RU2632999C2 - Устройство для измерения параметров жидких сред в трубопроводе - Google Patents

Устройство для измерения параметров жидких сред в трубопроводе Download PDF

Info

Publication number
RU2632999C2
RU2632999C2 RU2015153945A RU2015153945A RU2632999C2 RU 2632999 C2 RU2632999 C2 RU 2632999C2 RU 2015153945 A RU2015153945 A RU 2015153945A RU 2015153945 A RU2015153945 A RU 2015153945A RU 2632999 C2 RU2632999 C2 RU 2632999C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure
measuring column
liquid
pressure difference
measuring
Prior art date
Application number
RU2015153945A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015153945A (ru
Inventor
Ильшат Робертович Салимов
Михаил Иванович Чуринов
Елена Михайловна Сабий
Original Assignee
Ильшат Робертович Салимов
Михаил Иванович Чуринов
Елена Михайловна Сабий
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ильшат Робертович Салимов, Михаил Иванович Чуринов, Елена Михайловна Сабий filed Critical Ильшат Робертович Салимов
Priority to RU2015153945A priority Critical patent/RU2632999C2/ru
Publication of RU2015153945A publication Critical patent/RU2015153945A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2632999C2 publication Critical patent/RU2632999C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/86—Indirect mass flowmeters, e.g. measuring volume flow and density, temperature or pressure
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
    • G01N9/26—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity by measuring pressure differences

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

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.

Description

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:
Figure 00000001
,
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:
Figure 00000002
,
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:
Figure 00000003
или
Figure 00000004
,
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:
Figure 00000005
,
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:
Figure 00000006
,
Figure 00000007
,
Из формулы 6 вычитаем формулу 7, получаем:
Figure 00000008
далее:
Figure 00000009
, или:
Figure 00000010
,
Figure 00000011
,
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:
Figure 00000012
.
Теперь формула (11) запишется в следующем виде:
Figure 00000013
,
величиной
Figure 00000014
можно пренебречь ввиду ее малости, тогда формула (12) примет вид:
Figure 00000015
, 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;
Р a - 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:
Figure 00000016
,
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:
Figure 00000017
или
Figure 00000018
,
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:
Figure 00000019
,
и
Figure 00000020
,
из уравнения (13) находим величину λ и подставляем в уравнение (14):
Figure 00000021
, тогда
Figure 00000022
, обе части уравнения возводим в четвертую степень, тогда
Figure 00000023
.
Из уравнения (15) находим вязкость измеряемой жидкости:
Figure 00000024
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.

Claims (26)

  1. 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:
  2. плотности по формуле:
  3. Figure 00000025
    ,
  4. скорости потока жидкости по формуле:
  5. Figure 00000026
    ,
  6. объемного или массового расхода измеряемой жидкости по формулам:
  7. Figure 00000027
  8. или
    Figure 00000028
    ,
  9. вязкости измеряемой жидкости по формуле:
  10. Figure 00000029
    ,
  11. где
  12. ρж - плотность измеряемой жидкости, кг/м3;
  13. ρtэт - плотность «эталонной жидкости», приведенная к рабочим условиям по температуре и давлению, кг/м3;
  14. ΔP1-ΔP2 - разность перепадов давления между «эталонной» и измеряемой жидкостями, Па;
  15. g - ускорение свободного падения, м/с2;
  16. ΔН - высота разноса точек отбора давления датчиков разности давления, установленных в нижней части измерительной колонки, м;
  17. d - диаметр внутренней калиброванной вертикальной трубы измерительной колонки, м;
  18. V - скорость потока измеряемой жидкости, м/с;
  19. Dм - диаметр рабочей площади мембраны датчика разности давления, установленного в верхней части измерительной колонки, м;
  20. ΔР3 - перепад давления на датчике разности давления, установленном в верхней части измерительной колонки, Па;
  21. Q - объемный расход, м3/с;
  22. М - массовый расход, т/с;
  23. Figure 00000030
    - поправочный коэффициент, устанавливаемый при градуировке измерительного устройства;
  24. υ - вязкость измеряемой жидкости, сСт;
  25. L - расстояние между точками отбора давления дополнительного датчика разности давления, устанавливаемого на внутренней калиброванной трубе, м;
  26. ΔР4 - перепад давления на дополнительном датчике разности давления, Па.
RU2015153945A 2015-12-15 2015-12-15 Устройство для измерения параметров жидких сред в трубопроводе RU2632999C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015153945A RU2632999C2 (ru) 2015-12-15 2015-12-15 Устройство для измерения параметров жидких сред в трубопроводе

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015153945A RU2632999C2 (ru) 2015-12-15 2015-12-15 Устройство для измерения параметров жидких сред в трубопроводе

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015153945A RU2015153945A (ru) 2017-06-20
RU2632999C2 true RU2632999C2 (ru) 2017-10-11

