CN1672016A - 使用一个涡流流速计监视两相流体流 - Google Patents

使用一个涡流流速计监视两相流体流 Download PDF

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Abstract

在监视两相流体流的一种方法中，一个涡流流速计被用来产生指示了流体状况的信号，利用所述信号的分量及其涨落来确定流体流的相的状态。

Description

使用一个涡流流速计监视两相流体流
技术领域
本发明涉及对两相流体流监视的改进，更确切的，涉及对流体流的检测和测量。
本发明特别参考对流体流中第二相分量的存在的检测，以及对两相气体/液体流状况中每个相的相对大小的确定，这是通过分析来自一个传统单相流速计的无条件的传感器信号而得到的。
背景技术
有很多类型的流速计，这包括孔板/DP流速计、涡轮流速计、Coriolis流速计、电磁流速计、以及涡流流速计，每种都采用了不同的操作机理和方法来检测要被测量的流体，以给出测量读数。对流速计的选择将依赖其它的具体应用、成本、可靠度以及准确度。每种类型都具有其附带的缺点和优点。
尽管不是排它性的，但本发明特别参考涡流流速计，其中，一个非流线形体，例如一个发散棒(shedder bar)的存在产生了VonKarman涡流，所述非流线形体的放置与流过的方向垂直，且处于流体流经的限制导管的中央。
考虑附图中的图15，一个直径为D的圆柱形非流线形体浸没在流动的流中。如果Reynolds数小于大约0.5，那么圆柱周围的两个边界层就不会分开，这是由于压强梯度(依赖于v2)非常小。对于大约2到30之间的Reynolds数，流边界层对称的分开，从而在流重新合并之前产生两个镜像涡流。随着Reynolds数的增加，涡流开始交替的从圆柱的每侧交替发散，从而产生两个错开的涡流列。这就是Karman涡街。每个涡流都处于每个其它涡流的域内，从而，如果这样的涡流系统能够存在于一个稳定的流中，那么该系统将向上游移动。
在真实情况下，涡流发散的频率决定于Strouhal数，即St，对于圆柱形非流线形体，它是fD/U，由0.198(1-19.7/Re)给出，其中f是涡流发散频率，D是圆柱的直径，U是平均流速，Re是Reynolds数。
所以Q＝k1×f
其中Q是容积流速
以及k1是一常数
涡流发散的频率本质上是流动流体速度的一个函数，并且基本独立于它的其它物理性质，如温度、压强、密度、粘稠度、传导性等等，只要涡流的存在能够被可靠并实际的传感到，并且这通常依赖于大于大约10,000的Reynolds数。
在涡流传感器的操作中，用来检测涡流发散的方法涉及，利用差分压强传感器来感测涡流发散体附近由于涡流运动所导致的流体压强的改变，或感测在一个固定的叶片上移动涡流所施加的力，或感测由涡流在涡流发散体上施加的力矩，或者在横向超声波束上观察涡流的效果。
涡流流速计的一个特征就在于，涡流发散体对流体流的效果，在本质上与对其中流有流体的导管的截面中的任何阻塞或改变所导致的效果一样，并且服从Bernoulli方程
P/ρg+v2/2g+z＝常数
其中，P是压强，ρ是密度，v是流体速度，g是重力加速度。
所以，涡流发散体上的压强降是流速平方以及流体密度的函数，
并且Q＝k2×(ΔP/ρ)1/2
其中Q是容积流速
ΔP是涡流发散体上产生的差分压强
以及k2是又一个常数
在稳定流速状态下，并且在使用差分压强传感器来检测涡流时，从涡流传感器得到的振荡信号特征在于，周期变化高达±10％，幅度涨落甚至更宽。所以，习惯上会处理该传感器信号，以消除这些涨落。对于工作于单相流体中的一个典型涡流流速计，涡流发散的频率正比于容积流速Q，并且涡流传感器信号的平均幅度(A0)随着容积流速的平方而增加：
也就是A0＝αQ2
其中 α = ργ G A C P a
以及ρ＝流体密度(kg/m3)
GA＝放大器的增益
γ＝传感器灵敏度(VN-1m2)
a＝管道线的面积(m2)
Cp＝压强系数，对相同线尺寸的流速计它是常数
为了确定涡流传感器信号的功率和均方根幅度，功率是通过对采样信号X(n)求和计算出来的，所述计算根据方程：
Figure A0381800100072
其中，N是采样数据点的数量，均方根信号幅度可以从该信号功率的平方根得到。
