SU1437772A1 - Способ определени концентрации свободного газа в газожидкостной среде и устройство дл его осуществлени - Google Patents
Способ определени концентрации свободного газа в газожидкостной среде и устройство дл его осуществлени Download PDFInfo
- Publication number
- SU1437772A1 SU1437772A1 SU874211834A SU4211834A SU1437772A1 SU 1437772 A1 SU1437772 A1 SU 1437772A1 SU 874211834 A SU874211834 A SU 874211834A SU 4211834 A SU4211834 A SU 4211834A SU 1437772 A1 SU1437772 A1 SU 1437772A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- gas
- frequency
- medium
- concentration
- generator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени концентрации нерастворенного газа в газожлдкост- ной смеси в нефт ной, газовой и химической отрасл х промышленности. Целью изобретени , вл етс повьш1ение точности за счет исключени ошибок, вызываемых флуктуаци ми параметров контролируемой среды. Согласно изобретению в исследуемой газожидкостной смеси возбуждают цилиндрическую волну звуковой частоты, распростран ющуюс в трубе посто нного сечени в направлении, перпендикул рном образующей трубы, измер ют давление смеси в области распространени волны, измер ют низшую резонансную частоту § колебаний га-зожидкостной смеси в объеме , ограниченном стенками трубы, и по соотношению этих величин определ ют концентрацию свободного газа. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. с
Description
4 СА9 1 Ч ts9
где Р
Р
fi3o6peTeHue относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени концентрации нерастворенного газа в газожидкостной смеси в нефт ной, газовой и химической отрасл х промьшшеиности.
Цель изобретени - повышение точности измерений за счет исключени оигибок, вызываемых флуктуаид ми пара- JQ метров контактируемой среды, На, чертеже представлена блок-схема устройства дл определени кон- центраид1й свободного газа в газожидкостной среде.15
Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 низкочастотных колебаний и электроакустический излучатель 2, генератор 3 синхроимпульсов и последоватепьно соединенные гидрофон 4, усилитель 5 и змеритель 6 временных интервалов, Ьторой вход которого подключен к.выходу генератора 3 синхроимпульсов, генератор 7 пилообразных колебаний, выход которого подключен к входам .генератора 1 низкочастотных колебаний И генератора 3 синхроимпульсов, и Последовательно соединенные датчик 8 давлени и вычислитель 9, второй вход 30 где f Которого подключен к выходу измерител 6 временных интервалов. Электроакустический излучатель 2 выполнен в Виде стержневого излучател ьрлинд- рической звуковой волны, а генератор 1 низкочастотных колебаний выполнен управл емым по частоте.
Кроме того, на чертеже отрезок трубы 10 с контролируемой
давление в контролируемой
среде;
плотность жидкости;
20
25
35
PC S резонансна частота колебаний в газожидкостной среде, наход щейс в трубе радиусом RJ
значение первого корн функции Бессел нулевого пор дка.
Устройство работает следующим образом .
Сигналы с генератора 7 пилообразного напр жени , период Т повторени которого определ етс быстродействием вьиислител 9 и поперечньши размерами трубы 10, поступают на вход генератора 1 низкочастотных колебаний и генератора 3 синхроимпульсов
Генератор 1 вырабатьшает сигнал посто нной амплитуды, частота которого лежит в звуковом, диапазоне и измен етс от времени по линейному закону
f fi + KU,
начальна частота; К ()
конечна частота; период колебаний генератора 7 пилообразного напр жени . Значение начальной частоты f, т
бираетс в диапазоне нескольких герц.
Она должна превышать характерную ча- средой, в котором установлен электро- Q стоту работы насосов (1+2 Гц) дл ис- акустический излучатель 2, гидрофон ключени помех, св занных с пульса4 и датчик 8 давлени ,
Способ определени концентрации свободного газа в газожидкостной среде осуществл ют следующим образом.
Излучают в среду звуковую волну, принимают звуковую волну, прошедшую среду, и измер ют ее параметры, по , которым суд т о кoнцeнтpaп и свободно- го газа в среде. При этом используют цилиндрическую звуковую волну, частоту который линейно увеличивают, измер ют низшую резонансную частоту колебаний в газожидкостной среде,
измер ют давление в контролируемой
... 55
среде и по соотношению измеренных величин суд т о концентрации (х) свободного газа. Указанное соотношение имеет вид
ци ми давлени . Значение конечной частоты f выбираетс в соответствии с оценками диапазона изменени низшей дс резонансной частоты трубопровода с контролируемой средой и составл ет в еличину пор дка Гц, что существенно ни се наименьшей возможной частоты резонансных колебаний пузырьков газа в жидкости.
Генератор 1 возбу одает излучатель 2, который излучает цилиндрическую волну звуковой частоты. Колебани , возникающие в газожидкостной смеси, принимаютс гидрофоном 4 и преобразуютс в электрические сигналы, которые поступают на вход усилител 5, обеспечивающего усиление и селекцию прин тых сигналов.
