰减的减小和散射光信号的第二衰减的减小，则其可以指示错误读数。

在操作的一些方面，来自管道或任何其他流通管线的液体可以通过流体入口204进入流通池201。光源208发射光信号210a穿过流通池202内的液体。信号的一部分被液体中的黑色粉末或其他微粒衰减，并且通过第一光检测器214检测衰减信号210b。同时，光信号210a的一部分被散射，并且通过第二检测器216检测散射信号210c。数据系统224随时间将由第一检测器214和第二检测器216提供的两个检测到的信号进行比较。基于两个信号的比较，可以确定液体中的黑色粉末的浓度。如上文所述，黑色粉末检测器可以执行用于标识错误读数的自我诊断。

图3是示出可以用于检测管道、流通管线或任何其他流道中的黑色粉末的示例方法300的流程图。在302处，液体流流过流通管线。在一些实现中，液体可以包括天然气液。在304处，流体的一部分流过液体耦接至流通管线的流通池202。例如，图2中所示出的流体入口204和流体出口206可以被直接连接至流通管线。在306处，光信号210a被发射到流通池202中。例如，光信号210a可以从光信号源208发射，如图2中所示。在308处，检测透射光210b。例如，可以利用第一光检测器214检测透射光，该第一光检测器214位于光信号源208的对端，如图2中所示。在310处，利用第二光检测器216检测散射光信号210c，第二光检测器216与第一检测器成一角度。在一些实现中，第二源可以位于与光信号210a的路径成90°处。在312处，确定由第一光检测器214检测的透射光210b的第一衰减和由第二光检测器216检测的散射光信号210c的第二衰减。在314处，基于所确定的第一光信号210a的衰减和散射光信号210c的衰减来确定污染水平。在一个示例中，存在光信号的衰减的增大和散射光信号的衰减的减小。在该示例中，可能存在污染的增加。

当黑色粉末的水平超过预设的阈值时，则液体可以被转移至用于去除黑色粉末的过滤系统。预设阈值根据期望的液体质量设置。

图4是可以由数据系统224用于分析来自第一光检测器214和第二光检测器216的信号，以确定黑色粉末检测器200的准确性的示例方法400的流程图。在402处，基于透射光强度的改变来确定黑色粉末浓度的改变。在404处，基于将透射光强度的改变与散射光强度的改变进行比较，来确定所确定的改变的准确性。在404a处，确定作为时间的函数的透射光强度和散射光强度。在404b处，将时间段中的透射光强度的改变与该时间段中的散射光强度的改变进行比较。在404c处，确定透射光强度的改变和散射光强度的改变均增大或均减小。在404d处，响应于改变均增大或均减小，确定黑色粉末浓度的改变是误报。

尽管本说明书包含许多特定的实现细节，但这些细节不应被解释为对可以要求保护的范围的限制，而是作为特定于特定实现的特征的描述。在单个实现中，还可以组合实现本说明书中在单独的实现的上下文中描述的某些特征。反之，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以在多个实现中单独地或以任何合适的子组合来实现。此外，尽管上文可能将特征描述为以特定组合起作用并且甚至最初被请求如此保护，但是在一些情况下，来自所要求保护的组合的一个或多个特征可以从组合中删除，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变化。

类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘了操作，但这不应被理解为要求这些操作以示出的特定顺序或以先后顺序执行、或者需要执行所有示出的操作来实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，在上文所描述的实现中的各种系统组件的分离不应被理解为在所有实现中都要求这样的分离，并且应理解，所描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中或封装成多个软件产品。

因此，已经描述了主题的特定实现。其他实现在所附权利要求的范围之内。在一些情况下，权利要求中记载的动作可以以不同顺序执行且仍然实现期望的结果。另外，附图中描绘的过程不必要求所示出的特定顺序、或先后顺序，来实现期望的结果。在某些实现中，多任务和并行处理可能是有利的。

Claims (26)

1.一种黑色粉末检测器，包括：

流通池或流通管线旁路件，被配置为附接至流通管线，所述流通池或所述流通管线旁路件包括流体入口和流体出口；

光信号源，位于所述流通池或所述流通管线旁路件的第一面，所述光信号源被配置为将光信号发射通过所述流通池或所述流通管线旁路件的第一面；

第一光检测器，位于所述流通池的第二面，所述第二面与所述第一面相对，并且所述第一光检测器被配置为检测透射通过所述流通池或所述流通管线旁路件的所述第二面的所述光信号的透射光强度；以及

第二光检测器，位于所述流通池的第三面，所述第三面与所述第一面和所述第二面不同，所述第二光检测器被配置为检测透射通过所述流通池或所述流通管线旁路件的所述第三面的散射光信号的散射光强度。