在一些工业中，尤其例如石化工业，流动流体可能不是单一成分的。例如，它可能是一个含有相当比例烃气的烃液体，或者相反，它的主要成分是烃气，烃气中带有相当比例的小滴状的烃液体。
可替换的，它可以为单一成分的流体(例如，乙烯或氨)，在其流过的压强和温度条件下，它能够以液体或者气体的方式存在。在所有这些情况下，当进行相关处理或活动的操作时，不仅必须建立容积或物质流速，而且必须建立各个相的相对大小。在其它领域，例如在蒸汽产生中，用湿度来衡量的蒸汽质量是影响相关设施工作效率的重要属性。传统上，如上所述，从传感器得到的信号中的幅度和周期涨落被特意抑制，以给出更纯的信号。然而，我们已经发现，对这些涨落的分析能够得到关于流体流状态的有价值的信息。
发明内容
所以，本发明的一个目标就在于提供一种方法，该方法通过分析所述信号和涨落来监视两相流体流。
本发明的又一目标在于，提供一种检测第二流体相的存在的方法。
本发明的又一目标在于提供一种方法，该方法测量两相流体流，以给出两分量流体中每个分量的容积流速，或者给出单分量两相流中诸个相的相对大小。
根据本发明的第一方面，本发明提供了在封闭导管中监视流体流的一种方法，所述封闭导管中放置了一个流速计，要被监视的流体流经所述流速计，所述流速计产生一个信号以指示流体流的至少一个属性，以及测量所述信号的分量，保留与其相关联的涨落，并且分析所述信号分量以及涨落，来确定流体流的至少一个属性。
根据本发明的第二方面，本发明提供了在封闭导管中检测两相流体流的一种方法，所述导管放置了一个流速计，要被检测的流体流过所述流速计，所述流速计产生一个信号以指示流体流的至少一个属性，以及测量所述信号的分量，保留与其相关联的涨落，并且分析所述信号分量以及涨落，来检测两相流体流的存在与否。
根据本发明的第三方面，本发明提供了在封闭导管中测量流体流的一种方法，所述导管放置了一个流速计，要被测量的流体流过所述流速计，所述流速计产生一个信号以指示流体流的至少一个属性，以及测量所述信号的分量，并保留与其关联的涨落，以及分析所述信号分量和涨落，来确定所述流体流的至少一个相的容积流速。便利的，所述流速计是一个涡流流速计，其中对流速计产生的信号进行传感的装置可以是差分压强型的。可以理解，使用除了涡流流速计以外的流速计也属于本发明的范围。
我们已经发现，第二流体相的存在对来自涡流传感器的振荡信号有直接影响。除了改变发散频率以外(如果第二相是不期望的，那么这将导致测量误差)，涡流振荡的幅度以及相关的涨落会有大幅改变，其改变程度远大于从由于混合重和轻流体所造成的总密度改变或速度增加所能预测的量。在两相流所产生的任何特定发散频率处，信号幅度的改变以及信号涨落的强度依赖于第二相存在的量，并且使得能够对第二相的存在进行检测，并且允许同时测量两个相的流速。
本发明的所述方法还包括校准流速计的步骤，所述校准利用参考流速计来准确建立各个分量的流速(在它们被混和形成要被流速计所测量的两相流之前)，以确定信号功率、信号幅度(均方根)、与涡流流速计相关的发散频率、信号涨落与流速之间的关系。对于两相流测量，流速计的校准包括进行测试，以给出单相和两相流在一个流速范围内的性能数据。特别的，为了提供一个清晰的主相和一个清晰的次相，本发明的发明者选择了两相流；例如，水是主相，而次相是空气。所以，所述校准本质上是基于含有气体的液体相来进行的，但需要理解的是，所述校准能够用在与其相反的相的情况。
所述校准对测量的信号特征产生图形数据，这提供了容积流速的测量，允许用流速计来确定单相或两相流的存在，并且测量单分量流中的容积流速，或者两相流中两个分量的容积流速。
已经发现，在主相中存在次相会使流速测量信号的特征产生变化。这样，例如当空气被引入到以恒定流速流动的水中时，这就在测得的信号特征中产生了变化。作为流体平均流速指示的涡流发散频率随着传感器信号的幅度和功率的下降而提高，并且正是过去一直被认为是多余的这一下降提供了关于两相流中相组成的重要信息。
含有气体的液体流以及含有液体的气体流状态中两相的相对大小可以通过分析和处理无条件的传感器信号来得到确定，所述无条件的传感器信号特别的来自涡流流速计。
可以看到，本发明的所述方法可以用于上述情况以外的流状态，并且，相应的，能够被用于含有液体的液体流状态，其中所述诸个液体是不融合的，含有固体的液体或气体，以及三相流状态。
附图说明
下面将仅仅通过例子，并参考附图来描述，利用涡流流速计产生指示了容积流速的信号，所述容积流速是指两相的含有气体的液体流体流中两个分量的容积流速，在附图中：
图1是产生两相的含有气体的水流的装置示意图。
图2示出了从涡流流速计得到的传感器信号的典型功率谱，其峰值处于涡流发散频率。
图3示出了对于一个用于单相流的涡流流速计，功率谱随液体流速的变化。
图4示出了由于引入次相(空气)而产生的涡流传感器信号的幅度和频率的变化。
图5示出了由于引入次相(空气)而产生的涡流发散频率随主相(水)流速关系的变化。
图6代表了涡流传感器信号随主相(水)流速以及次相(空气)引入的变化。
图7示出了对于不同的次相(空气)流速，涡流传感器信号的均方根幅度随主相(水)流速的变化。
图8代表了一个神经网络的输出。
图9示出了对六个不同的次相(空气)流速值，来自涡流量计的主信号的功率谱对数与恒定水流速处的频率的关系图。空气的存在提高了高频的噪声。
图10示出了在频率范围0-4kHz内，对不同的注入空气流速，涡流信号的对数功率谱平均值与液体流速的关系图。
图11示出了对不同的注入空气流速，发散频率与液体流速的关系图。
图12示出了对不同的注入空气流速，涡流信号幅度平方根与液体流速的关系图。
图13示出了对不同的两相流速，涡流信号幅度的平方根与发散频率的关系图。一个竖直箭头被用来指示由于第二相(空气)的存在而导致的平方根幅度的变化。
图14比较了真实流速(●)与利用涡流量计校准参数所得到的流速(○)。
图15代表了一个圆柱形非流线形体，并且示出了在三组Reynolds数所代表的流速下，流体流所产生的涡流。
具体实施方式
图1所示的示意图表示了用来产生两相的含有空气的水流的实验室测试装置，其包括用来将水送到流动环4的泵2，所述流动环由管道系统5组成。所述泵2将水送到线路的管道中，经过用来平滑流动的调节器6，并随后经过第一参考流速计8。流速计8的下游放置有一个空气注入点10，空气可经过该点通过第二参考量计9注入到水流中。
一个涡流流速计12被置于线路4中空气注入点10的下游，管道5继续延伸，并最终排出到储备池以用于循环。
正如此前已经解释过的，涡流流速计的操作基于涡流从非流线形体两边的交替发散，所述非线性流体的放置与流体束流动方向相垂直(见图15)。涡流发散的频率正比于流速，从一个典型涡流流速计所得到的无条件传感器信号的频谱示于图2。峰值频率位于涡流发散频率。
如图7(顶部图)和图12(顶部图)所示，当流速计12工作在单相液体上时，信号的幅度根据涡流发散频率的平方而增长。该关系是涡流发散棒上压降的一个直接函数，这验证了Bernoulli方程(示于前文)适用于该流速计的操作。
如果主相(水)的流速保持恒定，那么通过点10引入次相(例如，空气)就使得发散频率升高，这是因为流动流体总体积的增大。然而，如图4所示，它还导致涡流传感器信号的幅度发生下降，但该下降随着空气含量的提高，比Bernoulli方程中若两相混合物的平均密度被插入为密度ρ所能解释的要快的多。
如果主相(水)的流速保持在一特定的流速，那么次相(空气)的引入就使得涡流发散频率提高。图5示出了在五个固定主相流速下的结果。每一条线都是在一个固定的注入空气流速下绘制的。底部的曲线是单相水流的。
如图6所示，当工作在单相流上时，传感器信号的相对幅度直接正比于发散频率的平方。如果引入了次相(空气)，那么该信号的相对幅度就会渐渐降低。所以，就可以绘制一系列曲线，所述曲线将涡流发散频率与容积流速相关联，从而与两相的相对大小相关联。
在一定两相流范围内的涡流传感器信号的功率和幅度分别示于图6和7。每条曲线示出了当主相(水)流速相对于一个固定的次相(空气)流速发生改变时的信号。
为了在两相状态中确定各个流的相对大小，流速计12首先必须被校准，这包括在流速计覆盖的主流体单相流范围内，测量和绘制传感器信号的幅度和发散频率。然后，必须在主流体流速维持恒定，但次流体流速在被覆盖的整个范围内改变的情况下，重复上述过程。图5、6和7是这种校准的例子。