50
где Р
Р
Q 5
0 где f
давление в контролируемой
среде;
плотность жидкости;
0
5
5
PC S резонансна частота колебаний в газожидкостной среде, наход щейс в трубе радиусом RJ
значение первого корн функции Бессел нулевого пор дка.
Устройство работает следующим образом .
Сигналы с генератора 7 пилообразного напр жени , период Т повторени которого определ етс быстродействием вьиислител 9 и поперечньши размерами трубы 10, поступают на вход генератора 1 низкочастотных колебаний и генератора 3 синхроимпульсов
Генератор 1 вырабатьшает сигнал посто нной амплитуды, частота которого лежит в звуковом, диапазоне и измен етс от времени по линейному закону
f fi + KU,
начальна частота; К ()
конечна частота; период колебаний генератора 7 пилообразного напр жени . Значение начальной частоты f, т
бираетс в диапазоне нескольких герц.
5
ци ми давлени . Значение конечной частоты f выбираетс в соответствии с оценками диапазона изменени низшей с резонансной частоты трубопровода с контролируемой средой и составл ет в еличину пор дка Гц, что существенно ни се наименьшей возможной частоты резонансных колебаний пузырьков газа в жидкости.
Генератор 1 возбу одает излучатель 2, который излучает цилиндрическую волну звуковой частоты. Колебани , возникающие в газожидкостной смеси, принимаютс гидрофоном 4 и преобразуютс в электрические сигналы, которые поступают на вход усилител 5, обеспечивающего усиление и селекцию прин тых сигналов.
0
Уровень ограничени входного сигнала определ етс уровнем шумов и выбираетс таким образом, чтобы только резонансный сигнал мог пройти и усилитьс . Этот усиленный сигнал подаетс на один из входов измерител 6 временных интервалов и останавливает его.
Запуск измерител 6 временных интервалов производит сигнал с генератора 3 синхроимпульсов, который подаетс одновременно на шину Сброс (не показана) измерител 6 временных интервалов, сбрасыва показани последнего от предыдущего измерени .
Таким образом, на выходе измерител 6 временных интервалов вырабаты- .ваетс сигнал, пропорциональный времени -С с момента запуска генератора 1, управл емого по частоте напр жением до момента генерировани сигнала с низшей резонансной частотой:
f , + КС,
/. f ргъ - f,
. К:
5 костной среды измер ют низшую резонансную частоту колебаний и давление, по соотношению которых суд т о концентрации свободного газа,
2,Устройство дл определени конценЭтот сигнал поступает на один из входов вычислител 9. На второй вход вычислител посто нно поступает сиг- 30 трации свободного газа в газожидкостнон нал с датчика 8 давлени . Вычислитель среде,содержащее последовательно сое- производит вычислени концентрации х свободного газа по формуле
диненные генератор низкочастотных колебаний и электроакустический излучатель , генератор синхроимпульсов и по21Я
(01 т
,R4fi+K e)2
Пример, В лабораторных услови х бьши проведены измерени концентрации свободного газа в газожидкост- юй смеси, текущей в трубе радиусом R 0,2 м. Газожидкостна смесь представл ла собой систему вода - углекислый газ (о 10 кг/м) при давлении Р . Стержневой излучатель был закреплен вблизи стенки трубы и имел длину 200 мм. На противоположной стенке трубы были закреплены гидрофон и датчик давлени . Газожидкостна смесь прокачивалась с расходом 2-10 м с. Период (Т) повторени генератора 7 пилообразного напр жени составл л 1 с. Начальна частота генератора 1, управл емого напр жением, выбиралась
Конечна частота 1U Гц.
равной f 5 Гц, была равна 5 5
Измеренное значение концентрации g свободного газа в газожидкостной смеси составило X 0,03.
Ошибка измерени составл ет пор дка 1%.
формула изобретени
1. Способ- определени концентрации свободного газа в газожидкостной среде , заключак цийс в том, что излу5 чают в среду звуковую волну, принимают звуковую волну, прошедшую среду, и измер ют ее параметры, по которым суд т о концентрации свободного газа в среде, отличающийс тем,
0 что, с целью повышени точности, в качестве излучаемой в среду волны используют цилиндрическую звуковую волну , частоту которой линейно увеличивают , а в качестве параметров газожид5 костной среды измер ют низшую резонансную частоту колебаний и давление, по соотношению которых суд т о концентрации свободного газа,
2,Устройство дл определени концен0 трации свободного газа в газожидкостнон среде,содержащее последовательно сое-
30 трации свободного газа в газожидкостнон среде,содержащее последовательно сое-
диненные генератор низкочастотных колебаний и электроакустический излучатель , генератор синхроимпульсов и по35 следовательно соединенные гидрофон, усилитель и измеритель временных интервалов , второй вход которого под- ,ключен к выходу генератора синхроимпульсов , отличающеес тем,
40 что оно снабжено генератором пилообразных колебаний, выход которого подключен к входам генератора низкочастотных колебаний и генератора синхроимпульсов , и последовательно соеди45 ненными датчиком давлени и вычислителем , второй вход которого подключен к выходу измерител временных интервалов, электроакустический излучатель выполнен в виде стрежневого
50 излучател цилиндрической звуковой волны, а генератор низкочастотных колебаний вьтолнен управл емым по частоте.
