DE4119711A1 - Verfahren und einrichtung zur bestimmung der massenstroeme einer mehrkomponentenstroemung - Google Patents
Verfahren und einrichtung zur bestimmung der massenstroeme einer mehrkomponentenstroemungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum
Messen der Massenströme einer Mehrkomponentenströmung.
Mehrkomponentenströmungen treten in den verschiedensten
Bereichen der Technik auf. Ein häufig vorhandenes Gemisch aus
mehreren Komponenten ist z. B. eine Öl/Wasser/Erdgas-Mischung,
wie sie bei der Erdölförderung auftritt. Solche Mischungen
weisen i. a. aufgrund der unterschiedlichen Dichten und
Viskositäten der einzelnen Komponenten einen
Geschwindigkeitsunterschied untereinander auf. Bei der
Ausbeutung von Erdölfeldern ist eine Kenntnis der einzelnen
Massenströme einer Öl/Wasser/Erdgas-Mischung aus fiskalischen
und technischen Gründen von besonderem Interesse.
Bisher bekannte Verfahren erfordern eine physikalische Trennung
des Mehrkomponentengemisches in seine Bestandteile, um die
quantitative Bestimmung der Komponenten zu erlauben. Solche
Meßverfahren sind technisch aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Massenströme
einer Mehrkomponentenströmung zu bestimmen, ohne die Mischung
physikalisch zu trennen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
nachfolgend beschriebenes Verfahren gelöst, das
unterschiedliche Produkte v*T₁ einer kernmagnetischen Spin-Gitter-Relaxationszeit
T₁ und der zugehörigen
Strömungsgeschwindigkeit v zur Messung der Komponenten ausnützt.
Wasserstoffatomkerne, wie sie in Erdöl, Wasser und Erdgas
reichlich vorhanden sind, besitzen aufgrund ihres Spins ein
magnetisches Moment. Werden besagte Wasserstoffatomkerne in
ein starkes Magnetfeld gebracht, so richten sie sich entlang
der Feldlinien des Magnetfeldes aus; d. h. das Wasserstoff
enthaltende Medium wird polarisiert. Wird dieses Medium z. B.
durch eine Strömungsbewegung aus dem Wirkungsbereich des
Magnetfeldes gebracht, so verliert das Medium seine
ursprüngliche Polarisierung entsprechend dem Spin-Gitter-Relaxationsprozeß.
Die makroskopische Magnetisation M(t) eines
Mediums, das aus nur einer Komponente besteht (z. B. Wasser)
fällt dabei exponentiell mit der Zeit ab.
M(t) = M₀ * exp(-t/T₁)
Die Spin-Gitter-Relaxationszeit T₁ ist eine Materialkonstante
und ist für verschiedene Stoffe unterschiedlich. So ist z. B.
die Spin-Gitter-Relaxationszeit von Wasser deutlich länger als
die von Öl.
Der Erfindung liegt nun die wesentliche Idee zugrunde, die
zeitliche Änderung der Magnetisation M(t) durch die
Ausflußbewegung aus einem Vormagneten heraus in eine entlang
der Rohrleitung örtliche variierende Magnetisation M(s)
umzuwandeln. Für ein Medium, das nur aus einer Komponente
besteht und mit konstanter Geschwindigkeit strömt, ist die
Magnetisation M(s) entlang der Rohrleitung im Abstand s vom
Vormagneten nach Austritt aus dem Vormagneten:
M(s) = M₀ * exp(-s/(T₁*v))
wobei M₀ die ursprüngliche Magnetisation beim Verlassen des
Vormagneten ist, s der Abstand zum Vormagneten, T₁ die Spin-Gitter-Relaxationskonstante
und v die Geschwindigkeit des
Mediums.