在此情况下，图5、6和7示出了在(1英寸)Foxboro Model 83F涡流流速计上，最大线压强为3 bar处所作的测量结果。对于图5，涡流发散频率被测量，其中，主相(水)的流速维持在五个不同的值，而同时，次相(空气)的流速按五个相等的步幅从零调整到最大值。对于图6，信号功率和涡流发散频率被测量，其中，主相的流速维持在五个不同的值，而次相(空气)的流速按五个相等的步幅从零调整到最大值。对于图7，信号幅度和涡流发散频率被测量，其中，主相的流速维持在五个不同的值，而次相(空气)的流速按五个相等的步幅从零调整到最大值。基于这些图，对于校准范围内的任何一组条件，两相的流速都能够被确定。这样，如果涡流发散频率例如是100Hz，且信号幅度是大约0.64V，那么图7中的数据就表明，主流体的流速为大约280l/min，次相的流速大约为10l/min。
显然，还可以给其它涡流流速计的线尺寸准备一系列关联了涡流发散频率与物质流速的曲线，从它们就可以得出两相的相对大小。
显然，当不同数量的次相被引入到主相中时，测量信号间的涡流传感器信号的大小和功率是有差别的。图6和7示出了可观测的数量(发散频率、涡流传感器信号的幅度和功率)与各个相的流速之间所呈现的系统的、但是非线性的关系，所述各个相的流速也就是主相(水)流速和次相(空气)流速，它们是流速计应该理想测量的。一个多层神经网络能够拟和复杂的非线性数据，所以就提供了一种处理可观测数据的方法，以产生一个能够为主相和次相流速都给出良好测量值的系统。
来自涡流流速计的四个输入数据值被用作神经网络的输入，它们是发散频率、信号功率、均方根信号幅度、以及均方根信号幅度的平方根。该网络被训练从四个输入值产生两个输出值，主相(水)流速和次相(空气)流速。两个独立的涡流传感器信号组在相同的条件下被收集。训练和测试后的神经网络的输出示于图8，其详细数据示于表1。
作为对使用一个受训练的神经网络来确定两个分量的流速的替换，还可以使用一种具有更多物理基础的解析方法。上文已经陈述过，单相流体流的涡流传感器信号平均幅度(A0)随着容积流速的平方而增加，也就是A0＝αQ2。所以就得到，均方根幅度的平方根(S)一定正比于流体流速Q。图12对于收集的实验数据示出了这一点。顶部的图是仅对于单相水流的，并且是所期望的精确的线性。如图12中的其它线所示，即使存在两相流，S与流速之间仍然近似保持线性关系。
由于即使在两相流的情况下，发散频率f和信号幅度的平方根S都随着流速近似线性变化，所以就得出，S将随着f近似变化。对于两相流的情况，这一点被示于图13，其中，每条线都示出了当液体流速L改变，同时保持气体流速G恒定的情况下，S与f的关系。不同的曲线示出了不同气体流速G的效果，顶部的线是在零气体存在，也就是在单相液体流的情况下作出的。发散频率f被发现随着两相的组合容积流速(L+G)而线性变化。由于，如上所述，单相流的发散频率依赖于流体流速，而不依赖于流体的物理属性，所以这又是一个预料中的结果。
图13给出了两相流测量的基础，由于与单相液体流(顶部的线)的信号强度相比，信号强度S直接根据第二相存在的量而减少，如竖直的黑色箭头所示，两相流组合产生了靠近79Hz的发散频率。现在将描述校准该仪器的过程，以及用它来测量两相流中两个分量流速的使用方法。
1.对2相流校准
校准步骤1。给定频率和流速之间的线性关系，我们假设发散频率随着两相总的容积流速线性变化，也就是
f＝(L+G).x1+x2  (6)
其中，f是发散频率，L是液体容积流速，G是气体容积流速。为了确定斜率x1和截距x2，该量计采用图11底部图中的数据所示的单相液流(G＝0)来校准，x1和x2通过对(f，L)数据点的最小二乘拟和来确定。
校准步骤2。我们让单相液流的S与L之间的关系为
S0＝y1+L0y2+L0 2y3  (7)
下标0被加到S和L上以强调这是对于单相液流的关系。常数y1、y2、和y3是通过利用图12中顶部图的数据所示的单相液流，并对(S0，L0)数据点最小二乘拟和得到的。
校准步骤3。如图13所示，存在第二气体相的效果被考虑进来。每一个两相流情况(其液体和气体容积流速L和G)都产生f和S的值。发散频率f被用来获得单相液流的值L0，所述单相液流产生相同的发散频率f。
该值L0从(6)，且让G＝0得出，也就是
L0＝(f-x2)/x1  (8)
对应的S0的值从(7)得到，也就是
S0＝y1+L0y2+L0 2y3  (9)
所有点(f，S0)都落在单相液体线上，这是图13顶部的线。对不同空气流速下记录在图上每个两相流点(f，S)，它们已经被绘制成了图13顶部线上的点(o)。
