Устройство для измерения сплошности потока жидкости

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 440585

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 14.08.69 (21) 1355713/26-25 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.08.74. Бюллетень ¹ 31

Дата опубликования описания 27.01.75 (51) М. Кл. G 01п 21/12, Госудврственнь и комитет

Совета Министров СССР па делам изооретений и открытий (53) УДК 532.5(088.8) (72) Авторы изобретения

С. И. Рябцев, В. А. Майоров, В. А. Викторов и Б. В. Лункии (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СПЛОШНОСТИ ПОТОКА

ЖИДКОСТИ

Изобретение касается измерений параметров потока двухфазных сред, транспортируемых по трубопроводам и магистралям. Под сплошностью потока двухфазной среды понимают измеренное в некоторый момент времени отношение объема или массы жидкой фазы в некотором фиксированном мерном участке (объеме) трубопровода к суммарному объему этого участка или к сумме масс жидкости и газа в этом объеме трубопровода.

Известен ряд способов измерения сплошности двухфазного потока жидкости: замер величины давления и объема газожидкостной смеси в начале и конце мерного участка трубопровода, замер величины электрической емкости конденсатора, помещенного внутри трубопровода, замер интенсивности радиоактивного излучения, прошедшего через двухфазную среду.

Известные средства измерения, в основу которых положены вышеизложенные способы, обладают рядом недостатков с точки зрения динамических характеристик, инерционности, влияния на структуру потока и пр., которые особенно проявляются в случае криогенных жидкостей, Это обусловлено влиянием различных дестабилизирующих факторов (температура, давление, состав и т. и.), особенностями организации процесса измерения во времени (например, статистический характер процесса измерения при использовании проникающих излучений), а также неоднозначностью результатов измерения в зависимости от геометрического распределения жидкой газовой фазы в

5 объеме мерного участка. Кроме того, известные устройства в большинстве случаев имеют большой мидель заполнения поперечного сечения трубопровода — 10 — 50%, что искажает результат измерения. В ряде случаев извест10 ные устройства, имеют малый диапазон измерений сплошности (например, ультразвуковые до 5% содержания газовой фазы).

В предлагаемом устройстве, с целью повышения точности контроля объема газовой фа15 -bl в потоке и уменьшения возмущения потока жидкости, чувствительный элемент измерительного преобразователя выполнен в виде отрезков длинной линии, распределенных в мерном участке трубопровода и соединенных по2п следовательно между собой.

Устройство представляет собой электромагнитную систему, образованную совокупностью отрезков длинных линий, стенками трубопровода и средой. Отрезки длинных линий закреп25 лены в радиальном направлении на координатных решетках, изолированных в местах соприкосновения с отрезками длинных линий, расположены вдоль потока между координатными решетками и равномерно размещены в зО плоскости сечения измерительного,преобразо440585

Составитель И. Алымов

Техред Г. Васильева

Редактор А. Морозова

Корректор А. Хворова

Заказ 61/12 Изд. М 187 Тираж 661 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-36, Раушская наб., д. 4/6

Типография, нр. Сапунова, 2 вателя. К роме того, на концах тонкой металлической длинной линии диаметром О,З вЂ” 1 мм, являющейся чувствительным элементом измерительного преобразователя, включены индуктивно нагрузки. Такая конструкция электромагнитной системы устройства позволяет создать электромагнитное поле с постоянной плотностью энергии в объеме чувствительного элемента, измерительного преобразователя, что приводит к инвариантности резонансной частоты системы относительно различного распределения газовой и жидкой фазы в объеме мерного участка трубопровода. В этом случае объемный мидель заполнения первичного преобразователя составляет величину 0,2 — 0,3о/о.

Работа устройства происходит следующим образом.

Электромагнитная система с длинной линией из тонкой металлической проволоки возбуждается внешним источником напряжения или тока, включающим в себя генератор высокочастотных гармонических колебаний. При возбуждении резонанса в указанной системе ее резонансная частота зависит от электромагнитных свойств среды,,протекающей через мерный участок трубопровода, в данном случае — от соотношения объемов жидкой и газовой фазы в потоке, т. е. от величины сплошности измеряемой среды. Резонансная частота такой системы монотонно и, практически, линейно изменяется в зависимости от сплошности потока среды независимо от геометрического распределения жидкой и газовой фазы в потоке и, зарегистрированная (измеренная) вторичной аппаратурой, является мерой

10 сплошности среды.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения сплошности потока жидкости, содержащее чувствительный

15 высокочастотный элемент, размещенный в трубопроводе, отл и ч а ющееся тем, что, с целью повышения точности контроля объема газовой фазы в потоке и уменьшения возмущения, потока жидкости, чувствительный элемент выполнен в виде отрезков длинной линии, распределенных в мерном участке трубопровода и соединенных между собой последовательно.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на концах длинной линии включены индуктивные нагрузки.