Besteht das strömende Medium nun aus mehreren Komponenten,
deren Produkte v*T₁ von Geschwindigkeit v und zugehöriger Spin-Gitter-Relaxationszeit
T₁ deutlich verschieden voneinander
sind, so ergibt sich eine multiexponentielle Kurve für den
Verlauf der Magnetisation entlang der Rohrleitung. In Fig. 1 ist
der örtliche Verlauf der Magnetisation M nach Austritt aus dem
Vormagneten für eine Öl/Wasser-Mischung entlang der Rohrstrecke
s dargestellt. Wird die Strömung weit genug stromabwärts vom
Vormagneten an der Stelle s₁ gemessen, so repräsentiert das
dort gemessene Signal nur die Komponente K1 mit dem größeren
Produkt v₁*T₁₁, da die Magnetisation der anderen Komponente K2
mit dem kleineren Produkt v₂*T₁₂ vernachlässigbar klein
geworden ist. Ein weiter stromaufwärts an der Stelle s₃
gemessenes Signal hingegen repräsentiert beide Komponenten. Das
an der Stelle s₁ gemessene Signal wird durch ein spezielles
Verfahren so verarbeitet, daß es von dem an der Stelle s₃
gemessenen Signal subtrahiert werden kann. Dieses durch
Subtraktion gebildete Signal repräsentiert dann nur die
Komponente K2. Damit ist es möglich, die Massenströme einer
Mehrkomponentenströmung zu messen, ohne daß die Mischung
physikalisch getrennt werden muß.
Die Erfindung nützt zur Bestimmung der Massenströme einer
Mehrkomponentenströmung folgende Einrichtung (s. Fig. 2):
Die Mehrkomponentenströmung wird zunächst in einem Vormagneten 1 polarisiert. Der Vormagnet 1 muß eine genügende Länge aufweisen, damit das aus dem Vormagneten 1 austretende Medium den Sättigungszustand erreicht hat. Weiter stromabwärts sind eine Reihe von gepulsten Kernspektrometern 2 und 3 angeordnet, deren Magnetfeld jeweils einen Gradienten aufweist.
Die Mehrkomponentenströmung wird zunächst in einem Vormagneten 1 polarisiert. Der Vormagnet 1 muß eine genügende Länge aufweisen, damit das aus dem Vormagneten 1 austretende Medium den Sättigungszustand erreicht hat. Weiter stromabwärts sind eine Reihe von gepulsten Kernspektrometern 2 und 3 angeordnet, deren Magnetfeld jeweils einen Gradienten aufweist.
Das Meßprinzip dieser Kernspektrometer beruht auf der
Feldgradientenmethode (vgl. US Patent 45 36 711). Wesentlich
für das Meßprinzip nach der Gradientenmethode ist, daß die
Frequenz eines gemessenen Signals bei dieser Methode
geschwindigkeitsabhängig ist und daß die Amplitude einer
bestimmten Frequenz eines gemessenen Frequenzspektrums
proportional zu der Zahl der Wasserstoffatomkerne ist, die sich
im eingeschlossenen Meßvolumen mit der zugehörigen
Geschwindigkeit bewegen.
Theoretisch muß mindestens ein Kernspektrometer pro Komponente
vorhanden sein; d. h. die hier beschriebene Anordnung kann nur
ein Zweikomponentengemisch (z. B. Wasser/Öl) quantitativ
bestimmen. Die gepulsten Kernspektrometer 2 und 3 messen die
Mehrkomponentenströmung in sehr kurzen Abständen quasi
kontinuierlich. Die von den gepulsten Kernspektrometern 2 und 3
gemessenen Kernresonanz-Frequenzspektren werden in einem
Speicher 4 zeitlich zwischengespeichert und anschließend mit
einem Computer 5 ausgewertet. Der Computer 5 speichert die
gemessenen Momentangeschwindigkeiten der Komponenten ständig
lange genug zwischen, so daß die Bewegung der einzelnen
Komponenten einer Mehrkomponentenströmung bis zum Austritt aus
dem Vormagneten 1 zurückverfolgt werden kann.
Der Abstand 9 der Meßzone des Kernspektrometers 3 zum
Vormagneten 1 muß so groß gewählt sein, daß die Magnetisation
der Komponente K2, die ein kleineres Produkt v₂*T₁₂ aufweist,
vernachlässigbar ist, wenn ein durch den Meßvorgang erfaßtes
Volumenelement 7 nach seiner zugehörigen Laufzeit die Meßzone
des Kernspektrometers 3 erreicht hat.
Das vom Kernspektrometer 3 aufgenommene Frequenzspektrum
repräsentiert dann nur die Komponente K1. Die Frequenz des von
Kernspektrometer 3 gemessenen Frequenzspektrums ist abhängig
von der Geschwindigkeit der Komponente K1 der
Mehrkomponentenmischung. Die Amplitude des Kernresonanzsignals
in Kernspektrometer 3 ist proportional zur makroskopischen
Magnetisation M₁ der Komponente K1.
Der Abstand 8 der Meßzone des Kernspektrometers 2 zum
Vormagneten 1 muß so klein sein, daß die Magnetisation M₂ der
Komponente K2 mit ihrem kleineren Produkt v₂*T₁₂ nach
verstrichener Laufzeit bis zum Erreichen des Kernspektrometers
2 noch deutlich vorhanden ist.
Das Verfahren zum Berechnen des Massenstromes m(t₁) der
Komponente K1 zum Zeitpunkt t₁ gliedert sich folgendermaßen:
Gegeben sei ein gemessenen Frequenzprofil 21 (Fig. 6) des im Kernspektrometer 3 erfaßten Volumenelementes 7 zum Zeitpunkt t₁. Aus dem Frequenzprofil läßt sich die momentane Geschwindigkeit der Komponente K1 zum Zeitpunkt t₁ bestimmen.
Gegeben sei ein gemessenen Frequenzprofil 21 (Fig. 6) des im Kernspektrometer 3 erfaßten Volumenelementes 7 zum Zeitpunkt t₁. Aus dem Frequenzprofil läßt sich die momentane Geschwindigkeit der Komponente K1 zum Zeitpunkt t₁ bestimmen.
Da die aktuelle Geschwindigkeit zum Zeitpunkt t₁ i. a. nicht der
mittleren Bewegungsgeschwindigkeit des Volumenelements 7
entlang der Strecke 9 entspricht, muß ein Integral der
Geschwindigkeit V₁(t) der Komponente K1 über der Zeit, die seit
dem Ausfluß des Volumenelementes 7 aus dem Vormagneten 1 bis
zum Erreichen der Meßzone des Kernspektrometers 3 verstrichen
ist, gebildet werden. Diese Integralbildung stellt die
Funktionsfähigkeit der Meßanordnung auch dann sicher, wenn die
Komponenten der Mehrkomponentenströmung z. B. durch Pulsationen
eine Beschleunigung erfahren. Sobald der Weg des Integrals
dem Abstand 9 entspricht, wird die Integration abgebrochen. Die
Integrationsgrenze t₂ stellt dann den Zeitpunkt dar, an dem das
im Kernspektrometer 3 zum Zeitpunkt t₁ ausgemessene
Volumenelement 7 den Vormagneten 1 verlassen hat. Anhand der
Formel für die Spin-Gitter-Relaxation kann dann die
Magnetisation M₁ der Komponente K1 zum Zeitpunkt t₂ errechnet
werden.
M₁(t₂) = M₁(t₁)* exp((t₁-t₂)/T₁₁)
Die Magnetisation M₁(t₂) ist proportional zur Menge der
Wasserstoffatomkerne der Komponente K1 im eingeschlossenen
Volumenelement 7. Der Massenstrom ₁(t₁) ist damit
₁(t₁) = M₁(t₂) * v₁(t₁) * Const 1
(Const1 ist eine Kalibrierkonstante für die Komponente K1. Sie
hängt von der Anzahl an Protonen in Komponente K1 pro
Masseneinheit ab).
Anschließend bildet der Computer 5 das Integral der
Geschwindigkeit V₁(t) der Komponente K1 vom Zeitpunkt t₂ bis zu
dem Zeitpunkt, an dem der durch den Ausdruck
erhaltene Weg dem Abstand 8 von der Meßzone des
Kernspektrometers 2 bis zum Vormagneten 1 entspricht. Die
zugehörige Integrationsgrenze t₃ stellt den Zeitpunkt dar, an
dem sich die im Volumenelement 7 erfaßte Komponente K1 in der
Meßzone des Kernspektrometers 2 befunden hat. Mit Kenntnis des
Zeitpunkts t₃ läßt sich die Magnetisation M₁ der Komponente K1
im Kernspektrometer 2 zum Zeitpunkt t₃ berechnen.
M₁(t₃) = M₁(t₁) * exp((t₁-t₃)/T₁₁)
Mit Kenntnis des Zeitpunkts t₃ und der zugehörigen
Geschwindigkeit v₁(t₃) läßt sich außerdem das von der Messung
im Kernspektrometer 3 zum Zeitpunkt t₁ erhaltene
Frequenzspektrum 21 (vgl. Fig. 6) in ein Frequenzspektrum 22
umrechnen, das der Geschwindigkeit v₁(t₃) zum Zeitpunkt t₃ der
Messung im Kernspektrometer 2 entspricht.
Subtrahiert der Computer 5 nun das im Speicher 4 gespeicherte
Frequenzprofil 23, das vom Kernspektrometer 2 zum Zeitpunkt t₃
aufgenommen wurde, vom vorherig umgerechneten Frequenzprofil
22, so läßt sich aus diesem durch Subtraktion gebildeten
Frequenzprofil die Geschwindigkeit v₂(t₃) und die Magnetisation
M₂(t₃) der Komponente K2 zum Zeitpunkt t₃ ermitteln. Die
meßtechnische Bestimmung der Geschwindigkeit v₂ und
Magnetisation M₂ der Komponente K2 erfolgt also mit zeitlicher
Verzögerung.
Entspricht die durch das Integral
errechnete Wegstrecke dem Abstand 8 der Meßzone des
Kernspektrometers 2 vom Vormagneten 1, so stellt die zugehörige
Integrationsgrenze t₄ den Zeitpunkt dar, an dem die vom
Kernspektrometer 2 zum Zeitpunkt t₃ erfaßte Komponente K2 den
Vormagneten 1 verlassen hat. Es gilt dann analog zum Verfahren
zur Bestimmung der makroskopischen Magnetisation M₁(t) der
Komponente K1:
M₂(t₄) = M₂(t₃) * exp((t₃-t₄)/T₁₂))
Damit ergibt sich der Massenstrom ₂(t₃) der Komponente K2 zum
Zeitpunkt t₃:
₂(t₃) = M₂(t₄) * v₂(t₃) * Const2
(Const2 ist eine Kalibrierkonstante für die Komponente K2. Sie
hängt von der Anzahl der Protonen pro Masseneinheit der
Komponente K2 ab.)
Das Verfahren funktioniert ebenso für eine
Mehrkomponentenströmung mit mehr als nur zwei Komponenten.
Voraussetzung ist lediglich, daß die Produkte aus v*T £ sich
deutlich für die einzelnen Komponenten unterscheiden und daß
pro Komponente mindestens ein gepulstes Kernspektrometer mit
Feldgradienten in der Rohrstrecke vorhanden ist.
Das Verfahren hat darüber hinaus den Vorteil, daß auch eine
Umkehrung der Strömungsrichtung erfaßt werden kann.
Voraussetzung ist lediglich ein zweiter Vormagnet für die
umgekehrte Strömungsrichtung. Fig. 7 zeigt eine solche
erweiterte Variante mit zwei Vormagneten 30 und 31 für beide
Strömungsrichtungen und den entlang der Rohrstrecke
angeordneten gepulsten Kernspektrometern mit Feldgradienten 32,
33 und 34.
Claims (12)
1. Verfahren zum Bestimmen der Massenströme einer ein kernmagnetisches
Moment aufweisenden Mehrkomponentenströmung, dadurch gekennzeichnet, daß ein für
die einzelnen Komponenten verschiedenes Produkt aus Geschwindigkeit v und
zugehöriger Spin-Gitter-Relaxationszeit T₁ zur Messung der einzelnen
Massenströme einer Mehrkomponentenströmung ausgenützt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mehrkomponentenströmung in einem Vormagneten (1) von ausreichender Länge
polarisiert wird, so daß alle Strömungskomponenten stets den Sättigungszustand
aufweisen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die
Ausflußbewegung einer Mehrkomponentenströmung aus einem Vormagneten (1) heraus
eine entlang der Rohrleitung variierende Magnetisation M(s) erzeugt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ort in
der Rohrleitung mit einem nach der Feldgradientenmethode arbeitenden
Kernspektrometer (3) gemessen wird, an dem besagte Magnetisation M(s) so weit
abgeklungen ist, daß nur noch die Strömungskomponente mit dem größten Produkt
v*T₁ nennenswert zur Magnetisation M(s) beiträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die aus dem gemessenen Frequenzspektrum des Kernspektrometers (3) erhaltene Geschwindigkeit der Komponente mit dem größten Produkt v*T₁ über der Zeit integriert wird, bis der Wert des Integrals dem Abstand (9) zwischen Vormagneten (1) und Kernspektrometer (3) entspricht, womit die Laufzeit der Komponente mit dem größten Produkt v*T₁ von Vormagnet (1) zu Kernspektrometer (3) ermittelt wird,
daß der Polarisationsverlust aufgrund der Spin-Gitter-Relaxation während der besagten Laufzeit von der Komponente mit dem größten Produkt v*T₁ von Vormagnet (1) zu Kernspektrometer (3) mittels Computer (5) korrigiert wird,
daß der Massenstrom der Komponente mit dem größten Produkt v*T₁ aus korrigierter Magnetisation und momentaner Geschwindigkeit v mittels Computer (5) errechnet wird und
daß das vom Kernspektrometer (3) aufgenommene Frequenzspektrum in einem Speicher (4) zeitlich zwischengespeichert wird.
daß die aus dem gemessenen Frequenzspektrum des Kernspektrometers (3) erhaltene Geschwindigkeit der Komponente mit dem größten Produkt v*T₁ über der Zeit integriert wird, bis der Wert des Integrals dem Abstand (9) zwischen Vormagneten (1) und Kernspektrometer (3) entspricht, womit die Laufzeit der Komponente mit dem größten Produkt v*T₁ von Vormagnet (1) zu Kernspektrometer (3) ermittelt wird,
daß der Polarisationsverlust aufgrund der Spin-Gitter-Relaxation während der besagten Laufzeit von der Komponente mit dem größten Produkt v*T₁ von Vormagnet (1) zu Kernspektrometer (3) mittels Computer (5) korrigiert wird,
daß der Massenstrom der Komponente mit dem größten Produkt v*T₁ aus korrigierter Magnetisation und momentaner Geschwindigkeit v mittels Computer (5) errechnet wird und
daß das vom Kernspektrometer (3) aufgenommene Frequenzspektrum in einem Speicher (4) zeitlich zwischengespeichert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem
weiteren Ort stromaufwärts zwischen Vormagneten (1) und Kernspektrometer (3) mit
einem ebenfalls nach der Feldgradientenmethode arbeitenden Kernspektrometer (2)
gemessen wird, welches ein Frequenzspektrum mißt, das die bereits durch
Kernspektrometer (3) erfaßte Strömungskomponente mit dem größten Produkt v*T₁
sowie eine weitere Strömungskomponente mit einem im Vergleich dazu kleineren
Produkt von v*T₁ repräsentiert.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das vom Kernspektrometer (2) aufgenommene Frequenzspektrum in einem Speicher (4) zeitlich zwischengespeichert wird,
daß die aus dem Frequenzspektrum des Kernspektrometers (3) erhaltene Geschwindigkeit der Komponente mit dem größten Produkt v*T₁ über der Zeit integriert wird, bis der Wert des Integrals dem Abstand zwischen Kernspektrometer (3) und Kernspektrometer (2) entspricht, womit die Laufzeit der Komponente mit dem größten Produkt v*T₁ von Kernspektrometer (2) zu Kernspektrometer (3) ermittelt wird,
daß der Polarisationsverlust der Komponente mit dem größten Produkt v*T₁ aufgrund der Spin-Gitter-Relaxation während der Laufzeit von Kernspektrometer (2) zu Kernspektrometer (3) mittels Computer (5) korrigiert wird,
daß aus dem Speicher (4) das von Kernspektrometer (2) gemessene Frequenzprofil abgerufen wird, das zugehörig zu dem Zeitpunkt ist, an dem sich das in der Meßzone des Kernspektrometers (3) momentan erfaßte Volumenelement (7) im Kernspektrometer (2) befand,
daß besagtes aus dem Speicher (4) abgerufene und zum Kernspektrometer (2) zugehörige Frequenzspektrum von dem mittels Computer (5) korrigierten und zum Kernspektrometer (3) zugehörigen Frequenzspektrum mittels Computer (5) subtrahiert wird,
daß die aus besagtem durch Subtraktion ermittelten Frequenzspektrum erhaltene Geschwindigkeit über der Zeit integriert wird, bis der Wert des Integrals dem Abstand (8) zwischen Vormagneten (1) und Kernspektrometer (2) entspricht, womit die Laufzeit der Komponente mit dem kleineren Produkt v*T₁ von Vormagnet (1) zu Kernspektrometer (2) ermittelt wird,
daß der Polarisationsverlust der Komponente mit dem kleineren Produkt v*T₁ aufgrund der Spin-Gitter-Relaxation während der besagten Laufzeit von Vormagnet (1) zu Kernspektrometer (2) mittels Computer (5) korrigiert wird und
daß der Massenstrom der Komponente mit dem kleineren Produkt v*T₁ aus besagter korrigierter Magnetisation und zugehöriger Geschwindigkeit v mittels Computer (5) errechnet wird.
daß das vom Kernspektrometer (2) aufgenommene Frequenzspektrum in einem Speicher (4) zeitlich zwischengespeichert wird,
daß die aus dem Frequenzspektrum des Kernspektrometers (3) erhaltene Geschwindigkeit der Komponente mit dem größten Produkt v*T₁ über der Zeit integriert wird, bis der Wert des Integrals dem Abstand zwischen Kernspektrometer (3) und Kernspektrometer (2) entspricht, womit die Laufzeit der Komponente mit dem größten Produkt v*T₁ von Kernspektrometer (2) zu Kernspektrometer (3) ermittelt wird,
daß der Polarisationsverlust der Komponente mit dem größten Produkt v*T₁ aufgrund der Spin-Gitter-Relaxation während der Laufzeit von Kernspektrometer (2) zu Kernspektrometer (3) mittels Computer (5) korrigiert wird,
daß aus dem Speicher (4) das von Kernspektrometer (2) gemessene Frequenzprofil abgerufen wird, das zugehörig zu dem Zeitpunkt ist, an dem sich das in der Meßzone des Kernspektrometers (3) momentan erfaßte Volumenelement (7) im Kernspektrometer (2) befand,
daß besagtes aus dem Speicher (4) abgerufene und zum Kernspektrometer (2) zugehörige Frequenzspektrum von dem mittels Computer (5) korrigierten und zum Kernspektrometer (3) zugehörigen Frequenzspektrum mittels Computer (5) subtrahiert wird,
daß die aus besagtem durch Subtraktion ermittelten Frequenzspektrum erhaltene Geschwindigkeit über der Zeit integriert wird, bis der Wert des Integrals dem Abstand (8) zwischen Vormagneten (1) und Kernspektrometer (2) entspricht, womit die Laufzeit der Komponente mit dem kleineren Produkt v*T₁ von Vormagnet (1) zu Kernspektrometer (2) ermittelt wird,
daß der Polarisationsverlust der Komponente mit dem kleineren Produkt v*T₁ aufgrund der Spin-Gitter-Relaxation während der besagten Laufzeit von Vormagnet (1) zu Kernspektrometer (2) mittels Computer (5) korrigiert wird und
daß der Massenstrom der Komponente mit dem kleineren Produkt v*T₁ aus besagter korrigierter Magnetisation und zugehöriger Geschwindigkeit v mittels Computer (5) errechnet wird.
8. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Vormagnet (1) von genügender Länge entlang der
Rohrleitung angeordnet ist, der eine Sättigung aller Komponenten der Strömung
stets sicherstellt.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß pro
Strömungskomponente mindestens ein nach der Feldgradientenmethode arbeitendes
Kernspektrometer stromabwärts vom Vormagneten entlang der Rohrleitung angeordnet
ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicher
(4) mit den Kernspektrometern (2) und (3) verbunden ist, so daß die gemessenen
Frequenzspektren zeitlich zwischengespeichert werden können.
11. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Computer
(5) mit dem Speicher (4) verbunden ist, so daß eine Auswertung der gemessenen
Frequenzprofile möglich ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter
Vormagnet (31) nach den Kernspektrometern angeordnet ist, so daß eine Messung in
umgekehrter Strömungsrichtung möglich ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19914119711 DE4119711A1 (de) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | Verfahren und einrichtung zur bestimmung der massenstroeme einer mehrkomponentenstroemung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19914119711 DE4119711A1 (de) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | Verfahren und einrichtung zur bestimmung der massenstroeme einer mehrkomponentenstroemung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4119711A1 true DE4119711A1 (de) | 1992-12-17 |
Family
ID=6433985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19914119711 Withdrawn DE4119711A1 (de) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | Verfahren und einrichtung zur bestimmung der massenstroeme einer mehrkomponentenstroemung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4119711A1 (de) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0645640A1 (de) * | 1993-09-29 | 1995-03-29 | Shigenobu Fujimoto | Gradienten-Magnetfeld-Apparat und Apparat mittels magnetischer Resonanz |
| EP0691526A1 (de) * | 1994-07-06 | 1996-01-10 | The Petroleum Science and Technolgy Institute | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einzelner Massenflussraten in einem Mehrkomponenten-Fluss |
| WO1998059220A2 (en) * | 1997-06-24 | 1998-12-30 | Southwest Research Institute | Measurement of flow fractions, flow velocities, and flow rates of a multiphase fluid using esr sensing |
| DE19944666A1 (de) * | 1999-09-15 | 2001-04-05 | Inst Polymerforschung Dresden | Verfahren zur Untersuchung von Schmelzen, Lösungen, Pulvern oder Pasten mittels NMR-Specktroskopie |
| US6794864B2 (en) | 2001-03-26 | 2004-09-21 | University Technologies International Inc. | Determination of oil and water compositions of oil/water emulsions using low field NMR relaxometry |
| EP2630452A4 (de) * | 2010-10-19 | 2015-03-11 | Baker Hughes Inc | Nmr-strömungsmessung mittels geschwindigkeitsauswahl und fernerkennung |
| DE102014010238A1 (de) * | 2014-02-20 | 2015-09-03 | Krohne Ag | Durchflussmessgerät mit einer ein tomographisches Messprinzip umsetzenden Messvorrichtung |
| US9194972B2 (en) | 2009-03-02 | 2015-11-24 | Statoil Petroleum As | Method of adjusting properties of drilling fluids and apparatus for use in such methods |
| EP2630478A4 (de) * | 2010-10-19 | 2015-12-30 | Baker Hughes Inc | Mehrphasen-flussmessung mittels magnetischer kernresonanz |
| WO2016030059A3 (de) * | 2014-08-29 | 2016-04-14 | Krohne Ag | Verfahren zum betreiben eines kernmagnetischen durchflussmessgeräts und kernmagnetisches durchflussmessgerät |
-
1991
- 1991-06-14 DE DE19914119711 patent/DE4119711A1/de not_active Withdrawn
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0645640A1 (de) * | 1993-09-29 | 1995-03-29 | Shigenobu Fujimoto | Gradienten-Magnetfeld-Apparat und Apparat mittels magnetischer Resonanz |
| EP0691526A1 (de) * | 1994-07-06 | 1996-01-10 | The Petroleum Science and Technolgy Institute | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einzelner Massenflussraten in einem Mehrkomponenten-Fluss |
| WO1998059220A2 (en) * | 1997-06-24 | 1998-12-30 | Southwest Research Institute | Measurement of flow fractions, flow velocities, and flow rates of a multiphase fluid using esr sensing |
| WO1998059220A3 (en) * | 1997-06-24 | 1999-05-06 | Southwest Res Inst | Measurement of flow fractions, flow velocities, and flow rates of a multiphase fluid using esr sensing |
| US6268727B1 (en) | 1997-06-24 | 2001-07-31 | Southwest Research Institute | Measurement of flow fractions flow velocities and flow rates of a multiphase fluid using ESR sensing |
| DE19944666A1 (de) * | 1999-09-15 | 2001-04-05 | Inst Polymerforschung Dresden | Verfahren zur Untersuchung von Schmelzen, Lösungen, Pulvern oder Pasten mittels NMR-Specktroskopie |
| US6794864B2 (en) | 2001-03-26 | 2004-09-21 | University Technologies International Inc. | Determination of oil and water compositions of oil/water emulsions using low field NMR relaxometry |
| US9194972B2 (en) | 2009-03-02 | 2015-11-24 | Statoil Petroleum As | Method of adjusting properties of drilling fluids and apparatus for use in such methods |
| EP2630452A4 (de) * | 2010-10-19 | 2015-03-11 | Baker Hughes Inc | Nmr-strömungsmessung mittels geschwindigkeitsauswahl und fernerkennung |
| EP2630478A4 (de) * | 2010-10-19 | 2015-12-30 | Baker Hughes Inc | Mehrphasen-flussmessung mittels magnetischer kernresonanz |
| DE102014010238A1 (de) * | 2014-02-20 | 2015-09-03 | Krohne Ag | Durchflussmessgerät mit einer ein tomographisches Messprinzip umsetzenden Messvorrichtung |
| WO2016030059A3 (de) * | 2014-08-29 | 2016-04-14 | Krohne Ag | Verfahren zum betreiben eines kernmagnetischen durchflussmessgeräts und kernmagnetisches durchflussmessgerät |
| US10393559B2 (en) | 2014-08-29 | 2019-08-27 | Krohne Ag | Method for operating a nuclear magnetic flowmeter and nuclear magnetic flowmeter |
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