校准步骤4。只要存在气体流，涡流信号的幅度就会下降，这样真实的实验点(f，S)将位于图13中单相水曲线下方一个依赖于气体流速G的量。对于一个空气流速为20l/min的实验两相流点，差(S0-S)由上方点(f，S0)与下方点(f，S)之间的箭头示出。
诸点的信号差Sd都得到了测量
Sd＝(S0-S)          (10)
(在作为测量仪器使用时，Sd将被用来导出气体流速G)。
校准步骤5。该Sd值通过采用二次型关系在两相流数据中被拟和成气体流速值G
G＝z2+Sdz3+Sd 2z4    (11)
从校准流数据中得到的实验数据对(G，Sd)被用来通过最小二乘拟和而获得常数参量z2、z3和z4。
上述的校准过程得到了参数x1、x2、y1、y2、y3、y4、z2、z3、z4，这使得测量计能够被用来测量两相流中两个流分量的流速。
2.2相流的测量
部分4中的校准过程得出了参数x1、x2、y1、y2、y3、y4、z2、z3和z4。给出了这些参数的校准值，那么流速计就能够测量两相流中的两个分量。一个给定的两相流产生涡流发散频率f和幅度A的平方根S，那么液体流速L和气体流速G就能够按下面的方法获得。
测量步骤1。  从f计算单相液体流速L0，计算采用
L0＝(f-x2)/x1        (8)
测量步骤2。  对单相液体流速L0计算根幅度S0，计算采用
S0＝y1+L0y2+L0 2y3    (9)
测量步骤3。计算信号差Sd，计算采用
Sd＝(S0-S)           (10)
测量步骤4。导出气体流速G，其计算采用
G＝z2+Sdz3+Sd 2z4     (11)
测量步骤5。导出液体流速L，其计算采用
L＝L0-G              (12)
两个流速L和G现在都已被找出。下面的图14比较了实际流速(●)与利用校准过程中所找出的参数通过上述测量过程所导出的流速(o)。
应该理解，如果某个涡流测量计的属性偏离了上文所用的简单的线性和二次型表达式，那么就可以用更高阶的多项式展开来得到更高的准确度。同样，为了容纳现场应用中所遇到的不希望的流情况(例如脉动、湍流以及旋涡)，可能需要允许进行经验性的现场调整，从而让被校准的参数值能够作为试验性测试的一部分被改变，来优化准确度。
从涡流量计得到的传感器信号还可以被分析来产生一个用于判断是否存在第二流体相的非常灵敏的测试，也就是回答这样的问题“除了主流体相以外，是否存在第二流体相？”
这对于单相流速计是一个有用的测试，单相流速计的准确性有可能由于第二流体相的存在而大幅下降，不存在第二相就意味着用户可以对读数的准确度有充分的信心，而在存在第二相的时候就必须假设准确度的下降。
此外，在只应该存在一个相的情况下，由于第二相的存在可以指示出正在监视的系统的某处有设备故障，所以对第二相存在性的检测也是一种有用的诊断测量。
所述测量数据包括获取振荡涡流信号波形的高频(例如，最大到8kHz)采样。如果数据的频谱是通过快速付里叶变换(FFT)来得到的，图9示出了对不同的第二相含量，从含空气的水流得到的数据的频谱。该图表示了功率谱的对数。显然，第二相的存在大大的提高了涡流信号高频涨落的强度。
如果功率谱对数的平均值是通过将每幅图中的点相加并取平均而计算出的，图10就示出了从一系列两相流实验所得到的平均值。读数是随着水流速在五步内从200提高到305l/min而得到的，随着空气流速在六步0、5、10、15、20和25l/min增加，每组读数都被重复。每条线对应了一个固定的空气流速，并且表示了改变水流速的效果。
从图10可以看出，底部曲线(零空气流)所示的单相流的平均对数功率值比存在空气时的两相流(上面的曲线)低得多，从而，功率谱对数平均值的增加就提供了对第二相的存在的一个灵敏测试。由于发散频率正比于流速，所以，如果绘制功率谱对数关于发散频率的关系图，就会得到非常相似的图形。在每个发散频率点处，在从单相流校准数据所获得的水平上设置一个阈值，那么噪声的增加超过该阈值就说明存在第二流体相。
可以用一个测量涡流量计的上游至下游的压降的差分压强传感器来作为涡流信号自身的可替换信号源，以按照上一段所述的相同方法来检测第二流体相的存在。
这样，本发明就提供了一种确定流体特性的方法，该方法利用传感器信号的幅度和噪声涨落来作为对流体状态的指示，即是存在单相还是两相流。本发明代表了一个与传统流测量的明显区别，传统测量希望去掉信号中的涨落，而本发明的申请者已经理解了包含在该噪声中的信息的重要性。
