光纤气液两相流量传感器

同步测两相流量

利用光载微波干涉与神经网络解调，在一根光纤上同时测出气液两相流量。

Li, Songlin · 薛婷 · Wu, Yan · Li, Zhuping · 吴斌

Energy 2025

参数信息

气体流量平均绝对误差

0.94 ± 0.15 m³/h

气体流量平均绝对百分比误差

3.91 ± 0.51 %

液体流量平均绝对误差

0.13 ± 0.04 m³/h

液体流量平均绝对百分比误差

4.87 ± 0.61 %

技术优势

同时测两相流量

借助神经网络解调，从单根光纤的时空调制反射峰中同时提取气液两相流量，无需分别测量或附加传感器。

预测精度高

5折交叉验证下，气体流量MAE为0.94±0.15 m³/h，液体流量MAE为0.13±0.04 m³/h，适用于能源系统流量精确监测。

解调鲁棒性强

采用时空反射峰幅值作为神经网络输入，相比传统频率跟踪或相位解调，对复杂两相流工况适应性更好。

应用场景

• 多相流测量：为多相流测量提供单传感器同步获取气液两相流量的新方案。
• 光纤传感：将光纤传感与神经网络解调结合，拓展了光纤技术在复杂流场中的应用。
• 流量监测：用于能源系统中气液两相流量的在线精确监测，保障过程安全与效率。