Claims (2)
1. Способ· определения концентрации свободного газа в газожидкостной среде, заключающийся в том, что излу-
15 чают в среду звуковую волну, принимают звуковую волну, прошедшую среду, и измеряют ее параметры, по которым судят о концентрации свободного газа в среде, отличающийся тем, 20 что, с целью повышения точности, в качестве излучаемой в среду волны используют цилиндрическую звуковую волну, частоту которой линейно увеличивают, а в качестве параметров газожид24 J костной среды измеряют низшую резонансную частоту колебаний и давление, по соотношению которых судят о концентрации свободного газа.
2. Устройство для определения концен30 трации свободного газа в газожидкостной среде,содержащее последовательно соединенные генератор низкочастотных колебаний и электроакустический излучатель, генератор синхроимпульсов и по35 следовательно соединенные гидрофон, усилитель и измеритель временных интервалов, второй вход которого подключен к выходу генератора синхроимпульсов, отличающееся тем, что оно снабжено генератором пилообразных колебаний, выход которого подключен к входам генератора низкочастотных колебаний и генератора синхроимпульсов, и последовательно соеди45 ненными датчиком.давления и вычислителем, второй вход которого подключен к выходу измерителя временных интервалов, электроакустический излучатель выполнен в виде стрежневого
50 излучателя цилиндрической звуковой волны, а генератор низкочастотных колебаний выполнен управляемым по частоте.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874211834A SU1437772A1 (ru) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | Способ определени концентрации свободного газа в газожидкостной среде и устройство дл его осуществлени |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874211834A SU1437772A1 (ru) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | Способ определени концентрации свободного газа в газожидкостной среде и устройство дл его осуществлени |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1437772A1 true SU1437772A1 (ru) | 1988-11-15 |
Family
ID=21291488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874211834A SU1437772A1 (ru) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | Способ определени концентрации свободного газа в газожидкостной среде и устройство дл его осуществлени |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1437772A1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5524475A (en) * | 1994-11-10 | 1996-06-11 | Atlantic Richfield Company | Measuring vibration of a fluid stream to determine gas fraction |
CN1718999B (zh) * | 2005-07-19 | 2010-10-13 | 大庆石油学院 | 一种气液两相流中含气率的检测方法 |
-
1987
- 1987-03-19 SU SU874211834A patent/SU1437772A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 530243, кл. G 01 N 29/00, 1975. Авторское свидетельство СССР № 934356, кл. & 01 N 29/02, 1980. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5524475A (en) * | 1994-11-10 | 1996-06-11 | Atlantic Richfield Company | Measuring vibration of a fluid stream to determine gas fraction |
CN1718999B (zh) * | 2005-07-19 | 2010-10-13 | 大庆石油学院 | 一种气液两相流中含气率的检测方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH02504310A (ja) | 懸濁液の固相のパラメータをモニタする方法及びその装置 | |
SU1437772A1 (ru) | Способ определени концентрации свободного газа в газожидкостной среде и устройство дл его осуществлени | |
US4212201A (en) | Ultrasonic sensor | |
GB2046442A (en) | Ultrasonic flow meter | |
HU214537B (hu) | Eljárás és berendezés hosszúság mérésére | |
SU838552A1 (ru) | Устройство дл определени концентрацииНЕРАСТВОРЕННОгО гАзА B жидКОСТи | |
SU896544A2 (ru) | Устройство дл определени концентрации свободного газа в жидкости | |
SU1196751A1 (ru) | Способ измерени концентрации газовых включений в жидкости | |
SU901894A1 (ru) | Устройство дл измерени скорости и коэффициента затухани ультразвука | |
SU146517A1 (ru) | Ультразвуковой способ измерени весового расхода жидкости | |
RU2210764C1 (ru) | Способ определения плотности жидкостей и устройство для его осуществления | |
RU1140571C (ru) | Способ измерения мощности низкочастотного гидроакустического излучателя с внутренней воздушной полостью | |
RU80011U1 (ru) | Акустический газоанализатор | |
RU2089859C1 (ru) | Способ определения физических параметров газожидкостных систем и устройство для его осуществления | |
RU2089860C1 (ru) | Способ определения физических параметров газожидкостной системы и устройство для его осуществления | |
JPH0337523A (ja) | 流速計 | |
SU440598A1 (ru) | Способ измерени затухани ультразвука | |
SU1087828A1 (ru) | Плотномер газов | |
SU953534A1 (ru) | Способ определени давлени в жидких средах с пузырьками газа | |
SU748240A1 (ru) | Ультразвуковой плотномер жидкости | |
JPH0337522A (ja) | 流速計 | |
SU607124A1 (ru) | Способ возбуждени колебаний давлени в жидкой среде | |
RU2052770C1 (ru) | Ультразвуковой бесконтактный способ контроля толщины изделий | |
SU1211611A1 (ru) | Способ определени скорости звука | |
SU1415170A2 (ru) | Устройство дл определени концентрации свободного газа в жидкости |