表1从神经网络得到的测量结果
所有流速单位都为1/min
  真实水流速   测量水流速   误差(l/min) STD 真实空气流速     测量空气流速   误差(l/min) STD
  320.50   321.624   1.124   0.5428     0     0.491   0.491   0.2584
  280.00   280.219   0.219     0     -0.124   -0.124
  240.00   240.366   0.366     0     -0.250   -0.250
  180.00   180.166   0.166     0     -0.097   -0.097
  77.40   77.423   0.023     0     -0.070   -0.070
  320.50   320.666   0.166   1.3057     5     5.536   0.536   0.2425
  280.00   281.439   1.439     5     5.026   0.026
  240.00   239.996   -0.004     5     4.986   -0.014
  180.00   182.510   2.510     5     4.920   -0.080
  77.00   77.351   0.351     5     5.009   0.009
  320.50   320.650   0.150   1.3033     10     9.946   -0.054   0.6778
  280.00   281.495   1.495     10     9.556   -0.444
  240.00   242.188   2.188     10     10.592   0.592
  180.00   180237   0.237     10     9.909   -0.091
  79.70   78.520   -1.180     10     11.319   1.319
  320.50   320.284   -0.216   1.4548     15     15.069   0.069   0.4620
  280.00   280.064   0.064     15     15.128   0.128
  240.00   241.536   1.536     15     15.115   0.115
  180.00   177.177   -2.823     15     15.958   0.958
  77.80   78.250   0.450     15     15.339   0.339
  320.50   320.593   0.093   1.8134     20     19.976   -0.024   0.1610
  280.00   278.762   -1.238     20     19.873   -0.127
  240.00   236.788   -3.213     20     19.961   -0.039
  180.00   182.115   2.115     20     19.963   -0.037
  77.40   77.726   0.326     20     19.668   -0.332
  320.50   322.012   1.512   2.4848     25     24.577   -0.423   1.2579
  280.00   281.328   1.328   25     25.230   0.230
  240.00   234.891   -5.109     25     27.627   2.627
  180.00   180.815   0.815     25     25.788   0.788
  77.99   77.768   -0.222     25     24.605   -0.395

Claims (17)

1、一种在封闭导管(5)中监视流体流的方法，包括：放置一个流速计(12)，要被监视的流体流经所述流速计，产生一个信号以指示流体流的至少一个特性，所述方法的特征在于，测量所述信号的分量并保留与其相关联的涨落，并且分析所述信号分量以及涨落，来确定流体流的所述至少一个特性。
2、根据权利要求1的一种监视方法，用来在封闭导管中检测两相流体流，包括：放置一个流速计，要被检测的流体流过所述流速计，产生一个信号以指示流体流的至少一个特性，所述方法特征在于，测量所述信号的分量并保留与其相关联的涨落，并且分析所述信号分量以及涨落，来检测两相流体流的存在与否。
3、根据权利要求1或2的一种监视方法，用来在封闭导管中检测一个流体流中的两相流体流，包括：放置一个涡流流速计，要被检测的流体流过所述涡流流速计，产生一个信号以指示所述流体流的至少一个特性，所述方法特征在于，为一个单相流体流获取振荡涡流信号的波形的高频采样并且保留与其相关联的涨落，通过快速付里叶变换得到频谱，计算频谱值的对数，并且计算对数频谱值的平均值以提供单相流体流的数据，从所述两相流体流中获取振荡涡流信号波形的后续高频采样并且保留与其相关联的涨落，通过快速付里叶变换得到频谱，计算频谱值的对数，并且计算对数频谱值的平均值以提供两相流体流的数据，以及，比较所述对数平均值与单相流的数据，以检测两相流体流的存在与否。
4、根据权利要求1的一种监视方法，用来在封闭导管中测量流体流，包括：放置一个流体流测量计，要被测量的流体流过所述流体流测量计，产生一个信号以指示流体流的至少一个特性，所述方法特征在于，测量所述信号的分量并保留与其关联的涨落，以及分析所述信号分量和涨落，来确定所述流体流的至少一个相的容积流速。
5、根据前述权利要求中任何一条的一种方法，其特征在于，所述流速计是一个涡流流速计。
6、根据权利要求5的一种方法，其特征在于，涡流流速计所产生的涡流通过测量传感器信号的频率和幅度分量而得到感测。
7、根据权利要求6的一种方法，其特征在于校准流速计(12)的步骤，利用第一参考流速计(8)来测量液体流速，用第二参考流速计(9)来测量气体流速，从而确定信号幅度分量、涡流流速计(12)中所产生的涡流的发散频率与两个分量的流速之间的关系。
8、根据权利要求7的一种方法，其特征在于，所述校准包括进行一系列测试，以提供在一个流速范围内单相流和两相流的性能数据。
9、根据权利要求7或8的一种方法，其特征在于，一个多层神经网络被用作处理所述性能数据的一种方法，以提供主相和次相流的测量值。
10、根据权利要求7或8的一种方法，其特征在于，采用一种解析方法来处理所述性能数据，以提供主相和次相流的测量值。
11、根据权利要求8的一种方法，其特征在于，所述校准是利用两相流进行的，基于含有气体的液体相。
12、根据权利要求8的一种方法，其特征在于，所述校准是利用两相流进行的，基于含有液体的气体相。
13、根据权利要求11的一种方法，其特征在于，水以恒定流速流动，空气在点(10)被引入，从而导致平均流速的提高，流体平均流速的提高本身指示了次流体相的存在。
14、根据权利要求11的一种方法，其特征在于，由于平均流速提高而导致的涡流发散频率的增大伴有传感器信号中发散频率分量的幅度的减小。
15、根据权利要求13的一种方法，其特征在于，所述的幅度减小被用作存在次相的一种确定。
16、根据权利要求13的一种方法，其特征在于，两相的相对大小是通过分析和处理从所述涡流流速计得到的传感器信号来确定的。
17、根据权利要求1或2的一种监视方法，用来在封闭导管中检测一个流体流中的两相流体流，包括：放置一个涡流流速计，要被检测的流体流过所述涡流流速计，产生一个信号以指示所述流体流的至少一个特性，所述方法特征在于，测量所述涡流流速计上从上游到下游差压的压强涨落，以产生一个涨落信号，为一个单相流体流获取所述差压信号或压强信号的波形的高频采样并保留与其相关联的涨落，通过对所述信号的快速付里叶变换得到频谱，计算频谱值的对数，并计算对数频谱值的平均值以提供单相流体流的数据，从所述两相流体流中获取所述差压或压强信号的波形的后续高频采样并保留与其相关联的涨落，通过快速付里叶变换得到频谱，计算频谱值的对数，并计算对数频谱值的平均值，以及，比较所述对数平均值与单相流的数据，以检测两相流体流的存在与否。
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