2.根据权利要求1所述的黑色粉末检测器，其中，所述流通池包括：

透镜，位于所述第三面与所述第二光检测器之间，并且被配置为将所述散射光信号聚焦在所述第二光检测器上；以及

小孔，位于所述第二面与所述第一光检测器之间，并且被配置为过滤低于预定义阈值的前向散射光。

3.根据权利要求1所述的黑色粉末检测器，其中，所述第二光检测器检测相对于与沿着所述光信号的信号路径的透射轴线垂直的轴线以一角度被散射的光信号，所述角度相对于垂直轴线在30°至-30°之间的范围中。

4.根据权利要求1所述的黑色粉末检测器，其中，所述光信号源包括准直光信号源或非相干信号源。

5.根据权利要求1所述的黑色粉末检测器，其中，所述光信号源发射连续光信号。

6.根据权利要求1所述的黑色粉末检测器，其中，所述光信号包括可见波长的光。

7.根据权利要求1所述的黑色粉末检测器，还包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为：

基于所述透射光强度的改变来确定是否发生黑色粉末浓度的改变；以及

基于将所述透射光强度的改变与所述散射光强度的改变进行比较，来确定所述改变是否是准确的。

8.根据权利要求7所述的黑色粉末检测器，其中，确定改变是否是准确的包括：

确定作为时间的函数的所述透射光强度和所述散射光强度；以及

将时间段中的所述透射光强度的改变与所述时间段中的所述散射光强度的改变进行比较。

9.根据权利要求7所述的黑色粉末检测器，其中，确定所述改变是否是准确的包括：

确定所述透射光强度的改变和所述散射光强度的改变二者都增大或减小；以及

响应于所述改变二者都增大或减小，确定所述黑色粉末浓度的改变是否是误报。

10.一种方法，包括：

使液流体流过流通管线；

使所述流体的一部分流过流通池，所述流通池流体地连接至所述流通管线；

将光信号从光信号源发送到所述流通池中；

利用位于所述光信号源的对端的第一检测器来检测所述光信号；

利用位于与所述第一检测器成一角度处的第二检测器来检测散射光信号；

确定由所述第一检测器检测的所述光信号的第一衰减和由所述第二检测器检测的所述散射光信号的第二衰减；以及

基于所述光信号和所述散射光信号的所确定的衰减来确定污染水平。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述光信号的衰减的增大和所述散射光信号的衰减的减小指示污染增加。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述光信号的所述第一衰减的增大和所述散射光信号的所述第二衰减的增大指示错误读数。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述液流体包括天然气液。

14.根据权利要求10所述的方法，其中，发送光信号包括发送连续光信号。

15.根据权利要求10所述的方法，其中，检测所述光信号和所述散射光信号包括对在指定时间段内检测到的信号进行平均。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述指定时间段大于四秒。

17.根据权利要求10所述的方法，其中，所述光信号包括可见波长的光。

18.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第二检测器与所述第一检测器的角度基本上为90°。

19.根据权利要求10所述的方法，其中，所述光信号源包括激光器且所述光信号包括激光光束。

20.根据权利要求10所述的方法，还包括：响应于确定所述污染水平超过预先确定的阈值，将所述液体导向过滤系统。

21.一种黑色粉末检测器系统，包括：

附接至流通管线的流通池，所述流通池包括：

流体入口，将所述流通池流体地连接至所述流通管线；以及

流体出口，将所述流通池流体地连接至所述流通管线；

光信号源，位于所述流通池的第一面，所述光信号源被配置为将光信号发射到所述流通池中；

第一光检测器，位于所述流通池的与所述第一面相对的第二面，所述光检测器被配置为检测所述光信号的强度；

第二光检测器，位于所述流通池的与所述第一面和所述第二面垂直的第三面，所述第二光检测器被配置为检测所述光信号的散射强度；

第一光调节机构，将所述流通池连接至所述第一检测器；以及

第二光调节机构，将所述流通池连接至所述第二检测器。

22.根据权利要求21所述的黑色粉末检测器系统，其中，所述流通管线中的液体包括天然气液。

23.根据权利要求21所述的黑色粉末检测器系统，其中，所述光信号源包括准直激光器，所述准直激光器发射频率范围为从400nm至600nm的激光光束。

24.一种包括一个或多个处理器的黑色粉末检测器，所述一个或多个处理器被配置为：

基于透射光强度的改变来确定黑色粉末浓度是否改变；以及

基于将所述透射光强度的改变与散射光强度的改变进行比较，来确定所述改变是否是准确的。

25.根据权利要求24所述的黑色粉末检测器，其中，确定改变是否是准确的包括：

确定作为时间的函数的所述透射光强度和所述散射光强度；以及

将时间段中的所述透射光强度的改变与所述时间段中的所述散射光强度的改变进行比较。

26.根据权利要求25所述的黑色粉末检测器，其中，确定所述改变是否是准确的包括：

确定所述透射光强度的改变和所述散射光强度的改变二者都增大或减小；以及

响应于所述改变二者都增大或减小，确定所述黑色粉末浓度的改变是误报。

Images