Family

ID=59068118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015153945A RU2632999C2 (ru) 2015-12-15 2015-12-15 Устройство для измерения параметров жидких сред в трубопроводе

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2632999C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2679472C1 (ru) * 2017-11-15 2019-02-11 Общество с ограниченной ответственностью "Точный Тепло Учет" Способ измерения разности расходов жидких и газообразных сред и устройство для его реализации (варианты)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995033980A1 (en) * 1994-06-07 1995-12-14 Atlantic Richfield Company Multiphase fluid flow rate and density measurement
RU73072U1 (ru) * 2008-01-09 2008-05-10 Закрытое акционерное общество Научно-производственная фирма "СейсмоСетСервис" (ЗАО НПФ "СейсмоСетСервис") Плотномер-расходомер жидких или газовых сред
RU2348918C2 (ru) * 2007-03-19 2009-03-10 Закрытое акционерное общество Научно-производственная фирма "СейсмоСетСервис" (ЗАО НПФ "СейсмоСетСервис") Плотномер жидких или газообразных сред
RU2359247C1 (ru) * 2007-11-19 2009-06-20 Закрытое акционерное общество Научно-производственная фирма "СейсмоСетСервис" (ЗАО НПФ "СейсмоСетСервис") Плотномер-расходомер жидких или газообразных сред
RU164946U1 (ru) * 2016-06-09 2016-09-27 Ильшат Робертович Салимов Устройство для измерения параметров маловязких и вязких текучих сред в трубопроводе

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995033980A1 (en) * 1994-06-07 1995-12-14 Atlantic Richfield Company Multiphase fluid flow rate and density measurement
RU2348918C2 (ru) * 2007-03-19 2009-03-10 Закрытое акционерное общество Научно-производственная фирма "СейсмоСетСервис" (ЗАО НПФ "СейсмоСетСервис") Плотномер жидких или газообразных сред
RU2359247C1 (ru) * 2007-11-19 2009-06-20 Закрытое акционерное общество Научно-производственная фирма "СейсмоСетСервис" (ЗАО НПФ "СейсмоСетСервис") Плотномер-расходомер жидких или газообразных сред
RU73072U1 (ru) * 2008-01-09 2008-05-10 Закрытое акционерное общество Научно-производственная фирма "СейсмоСетСервис" (ЗАО НПФ "СейсмоСетСервис") Плотномер-расходомер жидких или газовых сред
RU164946U1 (ru) * 2016-06-09 2016-09-27 Ильшат Робертович Салимов Устройство для измерения параметров маловязких и вязких текучих сред в трубопроводе

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2679472C1 (ru) * 2017-11-15 2019-02-11 Общество с ограниченной ответственностью "Точный Тепло Учет" Способ измерения разности расходов жидких и газообразных сред и устройство для его реализации (варианты)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015153945A (ru) 2017-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5147844B2 (ja) 密度測定を備えるプロセス装置
CN107976223B (zh) 一种高精度泄漏量检测装置
CN109708707B (zh) 一种气体流量测量装置及测量方法
RU2632999C2 (ru) Устройство для измерения параметров жидких сред в трубопроводе
RU2348918C2 (ru) Плотномер жидких или газообразных сред
RU2359247C1 (ru) Плотномер-расходомер жидких или газообразных сред
RU2378638C2 (ru) Плотномер-расходомер жидких сред
RU166008U1 (ru) Устройство для измерения параметров жидких сред
Svete et al. Development of a liquid-flow pulsator
RU73072U1 (ru) Плотномер-расходомер жидких или газовых сред
RU2634081C2 (ru) Устройство для измерения параметров газожидкостной смеси, добываемой из нефтяных скважин
RU164946U1 (ru) Устройство для измерения параметров маловязких и вязких текучих сред в трубопроводе
RU73485U1 (ru) Плотномер-расходомер жидких сред
RU72763U1 (ru) Плотномер-расходомер жидких или газообразных сред
RU2364842C1 (ru) Способ поверки расходомера газа и устройство для его реализации
RU2571473C1 (ru) Устройство для проведения исследований газожидкостного потока
RU2558570C1 (ru) Способ проведения исследований газожидкостного потока
RU164355U1 (ru) Объемно-массовый расходомер сжиженных газов
EP3649437B1 (en) Multi-layer flow and level meter
RU176182U1 (ru) Полнопоточный плотномер жидких сред
RU67263U1 (ru) Плотномер жидких или газообразных сред
CN214173502U (zh) 一种实时动态补偿温度变化的气体流量计检定装置
RU2289796C2 (ru) Установка для калибровки скважинных расходомеров (варианты)
US10724891B2 (en) Apparatus and method for measuring level
RU2365878C2 (ru) Измеритель расхода жидкости переменного перепада давления

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181216