Устройство измерения расхода газа

Изобретение относится к устройствам для измерения расхода газов и может быть использовано для измерения малых расходов газа и микрорасходов газа. Сущность: устройство содержит кювету, заполненную жидкостью, трубопровод с соплом, погруженным в жидкость, два источника света и два фотоприемника. Оба фотоприемника соединены с устройством определения времени смещения поступающих от них импульсов. К одному из фотоприемников также подключено устройство счета газовых пузырьков. Технический результат: повышение точности измерений. 1 ил.

 

Предлагаемое устройство измерения расхода газа относится к приборостроению и может быть использовано при измерении малых и микрорасходов газа, порядка 0,01÷400 мл/с, например, при контроле и управлении технологическими процессами на предприятиях пищевой промышленности для оценки газообразования при контроле ферментативной активности дрожжей, а также при проведении научно-исследовательских работ.

Известен оптический датчик расхода газа [1], состоящий из кюветы с жидкостью, трубопровода с соплом, погруженного в жидкость, источника света и фотоприемника, установленных соосно, схемы счета газовых пузырьков, подключенной к фотоприемнику. В кювете напротив сопла и соосно с ним имеется воздушная трубка, в которой установлен фотоприемник, а источник света установлен в трубопроводе соосно соплу.

Однако устройство имеет ряд существенных недостатков:

- ограничение возможностей устройства, связанное с необходимостью термостатирования;

- отсутствие учета параметров жидкости, в которой образуются пузырьки газа.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении точности измерения за счет расширения возможностей устройства путем контроля вязкости, температуры, поверхностного натяжения жидкости.

Это достигается тем, что устройство, содержащее кювету, заполненную жидкостью, трубопровод с соплом, погруженным в жидкость, источник света и фотоприемник, устройство счета газовых пузырьков, подключенное к фотоприемнику, в отличие от прототипа дополнительно содержит источник света и фотоприемник, установленные в цилиндрической кювете перпендикулярно оси цилиндра между первым источником света, и фотоприемником, и поверхностью жидкости, а также устройство определения времени смещения импульсов, поступающих от фотоприемников.

Дополнительный источник света и фотоприемник образуют вторичную линию контроля прохождения пузырька с газом. Устройство определения времени смещения импульсов, поступающих от фотоприемников, осуществляет учет параметров, влияющих на проведение измерения. Это позволяет учесть влияние температуры, которая изменяет параметры контрастной жидкости, в которой образуется пузырек с газом, зависящий от параметров жидкости.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено устройство измерительной камеры, поясняющим проведение измерения.

Устройство включает: цилиндрическую кювету 1, заполненную контрастной жидкостью, источники света 2, пузырек газа 3, сопло для подачи газа 4, фотоприемники 5, устройство определения времени смещения импульсов 6, устройство счета газовых пузырьков 7.

Устройство работает следующим образом.

Газ через сопло 4 поступает в цилиндрическую кювету 1, заполненную контрастной жидкостью. На выходе сопла 4 образуется пузырек газа, который перемещается вдоль оси цилиндра. При движении пузырьки газа в зависимости от скорости движения уменьшают слой жидкости, которая является непрозрачной средой между источником света 2 и фотоприемником 5. Изменение слоя приводит к образованию импульсов, поступающих от фотоприемников на устройство определения времени смещения импульсов 6 и устройство счета газовых пузырьков 7. В устройстве 6 измеряют и запоминают время смещения импульсов - t, от первого и второго фотоприемников 5 при прохождении пути l=h2-h1.

Далее определяют и запоминают вязкость жидкости по формуле:

где p1КЖ·g·h1 - давление на глубине h1; p2КЖ·g·h2 - давление на глубине h2; ρКЖ - плотность контрастирующей жидкости, RK - радиус кюветы.

По градировочным характеристикам для данной жидкости определяют и запоминают температуру контрастной жидкости в кювете - Θ.

Затем определяют и запоминают коэффициент поверхностного натяжения по формуле:

Далее определяется объем газа в пузырьке:

где R - радиус отверстия трубки; ρCO2 - плотность газа (определяют и запоминают по градировочным характеристикам для данной жидкости в соответствии с температурой Θ).

Таким образом, предложенное устройство измерения расхода газа за счет расширения своих возможностей позволяет повысить точность измерения, учитывая при этом и контролируя вязкость, температуру и коэффициент поверхностного натяжения жидкости, находящейся в цилиндрической кювете.

Источники информации

1 Патент №1742624, МПК G01F 3/00. Оптический датчик расхода газа [Текст] / Андреев В.А., Заяц О.Г. - Опубл. 23.06.1992, Бюл. №23.

Устройство измерения малых расходов газа, содержащее кювету, заполненную жидкостью, трубопровод с соплом, погруженным в жидкость, источник света и фотоприемник, устройство счета газовых пузырьков, подключенное к фотоприемнику, отличающееся тем, что дополнительно оно содержит источник света и фотоприемник, установленные в цилиндрической кювете перпендикулярно оси цилиндра между первым источником света и фотоприемником и поверхностью жидкости, а также устройство определения времени смещения импульсов, поступающих от фотоприемников.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к объемным машинам, предназначено для измерения расхода жидкостей или газов и может быть использовано в качестве гидромотора, пневмомотора, гидронасоса и пневмонасоса.

Изобретение относится к технике измерения расхода жидкости и может быть использовано для контроля и учета расхода топлива в дизельных двигателях внутреннего сгорания, имеющих замкнутую тупиковую топливную систему как при их диагностировании на испытательных стендах, так и в процессе эксплуатации в транспортных средствах.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к установкам для измерения параметров потока газосодержащей жидкости, в частности массового расхода, и может быть использовано, например, в системах учета и контроля нефти при ее добыче, транспорте и переработке.

Изобретение относится к нефтедобыче и может быть использовано для измерения плотности жидкости в продукции нефтяных и газоконденсатных скважин при помощи измерительных установок дебита гидростатического действия.

Изобретение относится к области измерения текущего и суммарного расхода жидкого реагента и может быть использовано для измерения расхода жидких реагентов на обогатительных фабриках цветной металлургии и в других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области измерения текущего и суммарного расхода жидкого реагента и может быть использовано для измерения расхода жидких реагентов на обогатительных фабриках цветной металлургии и в других отраслях промышленности.

Изобретение относится к роликолопастным расходомерам и может найти применение в гидро- и газовых системах для измерения расхода жидкости или газа. .

Изобретение относится к устройствам для измерения количества жидкости. .

Изобретение относится к устройствам для измерения расхода топлива двигателей внутреннего сгорания, может быть использовано в качестве датчика мгновенного расхода жидкого и газообразного топлива.

Дозатор // 2304761
Изобретение относится к средствам дозирования гранулированного материала, в частности гранул диоксида (сухого льда), и предназначено для использования при очистке наружных поверхностей и внутренних полостей электрических двигателей железнодорожного подвижного состава.

Изобретение относится к технологии получения радиационно-защитного композиционного материала, который может быть использован при изготовлении элементов защиты в различной аппаратуре, применяемой для дефектоскопии, для медицинских целей, для радиоактивного каротажа нефтяных и газовых скважин, в портативных нейтронных генераторах и др

Изобретение относится к устройствам для измерения моментального расхода жидкостей и может быть использовано, в частности, для контроля режима обработки скважин при подземном или капитальном ремонта, для замера дебита добывающей скважины или приемистости нагнетательной скважины, при транспортировании продукции и т.д

Изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано для учета бытовых и производственных расходов жидких и газообразных энергоносителей

Изобретение относится к области измерения расхода газожидкостного потока

Изобретение относится к оборудованию для контроля объемного расхода топлива двигателем внутреннего сгорания

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам и устройствам для измерения дебита жидкости нефтяной или газоконденсатной скважины, и может применяться для определения суточной производительности скважины как в процессе опробования разведочной скважины, так и для оперативного учета дебита эксплуатирующейся скважины в стационарной системе нефтегазосбора

Изобретение относится к отображению графической информации на дисплее

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении продукции нефтяной скважины непосредственно на месте добычи нефти

Изобретение относится к области гидравлики, в частности к сливу жидкостей из емкостей

Изобретение относится к области измерения расхода газа и может быть использовано для коммерческого учета расхода газа потребителями в промышленности и в коммунальном хозяйстве

Изобретение относится к устройствам для измерения расхода газов и может быть использовано для измерения малых расходов газа и микрорасходов газа

Наверх