Меточный ядерно-магнитный расходомер

 

Изобретение относится к технике измерения расхода жидкостей. Цель изобретения повышение точности измерений. Жидкость, проходя по трубопроводу, поляризуется в поляризаторе, в катушке отметчика на нее накладывается отметка инверсией ядерного магнитного момента, в катушке анализатора регистрируется сигнал ядерного магнитного резонанса. Широтно-импульсный модулятор формирует импульсы, длительность которых обратно пропорциональна величине расхода, в результате повышается точность измерения расхода на краях диапазона измерения. 2 ил.

Изобретение относится к технике измерения расходов методом ядерномагнитного резонанса. Цель изобретения повышение точности измерения. На фиг. 1 показана структурная схема расходомера; на фиг. 2 временные диаграммы. Расходомер состоит из трубопровода 1, поляризатора 2, отметчика 3 с катушкой 4 отметчика, датчика ядерно-магнитного резонанса (ЯМР) 5 с катушкой 6 датчика, расположенной в магнитной системе анализатора 7, блока управления 8, делителя частоты 9, одновибратора 10, схемы пропускания 11, широтно-импульсного модулятора 12, причем входы блока управления 8 соединены с датчиком ЯМР 5 и третьим выходом делителя частоты 9, выход блока управления 8 соединен с входом делителя частоты 9, второй выход которого через одновибратор 10 соединен с первым входом схемы пропускания 11 и датчиком ЯМР 5, а первый выход делителя частоты соединен с ШИ-модулятором 12, выход которого соединен с третьим входом схемы пропускания 11, выход схемы пропускания соединен со входом отметчика 3. Расходомер работает следующим образом. Жидкость, протекая по трубопроводу 1, приобретает ядерную намагниченность в постоянном магнитном поле поляризатора 2. Отметчик 3 действием радиочастотного тока в катушке 4 создает в потоке метку инверсной ядерной намагниченности. Длительность метки по времени задается действующим на выходе делителя частоты 9 сигналом с частотой Fм (см. фиг. 2а). Фронты меток проходят через катушку 6 датчика ЯМР 5, в котором формируются импульсные сигналы ЯМР, различные для участков жидкости с прямой и инверсной намагниченностью. В датчике ЯМР 5 эти импульсные сигналы усиливаются, детектируются, интегрируются и преобразуются в последовательность прямоугольных импульсов (см. фиг. 2б), которые поступают на вход блока управления 8 в виде сигнала, сдвинутого по фазе относительно сигнала с выхода делителя частоты 9. Блок управления 8 поддерживает этот сигнал равным /2 изменением частоты сигнала на входе делителя частоты 9 пропорционально расходу жидкости. Сигналом с выхода делителя частоты 9 запускается одновибратор 10, который формирует импульсы длительностью o с частотой следования fс (см. фиг. 2в). Эти импульсы поступают на вход датчика ЯМР 5 и на время o открывают приемник радиочастоты датчика. Одновременно указанные импульсы поступают на первый вход схемы пропускания 11, на второй вход которой поступает сигнал частоты Eм с делителя частоты 9. На третий вход схемы пропускания 11 поступают импульсы длительностью ш с выхода ШИ-модулятора 12, на вход которого с делителя частоты 9 поступает частота, равная удвоенной частоте fc. Длительность импульсов ш обратно пропорциональна расходу жидкости. На выходе схемы пропускания 11 формируется сигнал, управляющий работой отметчика 3. Во время действия импульсов о и ш отметчик 3 выключается (см. фиг. 2д). Импульс о устраняет влияние отметчика на работающий в это время датчик ЯМР 5. Импульс ш изменяет мощность отметчика 3, поддерживая инверсию метки во время диапазона расхода жидкости. В результате амплитуда метки на входе датчика ЯМР 5 максимальна, а форма метки не искажается.

Формула изобретения

МЕТОЧНЫЙ ЯДЕРНО-МАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР, содержащий трубопровод, последовательно установленные на нем магнит поляризатора, катушку отметчика, магнит анализатора с расположенной между его полюсами катушкой анализатора, подключенной к последовательно соединенным датчику ядерно-магнитного резонанса, блоку управления, делителю частоты, схеме пропускания и отметчику, выход которого соединен с катушкой отметчика, а также одновибратор, выход которого соединен с вторым входом схемы пропускания и с управляющим входом датчика ядерного магнитного резонанса, при этом выход делителя частоты соединен с вторым входом блока управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен широтно-импульсный модулятор, а делитель частоты снабжен вторым и третьим выходами, причем к его второму выходу подключен вход одновибратора, а к третьему вход широтно-импульсного модулятора, выход котрого подключен к дополнительному входу схемы пропускания.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области измерения расхода жидкостей методом ядерного магнитного резонанса

Изобретение относится к технике измерения расхода жидкостей и может быть использовано для измерения малых расходов

Изобретение относится к области измерения расхода жидкости и может быть использовано в химической, нефтехимической, топливной промышленности, в частности, в производстве кинофотоматериалов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в жидкостных ядерно-магнитных расходомерах, предназначенных преимущественно для измерения больших количеств протекающих под повышенным давлением жидкостей и пригодных для работы с агрессивными средами

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в ядерно-магнитных расходомерах для многофазной среды, предназначенных преимущественно для измерения количества жидкости в протекающей через трубопровод многофазной среде и используемых в условиях значительных перепадов температуры и влажности воздуха, в частности для измерения количества нефти, подаваемой из скважины в смеси с газом, глиной, песком и т.п

Изобретение относится к области измерения расхода жидкости методом анализа сигналов ЯМР

Изобретение относится к способам измерения расхода жидкости, а именно к области автоматизированного бесконтактного контроля расхода жидкости в трубопроводе методом ядерного магнитного резонанса (ЯМР), и может быть использовано в химической, атомной, нефтеперерабатывающей промышленности для контроля агрессивных, абразивных и загрязненных жидкостей

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике измерения расхода жидкости, транспортируемой по трубопроводу, а более конкретно к области измерения расхода нефти при взаимных расчетах

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения малых расходов в медицине, химии, метрологии

Изобретение относится к технике измерения расхода жидкостей методом ядерного магнитного резонанса (ЯМР)

Изобретение относится к способу калибровки ядерно-магнитного расходомера. Способ калибровки ядерно-магнитного расходомера (2), выполненного с возможностью протекания многофазной среды (3) через его измерительную трубу (4), подключаемую к входной трубе (6), расположенной перед измерительной трубой (4) по направлению (5) потока среды, и к выходной трубе (7), расположенной после измерительной трубы (4) по направлению (5) потока среды, причем с измерительной трубой (4) соотнесен байпас (8), к которому относятся входной клапан (10) и/или выходной клапан (11), а также обводная труба (9), соединяемая для калибровки с одной стороны с входной трубой (6), а с другой стороны - с выходной трубой (7), а именно через входной клапан (10), или через выходной клапан (11), или через входной клапан (10) и через выходной клапан (11), характеризующийся тем, что в режиме калибровки расходомера (2) среду (3), которая в режиме измерений проходит из входной трубы (6) через входной клапан (10) байпаса (8) в измерительную трубу (3), а оттуда - через выходной клапан (11) байпаса (8) в выходную трубу (7), направляют из входной трубы (6) через входной клапан (10) байпаса (8) в обводную трубу (9), а оттуда - через выходной клапан (11) байпаса (8) в выходную трубу (7), и выполняют измерения в отношении среды (3), стоящей в измерительной трубе (4). Технический результат – обеспечение максимально незаметного переключения между режимами калибровки и измерения расхода при минимальном усложнении конструкции и эксплуатации ядерно-магнитного расходомера, что согласно изобретению обеспечивается за счет управления входным и выходным клапанами таким образом, чтобы в режиме калибровки они запирали среду в измерительной трубе. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Описан и представлен ядерно-магнитный расходомер (1) для измерения расхода протекающей через измерительную трубку (3) многофазной среды (4) с ядерно-магнитным измерительным устройством (2), причем ядерно-магнитное измерительное устройство (2) расположено вокруг измерительной трубки (3). Согласно изобретению дополнительно к ядерно-магнитному измерительному устройству (2) предусмотрено другое измерительное устройство, реализующее другой принцип измерения, в описанном и представленном примере осуществления расходомер (5) дифференциального давления. Расходомер (5) дифференциального давления выполнен для измерения дифференциального давления среды (4) в измерительной трубке (3) и по меньшей мере в двух в продольном направлении (7) измерительной трубки (3) различных точках (6а, 6b) измерения предусмотрен соответственно датчик (8а, 8b) давления. Технический результат - улучшение точности измерения расхода ядерно-магнитного расходомера для газообразной фазы. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх