Устройство для измерения параметров жидких сред в трубопроводе



Устройство для измерения параметров жидких сред в трубопроводе
Устройство для измерения параметров жидких сред в трубопроводе

 


Владельцы патента RU 2632999:

Чуринов Михаил Иванович (RU)
Сабий Елена Михайловна (RU)
Салимов Ильшат Робертович (RU)

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения ряда параметров жидких сред в потоке трубопровода. Заявленное устройство содержит измерительную колонку, выполненную в виде двух коаксиальных, установленных с кольцевым зазором вертикальных труб - с внешней трубой и внутренней трубой, датчик разности давления, установленный в верхней части измерительной колонки, два датчика разности давления, установленные в нижней части измерительной колонки, датчик давления и датчик температуры измеряемой жидкости, импульсные трубки с «эталонной» жидкостью, а также регистрирующий блок. Измерительная колонка снабжена дополнительным датчиком разности давления, точки отбора давления которого разнесены между собой по высоте L, а точки отбора давления датчиков разности давления, установленных в нижней части измерительной колонки, разнесены между собой по высоте ΔН. Датчики разности давления, датчик давления и температуры измеряемой жидкости размещены на внешней вертикальной трубе измерительной колонки и соединены с регистрирующим блоком, который снабжен программой для расчета параметров, таких как плотность, скорость, расход, давление и вязкость измеряемой жидкости согласно прилагаемым формулам. Технический результат - повышение точности измерения плотности измеряемой жидкости и расширение функциональной возможности устройства. 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения ряда параметров жидких сред непосредственно в потоке трубопровода, используемого в нефтегазодобывающей, нефтеперерабатывающей и других областях промышленности.

Известен плотномер-расходомер жидких сред, содержащий измерительную колонку, датчики абсолютного давления и температуры измеряемой жидкости, гильзу. На вертикальной ветви измерительной колонки на расстоянии Н установлены отборники давления датчика разности давления, а на гильзе - отборник давления и датчик температуры «эталонной» жидкости, залитой в гильзу. Горизонтальная ветвь измерительной колонки изготовлена с переменным диаметром и имеет участок калиброванного трубопровода с меньшим диаметром D1 и участок калиброванного трубопровода с увеличенным диаметром D2, на котором расположены два отборника давления. Импульсные трубки с «эталонной» жидкостью (например, кремнийорганической) соединяют отборники давления с соответствующими датчиками разности давления. Внутреннее покрытие вертикальной ветви снижает сопротивление потоку жидкости. Блок обработки информации по приведенным формулам рассчитывает плотность и массовый расход измеряемой жидкости (пат. РФ №2378638, приор. 24.09.2007 г., опубл. 10.01.2010 г., G01N 9/26, G01F 1/86, G01F 1/37).

Недостаток известного устройства заключается в том, что конструкция устройства при наличии только одного датчика разности давления на калиброванном участке не предусматривает учитывать потери на трение, что приводит к погрешности в измерении.

Известен плотномер-расходомер жидких или газовых сред, содержащий измерительную колонку, установленную на трубопроводе, два датчика разности давления, расположенные в нижней части измерительной колонки, датчик температуры рабочей среды, датчик абсолютного давления, импульсные трубки с «эталонной» жидкостью, воспринимающей давление рабочей среды непосредственно контактным методом, датчик температуры «эталонной» жидкости, залитой в импульсные трубки, расположенные на одном уровне в нижней части измерительной колонки два отборника давления и отборник давления, установленный на корпусе для термометра, а также регистрирующий блок. При этом измерительная колонка выполнена в виде двух коаксиальных, установленных с кольцевым зазором вертикальных труб - с внешней трубой и внутренней трубой, являющейся отводом колена трубопровода с измеряемой средой, верхняя часть которого снабжена сужающим устройством с насадкой, при этом площадь сечения внутренней трубы равна площади сечения кольцевого зазора, а длина насадки выбирается из условия: L=(3÷4)d, где L - длина насадки, мм, a d - диаметр насадки, мм, при этом измерительная колонка снабжена третьим датчиком разности давления в верхней части указанной колонки и датчиком давления, установленным на внешней стенке отвода трубопровода в нижней части указанной колонки, кроме того, два датчика давления установлены под прямым углом на стенке внешней трубы, при этом указанные датчики давления расположены на одном уровне в нижней части вертикальной колонки, от уровня которого на расстоянии Н2 размещен дополнительный датчик давления, связанный импульсной трубкой с «эталонной» жидкостью с датчиком давления на стенке внешней трубы, а на расстоянии H1 - другой дополнительный датчик давления, соединенный импульсной трубкой с датчиком давления на корпусе термометра. Два датчика давления, расположенные под прямым углом на стенке внешней трубы, соединены импульсными трубками с «эталонной» жидкостью с одним из указанных датчиков разности давления, а датчик давления, установленный на корпусе термометра, соединен импульсной трубкой с «эталонной» жидкостью с плюсовой камерой другого датчика разности давления, датчик давления, установленный на внешней стенке отвода трубопровода, аналогично связан с минусовой камерой этого же датчика разности давления. Внешняя труба измерительной колонки снабжена крышкой, в которой выполнено отверстие, для установки третьего датчика разности давления, плюсовая камера которого непосредственно контактирует с рабочей средой, а минусовая камера соединена с импульсной трубкой, воспринимающей давление рабочей среды.

Измерение плотности среды, объемного расхода газа и массового расхода потока жидкости осуществлятся по прилагаемым формулам.

Кроме того, в плотномере-расходомере датчик абсолютного давления, датчик температуры рабочей среды, датчик температуры «эталонной» жидкости и датчики разности давления соединены с регистрирующим блоком (пат. РФ на полезную модель №73072. «Плотномер-расходомер жидких или газовых сред». Приор. 09.01.2008, опубл. 10.05.2008).

Недостаток известного устройства обусловлен его конструкцией, в которой возникает неравенство потерь на трение в кольцевом пространстве и во внутренней трубе, из-за чего невозможно достичь высокой точности измерения плотности измеряемой жидкости.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности измерения плотности измеряемой жидкости и расширение функциональной возможности за счет обеспечения измерения дополнительного параметра жидкости - вязкости.

Указанная задача решается тем, что в устройстве для измерения параметров жидких сред в трубопроводе, содержащем измерительную колонку, выполненную в виде двух коаксиальных, установленных с кольцевым зазором вертикальных труб - с внешней трубой и внутренней трубой, являющейся отводом колена трубопровода с измеряемой жидкостью, датчик разности давления, установленный в верхней части измерительной колонки, два датчика разности давления, установленные в нижней части измерительной колонки, датчик давления и датчик температуры измеряемой жидкости, импульсные трубки с «эталонной» жидкостью, а также регистрирующий блок, в отличие от известного измерительная колонка снабжена дополнительным датчиком разности давления, точки отбора давления которого разнесены между собой по высоте L и размещены в отверстиях в стенке внутренней калиброванной трубы, его импульсные трубки с «эталонной» жидкостью расположены в кольцевом зазоре между вертикальными трубами измерительной колонки, а точки отбора давления датчиков разности давления, установленных в нижней части измерительной колонки, разнесены между собой по высоте ΔН, при этом импульсные трубки, соединенные с датчиками разности давления, установленными в нижней части измерительной колонки, снабжены размещенным в верхней части измерительной колонки сосудом с «эталонной» жидкостью, поддерживающей постоянный уровень в импульсных трубках. Датчики разности давления, датчик давления и температуры измеряемой жидкости размещены на внешней вертикальной трубе измерительной колонки и соединены с регистрирующим блоком, который снабжен программой для расчета параметров, таких как плотность, скорость, расход, давление и вязкость измеряемой жидкости согласно формулам:

,

где

ρж - плотность измеряемой жидкости, кг/м3;

ρtэт - плотность «эталонной жидкости», приведенная к рабочим условиям по температуре и давлению, кг/м3;

ΔP1-ΔP2 - разность перепадов давления между «эталонной» и измеряемой жидкостями, Па;

g - ускорение свободного падения, м/с2;

ΔН - высота разноса точек отбора давления датчиков разности давления, установленных в нижней части измерительной колонки, м.

Скорость потока жидкости рассчитывается по формуле:

,

где

d - диаметр внутренней калиброванной вертикальной трубы измерительной колонки, м;

V - скорость потока измеряемой жидкости, м/с;

Dм - диаметр рабочей площади мембраны датчика разности давления, установленного в верхней части измерительной колонки, м;

ρж - плотность измеряемой жидкости, кг/м3;

ΔР3 - перепад давления на датчике разности давления, установленном в верхней части измерительной колонки, Па.

Объемный или массовый расход измеряемой жидкости рассчитывается по формуле:

или ,

где

Q - объемный расход, м3/с;

M - массовый расход, т/с;

d - диаметр внутренней калиброванной вертикальной трубы измерительной колонки, м;

V - скорость потока измеряемой жидкости, м/с;

Dм - диаметр рабочей площади мембраны датчика разности давления, установленного в верхней части измерительной колонки, м;

ρж - плотность измеряемой жидкости, кг/м3;

α - поправочный коэффициент, устанавливаемый при градуировке измерительного устройства.

Вязкость измеряемой жидкости рассчитывается по формуле:

,

где

υ - вязкость измеряемой жидкости, сСт;

d - диаметр внутренней калиброванной вертикальной трубы измерительной колонки, м;

V - скорость потока измеряемой жидкости, м/с;

ρж - плотность измеряемой жидкости, кг/м3;

L - расстояние между точками отбора давления дополнительного датчика разности давления, устанавливаемого на внутренней калиброванной трубе, м;

ΔР4 - перепад давления на дополнительном датчике разности давления, Па.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема заявляемого устройства.

Устройство для измерения параметров жидких сред в трубопроводе содержит измерительную колонку, выполненную в виде двух коаксиальных, установленных с кольцевым зазором вертикальных труб - с внешней трубой 1 и внутренней калиброванной трубой 2, являющейся отводом колена трубопровода 3 с измеряемой жидкостью, датчик разности давления 4, установленный в верхней части измерительной колонки, в крышке которой выполнено отверстие 5 для его установки, два датчика разности давления 6 и 7, установленные в нижней части измерительной колонки, датчик давления 8 и датчик температуры 9 измеряемой жидкости. Измерительная колонка снабжена дополнительным датчиком разности давления 10, точки отбора давления которого разнесены между собой по высоте L и размещены в отверстиях в стенке внутренней калиброванной трубы 2, его импульсные трубки с «эталонной» жидкостью расположены в кольцевом зазоре 13 между вертикальными трубами 1 и 2 измерительной колонки.

Точки отбора давления датчиков разности давления 6 и 7, установленных в нижней части измерительной колонки, разнесены между собой по высоте ΔН. При этом импульсные трубки 11 и 12, соединенные с датчиками разности давления 6 и 7, установленными в нижней части измерительной колонки, размещены в кольцевом зазоре 13 между вертикальными трубами 1 и 2 измерительной колонки. В верхней части измерительной колонки расположен сосуд 14 с «эталонной» жидкостью, поддерживающий уровень в импульсных трубках 11 и 12.

В качестве «эталонной» жидкости используется жидкость, непосредственно контактирующая с измеряемой жидкостью, но не смешивающаяся с ней, например кремнеорганическая, имеющая известные коэффициенты объемного расширения и сжатия.

Датчики разности давления 4, 6, 7, и 10, датчик давления 8 и датчик температуры 9 измеряемой жидкости размещены на внешней вертикальной трубе измерительной колонки и соединены с регистрирующим блоком 15, который снабжен программой для расчета параметров измеряемой жидкости. Поз. 16 - выходной патрубок трубопровода с измеряемой жидкостью.

Вентиль 17, служащий для отбора давления из кольцевого зазора 13 вертикальных труб 1 и 2, посредством импульсных трубок 12 с «эталонной» жидкостью и через вентиль 18 передает давление в «плюсовую» камеру дополнительного датчика разности давлений 6.

Вентиль 19, служащий для отбора давления из кольцевого зазора 13 вертикальных труб 1 и 2, посредством импульсных трубок 11 с «эталонной» жидкостью и через вентиль 20 передает давление в «плюсовую» камеру датчика разности давлений 7.

Посредством точки отбора давления 21 отбирается давление из верхней части измерительной колонки и посредством импульсной трубки 22 передается в «минусовую» камеру датчика разности давлений 4, «плюсовая» камера которого соединена через отверстие 5 с измеряемой средой в измерительной колонке.

Посредством точки отбора давления 23 отбирается давление из внутренней калиброванной вертикальной трубы 2 и посредством импульсной трубки 24 передается в «плюсовую» камеру дополнительного датчика разности давлений 10.

Посредством точки отбора давления 25 отбирается давление из внутренней калиброванной вертикальной трубы 2 и посредством импульсной трубки 26 передается в «минусовую» камеру дополнительного датчика разности давлений 10.

Точки отбора давления 23 и 25 дополнительного датчика разности давления 10 разнесены между собой по высоте L и размещены в отверстиях в стенке внутренней калиброванной трубы 2, его импульсные трубки с «эталонной» жидкостью 24 и 26 расположены в кольцевом зазоре 13 между вертикальными трубами 1 и 2 измерительной колонки.

Вентиль 27, служащий для отбора давления из кольцевого зазора 13 вертикальных труб 1 и 2, посредством импульсных трубок 28 с «эталонной» жидкостью передает давление в «минусовую» камеру датчика разности давлений 7.

Вентиль 29, служащий для отбора давления из кольцевого зазора 13 вертикальных труб 1 и 2, посредством импульсных трубок 30 с «эталонной» жидкостью передает давление в «плюсовую» камеру датчика разности давлений 6.

Посредством точки отбора давления 31 отбирается давление из кольцевого зазора 13 вертикальных труб 1 и 2, посредством импульсной трубки 32 и через вентиль 33 передается в датчик давления 8 измеряемой жидкости.

Вентили 34, 35, 36 и 37 соединяют импульсные трубки с «эталонной» жидкостью с сосудом 14 с «эталонной» жидкостью для поддержания уровня в импульсных трубках.

h1 - высота столба «эталонной» жидкости в трубке 11.

h2 - высота столба «эталонной» жидкости в трубке 12.

Н1 - высота столба измеряемой жидкости для расчета разности давления на датчике разности давления 7.

Н2 - высота столба измеряемой жидкости для расчета разности давления на датчике разности давления 6.

d - диаметр внутренней калиброванной вертикальной трубы измерительной колонки.

Устройство работает следующим образом.

При заливке «эталонной» жидкости в сосуд 14 все вентили открыты.

После заливки «эталонной» жидкости в импульсные трубки и камеры датчиков разности давления 6 и 7 вентили 27, 29, 19 и 17 закрываются. Вентили 18, 20, 34, 35, 36 и 37 открыты для поддержания уровней столбов «эталонной» жидкости в импульсных трубках при транспортировке и при изменении температуры окружающей среды.

При пуске в работу вентили 34, 35, 36 и 37 закрыты, а вентили 17, 19, 29 и 27 открыты.

Измеряемая среда (жидкость «Q») поступает на вход трубопровода 3, проходит по вертикальной колонке 2 трубы с диаметром d, на выходе из нее поток ударяет в мембрану датчика разности давления 4, установленного в верхней части измерительной колонки, затем разворачивается и попадает в кольцевое пространство 13 между вертикальными трубами 1 и 2 измерительной колонки. При этом вентиль 17, служащий для отбора давления из кольцевого зазора 13 вертикальных труб 1 и 2, посредством импульсных трубок 12 с «эталонной» жидкостью и через вентиль 18 передает давление в «плюсовую» камеру дополнительного датчика разности давлений 6.

Вентиль 29, служащий для отбора давления из кольцевого зазора 13 вертикальных труб 1 и 2, посредством импульсных трубок 30 с «эталонной» жидкостью передает давление в «минусовую» камеру датчика разности давлений 6.

Измеренный перепад давлений ΔР1 передается на регистрирующий блок 15.

Вентиль 19, служащий для отбора давления из кольцевого зазора 13 вертикальных труб 1 и 2, посредством импульсных трубок 11 с «эталонной» жидкостью и через вентиль 20 передает давление в «плюсовую» камеру датчика разности давлений 7.

Вентиль 27, служащий для отбора давления из кольцевого зазора 13 вертикальных труб 1 и 2, посредством импульсной трубки 28 с «эталонной» жидкостью передает давление в «минусовую» камеру датчика разности давлений 7.

Измеренный перепад давлений ΔР2 передается на регистрирующий блок 15.

Посредством точки отбора давления 21 давление передается из верхней части измерительной колонки и посредством импульсной трубки 22 передается в «минусовую» камеру датчика разности давлений 4.

Посредством точки отбора давления 23 отбирается давление из внутренней вертикальной трубы 2 и посредством импульсной трубки 24 передается в «плюсовую» камеру дополнительного датчика разности давлений 10.

Посредством точки отбора давления 25 отбирается давление из внутренней вертикальной трубы 2 и посредством импульсной трубки 26 передается в «минусовую» камеру дополнительного датчика разности давлений 10.

Датчик давления 8 и датчик температуры 9 измеряют давление и температуру измеряемой жидкости.

В процессе измерения используется метод сравнения статических показателей «эталонной» жидкости с изменяющимися параметрами измеряемой жидкости.

Сущность измерения раскрывается в нижеприведенном примере расчета параметров измеряемой жидкости.

При расчете применялись начальные формулы из источника информации: А.Д. Альтшуль, Л.С. Животовский, Л.П. Иванов. Гидравлика и аэродинамика. - М.: Стройиздат, 1985 г.

Исследуемый поток измеряемой жидкости Q проходит вертикальный отвод трубопровода 2, где датчиком разности давлений 6 и 7 измеряются перепады давления ΔР1 и ΔР2, которые складываются из давлений «эталонной» жидкости и давлений измеряемой жидкости, плюс потери на трение:

,

,

Из формулы 6 вычитаем формулу 7, получаем:

далее:

, или:

,

,

По выбранной конструкции: ΔН=Δh, при этом ΔН=(0,5-1,0)Дэкв,

где Дэкв - эквивалентный диаметр в кольцевом зазоре вертикальных труб 1 и 2, м.

Заданное число Рейнольдса в кольцевом зазоре не должно превышать: .

Теперь формула (11) запишется в следующем виде:

,

величиной можно пренебречь ввиду ее малости, тогда формула (12) примет вид: , кг/м3 (1)

при этом ρtэт=ρ20эт[1-βt(t-20)+Кр⋅P], кг/м3

где

ΔP1 и ΔР2 - перепады давления, снятые с датчиков, установленных в нижней части измерительной колонки (6 и 7), Па;

ρж - плотность измеряемой жидкости, кг/м3;

ρtэт - плотность «эталонной жидкости», приведенная к температуре и давлению измеряемой жидкости, кг/м3;

ΔР1-ΔР2 - разность перепадов давления между «эталонной» и измеряемой жидкостями, Па;

g - ускорение свободного падения, м/с2;

ΔН - высота разноса точек отбора давления датчиков разности давления, установленных в нижней части измерительной колонки, м;

βt - коэффициент объемного расширения «эталонной» жидкости, 1/град. С;

Кр - коэффициент объемного сжатия «эталонной» жидкости, 1/мПа.

Коэффициенты βt и Кр берутся из государственной системы стандартных данных.

ρ20эт - плотность «эталонной» жидкости при 20 °С, кг/м3;

Рa - давление, снятое с датчика давления измеряемой жидкости (8), Па;

t - температура измеряемой жидкости, снятая с датчика температуры (9), °С;

V - скорость потока во внутренней калиброванной трубе измерительной колонки, м/с;

d - диаметр внутренней калиброванной трубы, м;

υ - вязкость измеряемой жидкости, сСт.

Скорость потока измеряемой жидкости рассчитывается по формуле:

,

где

d - диаметр внутренней калиброванной вертикальной трубы измерительной колонки, м;

V - скорость потока измеряемой жидкости, м/с;

Dм - диаметр рабочей площади мембраны датчика разности давления, установленного в верхней части измерительной колонки, м;

ρж - плотность измеряемой жидкости, кг/м3;

ΔР3 - перепад давления на датчике разности давления, установленном в верхней части измерительной колонки, Па.

Объемный или массовый расход измеряемой жидкости рассчитывается по формуле:

или ,

где

Q - объемный расход, м3/с;

М - массовый расход, т/с;

d - диаметр внутренней калиброванной вертикальной трубы измерительной колонки, м;

V - скорость потока измеряемой жидкости, м/с;

Dм - диаметр рабочей площади мембраны датчика разности давления, установленного в верхней части измерительной колонки, м;

ρж - плотность измеряемой жидкости, кг/м3;

α - поправочный коэффициент, устанавливаемый при градуировке измерительного устройства.

Вязкость измеряемой жидкости определяется, исходя из двух уравнений:

,

и ,

из уравнения (13) находим величину λ и подставляем в уравнение (14): , тогда , обе части уравнения возводим в четвертую степень, тогда .

Из уравнения (15) находим вязкость измеряемой жидкости:

где

ΔР4 - перепад давления, измеренный дополнительным датчиком разности давления (10), Па;

λ - коэффициент гидравлического сопротивления в калиброванной трубе,

υ - вязкость измеряемой жидкости, сСт;

d - диаметр внутренней калиброванной вертикальной трубы измерительной колонки, м;

V - скорость потока измеряемой жидкости, м/с;

ρж - плотность измеряемой жидкости, кг/м3;

L - расстояние между точками отбора давления дополнительного датчика разности давления, м;

ΔР4 - перепад давления на дополнительном датчике разности давления, Па.

Особенностью заявляемой конструкции является то, что исследуемый поток измеряемой жидкости Q проходит вертикальный отвод трубопровода 2, где датчиком разности давлений 6 и 7 измеряются перепады давления ΔР1 и ΔР2, которые складываются из давлений «эталонной» жидкости и давлений измеряемой жидкости, плюс потери на трение, которыми из-за малости можно пренебречь, так как указанные датчики разности давления установлены между собой на малом расстоянии Δh, что в итоге повышает точность измерения.

Источники информации

1. Пат. РФ №2378638. «Плотномер-расходомер жидких сред». Приор. 24.09.2007 г., опубл. 10.01.2010 г., G01N 9/26, G01F 1/86, G01F 1/37.

2. Пат. РФ на полезную модель №73072. «Плотномер-расходомер жидких или газовых сред». Приор. 09.01.2008, опубл. 10.05.2008.

3. А.Д. Альтшуль, Л.С. Животовский, Л.П. Иванов. Гидравлика и аэродинамика. - М.: Стройиздат, 1985 г.

4. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества. - Л.: Машиностроение. 1998 г.

Устройство для измерения параметров жидких сред в трубопроводе, содержащее измерительную колонку, выполненную в виде двух коаксиальных, установленных с кольцевым зазором вертикальных труб - с внешней трубой и внутренней трубой, являющейся отводом колена трубопровода с измеряемой жидкостью, датчик разности давления, установленный в верхней части измерительной колонки, два датчика разности давления, установленные в нижней части измерительной колонки, датчик давления и датчик температуры измеряемой жидкости, импульсные трубки с «эталонной» жидкостью, а также регистрирующий блок, отличающееся тем, что измерительная колонка снабжена дополнительным датчиком разности давления, точки отбора давления которого разнесены между собой по высоте L и размещены в отверстиях в стенке внутренней калиброванной трубы, его импульсные трубки с «эталонной» жидкостью расположены в кольцевом зазоре между вертикальными трубами измерительной колонки, а точки отбора давления датчиков разности давления, установленных в нижней части измерительной колонки, разнесены между собой по высоте ΔН, при этом в верхней части измерительной колонки установлен сосуд с «эталонной» жидкостью, поддерживающей постоянный уровень в импульсных трубках с «эталонной» жидкостью, кроме того, указанные датчики разности давления, датчик давления и температуры измеряемой жидкости размещены на внешней стенке внешней вертикальной трубы измерительной колонки и соединены с регистрирующим блоком, который снабжен программой для расчета следующих параметров:

плотности по формуле:

,

скорости потока жидкости по формуле:

,

объемного или массового расхода измеряемой жидкости по формулам:

или ,

вязкости измеряемой жидкости по формуле:

,

где

ρж - плотность измеряемой жидкости, кг/м3;

ρtэт - плотность «эталонной жидкости», приведенная к рабочим условиям по температуре и давлению, кг/м3;

ΔP1-ΔP2 - разность перепадов давления между «эталонной» и измеряемой жидкостями, Па;

g - ускорение свободного падения, м/с2;

ΔН - высота разноса точек отбора давления датчиков разности давления, установленных в нижней части измерительной колонки, м;

d - диаметр внутренней калиброванной вертикальной трубы измерительной колонки, м;

V - скорость потока измеряемой жидкости, м/с;

Dм - диаметр рабочей площади мембраны датчика разности давления, установленного в верхней части измерительной колонки, м;

ΔР3 - перепад давления на датчике разности давления, установленном в верхней части измерительной колонки, Па;

Q - объемный расход, м3/с;

М - массовый расход, т/с;

- поправочный коэффициент, устанавливаемый при градуировке измерительного устройства;

υ - вязкость измеряемой жидкости, сСт;

L - расстояние между точками отбора давления дополнительного датчика разности давления, устанавливаемого на внутренней калиброванной трубе, м;

ΔР4 - перепад давления на дополнительном датчике разности давления, Па.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области экспериментальной океанографии, предназначено для непосредственного измерения вертикальных профилей плотности, температуры и скорости течения в море и может быть использовано в промышленности и на транспорте для определения тех же параметров в жидких средах, а также для контроля загрязнений морской воды.

Предусмотрен способ определения характеристик текучей среды для многокомпонентной текучей среды. Способ включает в себя этап измерения первой плотности, ρ1, многокомпонентной текучей среды, содержащей один или более несжимаемых компонентов и один или более сжимаемых компонентов в состоянии первой плотности.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах измерения параметров жидких сред, например, в химической, нефтяной и других отраслях промышленности, где требуется учет количества жидкости (масса, объем), хранящейся в резервуарах.

Изобретение относится к теории и практике эксплуатации нефтедобывающих скважин с помощью установок электроцентробежных насосов (УЭЦН) и может использоваться в нефтедобывающей промышленности.

Изобретение относится к области хранения и транспортировки нефти и нефтепродуктов. Способ оценки количественных потерь нефти и нефтепродуктов от испарения при малых дыханиях резервуара, оборудованного дыхательным клапаном, заключается в контроле над изменением избыточного давления в резервуаре и предусматривает регистрацию значения избыточного давления, атмосферного давления, средних значений температуры газового пространства в резервуаре, определение изменений массовой концентрации углеводородов в газовом пространстве резервуара, определение массовых потерь от испарения при вытеснении обогащенной парами углеводородов по определенным формулам.

Изобретение относится к теории и практике эксплуатации нефтедобывающих скважин с помощью глубинно-насосного оборудования и может использоваться в нефтяной промышленности как способ определения плотности жидкости в межтрубном пространстве действующей скважины.

Изобретение относится к области исследований газоконденсатных разведочных и эксплуатационных скважин. .

Изобретение относится к измерительной системе для измерения плотности среды, являющейся изменяющейся в отношении термодинамического состояния, в частности, по меньшей мере, частично сжимаемой, протекающей в технологическом трубопроводе, таком как технологическая магистраль или труба, вдоль оси потока в измерительной системе.

Изобретение относится к устройству и служит для определения концентрации азотной кислоты, тяжелых элементов и других веществ в технологических растворах радиохимического производства в аппаратах без избыточного давления при переработке отработанного ядерного топлива по значению измеренной плотности раствора.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для покомпонентного измерения потока нефти, который, как правило, дополнительно содержит свободный газ и воду, а также может быть использовано при измерениях газовых потоков в магистральных газопроводах, двухфазных потоков в различных областях промышленности, для замера трудно учитываемых жидкостей, например глинистые и цементные растворы.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для автоматического обнаружения концентрации технологического материала. Предложено устройство и способ для того, чтобы автоматически переключать матрицы в измерителе для определения концентрации продукта неизвестного материала, который может представлять собой очищающий материал или применяемый материал.

Изобретение относится к системе (200) датчика расхода. Система (200) датчика расхода включает в себя измеритель (202) плотности или удельной массы, включающий в себя сборку датчика (204a) и измерительную электронику (204b) измерителя плотности или удельной массы, сконфигурированную для получения измерения плотности или удельной массы технологического флюида.

Изобретение относится к системе (200) датчика массового расхода потока. Система (200) датчика массового расхода потока включает в себя измеритель (202) плотности, включающий в себя блок (204а) датчика и электронику (204b) измерителя плотности, выполненную с возможностью формировать измерения плотности технологической жидкости.

Изобретение относится к области теплотехнических измерений и учета количества и баланса природного газа и может быть использовано при измерениях количества и составлении фактического баланса природного газа в условиях поставки, транспорта и потребления в системе газораспределительной сети региона.

Изобретение относится к добыче скважинного флюида, в частности к способу измерения мультифазного потока флюида с использованием расходомера. Техническим результатом является повышение точности измерения мультифазного потока флюида.

Изобретение относится к измерительной системе для измерения плотности протекающей по технологической магистрали, изменяющейся вдоль воображаемой оси течения измерительной системы в отношении термодинамического состояния, в частности, по меньшей мере, частично сжимаемой среды посредством датчика температуры, датчика давления, а также, по меньшей мере, временно связанного с датчиками температуры и давления измерительного электронного блока, который, по меньшей мере, временно формирует, по меньшей мере, одно измеренное значение плотности, максимально точно представляющее локальную плотность протекающей среды.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения расхода и количества газообразных сред в транспортных сетях при колебаниях состава и физических свойств газа в системах газоснабжения.

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для измерения параметров газожидкостной смеси, добываемой из нефтяных скважин. Заявленное устройство содержит измерительную колонку с вертикальной ветвью, снабженной первым датчиком разности давления и датчиками абсолютного давления и температуры измеряемой жидкости, и ветвь измерительной колонки, содержащую участок калиброванного трубопровода длиной L1 меньшего диаметра D1 и участок калиброванного трубопровода длиной L2 с резким расширением его диаметра D2 в выходном патрубке, снабженный вторым датчиком разности давления. Ветвь измерительной колонки на участке калиброванного трубопровода длиной L1 снабжена третьим датчиком разности давления, а вертикальная ветвь измерительной колонки диаметром D снабжена четвертым датчиком разности давления. Кроме того, на вертикальной ветви измерительной колонки установлен сосуд с «эталонной» жидкостью, поддерживающей постоянный уровень высот столбов «эталонной» жидкости h1 и h2 в импульсных трубках, а на входе вертикальной ветви измерительной колонки установлена струевыпрямительная решетка. При этом все измерительные датчики соединены с регистрирующим блоком с заложенной программой для определения плотности, скорости потока, вязкости, количества массы воды, нефти, газа измеряемой газожидкостной смеси по прилагаемым формулам. Технический результат - повышение точности измерения плотности измеряемой газожидкостной смеси и расширение функциональных возможностей устройства. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх