JP2011180151A - 多相流動材料の流動率を測定するための小型振動流量計 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】小型振動流量計200は1つ又は複数の流れ導管301、少なくとも2つのピックオフセンサー308、及びドライバ309を含んでいる。小型振動流量計は、更に、1つ又は複数の流れ導管内の最大水駆動周波数が約250ヘルツ(Hz)未満であり、1つ又は複数の流れ導管のアスペクト比(L/H)が約2.5より大きい。1つ又は複数の流れ導管の高さ対内径比(H/B)は約10未満であり、弓形の流れ導管の形状は、約120度から約170度の間の端部曲げ角度Θを含んでいる。
【選択図】図3
Description
る流量計に対する要求が増大している。
本発明の或る実施形態によれば、多相流動材料の流動率を、平方インチ当たり約10ポンド(psi)を上回る流動材料圧力で測定するための小型振動流量計が提供されている。この小型振動流量計は、1つ又は複数の流れ導管と、前記1つ又は複数の流れ導管に取り付けられている少なくとも2つのピックオフセンサーと、前記1つ又は複数の流れ導管を振動させるように構成されているドライバを備えている。小型振動流量計は、更に、1つ又は複数の流れ導管の最大水駆動周波数が約250ヘルツ(Hz)未満である。小型振動流量計は、更に、1つ又は複数の流れ導管のアスペクト比(L/H)が約2.5より大きく、1つ又は複数の流れ導管の高さ対内径比(H/B)が約10未満である。小型振動流量計は、更に、1つ又は複数の流れ導管内に、約120度から約170度の間の端部曲げ角度θを含む弓形の流れ導管形状を備えている。
/H)を提供する段階と、約10未満である高さ対内径比(H/B)を提供する段階を含んでいる。この方法は、更に、1つ又は複数の流れ導管内に、約120度から約170度の間の端部曲げ角度θを提供する段階と、約250ヘルツ(Hz)未満である最大水駆動周波数を提供する段階を含んでいる。
小型振動流量計の別の態様では、最大水駆動周波数は、1つ又は複数の流れ導管の有効長さLE、1つ又は複数の流れ導管の慣性モーメント(I)、1つ又は複数の流れ導管に取り付けられている1つ又は複数の釣合質量、及び1つ又は複数の流れ導管の導管形状に基づいている。
小型振動流量計の別の態様では、1つ又は複数の流れ導管は、1つ又は複数の実質的に自己排水式の流れ導管を備えている。
小型振動流量計の別の態様では、小型振動流量計は、更に、1つ又は複数の流れ導管内の、所定の全流路長LT、所定の計器摩擦計数(f)、所定の導管内径(ID)、所定の
流体密度(ρf)及び所定の流速(V)に基づく所定の圧力降下を備えている。
本方法の或る態様では、最大水駆動周波数は、約200Hz未満である。
本方法の別の態様では、1つ又は複数の流れ導管は、1つ又は複数の実質的に自己排水式の流れ導管を備えている。
本方法の別の態様では、本方法は、更に、1つ又は複数の流れ導管内の、所定の全流路長LT、所定の計器摩擦計数(f)、所定の導管内径(ID)、所定の流体密度(ρf)
及び所定の流速(V)に基づく所定の圧力降下を提供する段階を含んでいる。
図2−7と以下の説明は、当業者に、本発明の最良の様式をどの様に作成し使用するかを教示する具体的な例を示している。本発明の原理を教示するために、幾つかの従来の態様を単純化又は省略している。当業者には、本発明の範囲に包含されるこれらの例からの
変更を理解頂けよう。当業者には理解頂けるように、以下に述べる特徴を様々な方法で組み合わせると、本発明の多様な変更例を形成することができる。従って、本発明は、以下に述べる具体的な例ではなく、特許請求の範囲及びそれらの等価物によってのみ限定される。
小型振動流量計200は、所望の最小測定精度を達成するように設計することができる。小型振動流量計200は、最小密度測定精度を達成するように設計することもできる。小型振動流量計200は、多相流動材料に対して最小密度測定精度を達成するように設計することもできる。小型振動流量計200は、流動材料の流動率及び非流動率の両方を測定することができる。
小型振動流量計200は、更に、1つ又は複数の流れ導管301内の所定の圧力定格値を含んでいる。所定の圧力定格値は、具体的な用途に従って選択することもできるし、末端のユーザーが選択することもできる
或る実施形態の小型振動流量計200は、高いアスペクト比を有するように作られている。或る実施形態では、計器の全長(L)は、実質的に、流量計のマニホルド104同士の間の距離であり(図2参照)、計器の全高(H)は、実質的に、入口/出口のマニホルドの中心線と最も遠い中心線(即ち、弓形部の頂の中心)の間の距離である。アスペクト比は、従って、流量計の全体的な形状及び寸法を、ほぼ正確に定量化している。高アスペクト比(L/H)は、流量計が、その長さに比べて高さが低いことを暗示している。従って、本発明による小型振動流量計200は、比較的小さいので、殆どの計器装置内に収納し易い。高アスペクト比であれば、小型振動流量計200を小さな空間内に取り付けることができる。高アスペクト比であれば、小型振動流量計200をより多くの用途に用いることができる。或る実施形態では、小型振動流量計200は、液体セメントを混合及び/又は汲み出すための機械を含め、セメントケーシングの運転にも用いられる。他の使用法や他の流動材料も考えられるし、それらも説明と請求項の範囲に含まれる。
端を拘束するブレースバー、ブラケットなどを追加することによって短くすることができる。更に、有効長LEは、流量計の構成を変えることによって短くすることもできる。例えば、U字型流れ導管は、真っ直ぐな導管流量計より相当長い有効長LEを有している(図1と図3参照)。その結果、真っ直ぐな流れ導管又は緩やかな弓形の流れ導管に変えることによって、流量計の剛性と駆動周波数は、大いに上がる。
さである。壁の厚さは、通常は、流動材料の圧力に対応できるように選定される。しかしながら、配管壁が厚くなるほど、流れ導管301の剛性が上がる。従って、本発明による小型振動流量計200では、壁の厚さは、低い駆動周波数を達成するため、比較的薄くなるように選定される。流動材料の圧力が高くなければ、こうすることができる。
ステップ703では、小型振動流量計内の所定の圧力定格値が提供される。所定の圧力定格値は、小型振動流量計の、受容可能な上限圧力を指定する。更に、所定の圧力定格値は、流れ導管の壁の厚さに影響を与える。
Claims (22)
- 多相流動材料の流動率を、平方インチ当たり約10ポンド(psi)より大きい流動材料圧力で測定するための小型振動流量計(200)であって、1つ又は複数の流れ導管(301)と、前記1つ又は複数の流れ導管(301)に取り付けられている少なくとも2つのピックオフセンサー(308)と、前記1つ又は複数の流れ導管を振動させるように構成されているドライバ(309)とを備えている小型振動流量計(200)において、
前記1つ又は複数の流れ導管(301)の最大水駆動周波数が約250ヘルツ(Hz)未満であることと、
前記1つ又は複数の流れ導管(301)のアスペクト比(L/H)が約2.5より大きいことと、
前記1つ又は複数の流れ導管(301)の高さ対内径比(H/B)が約10未満であることと、
前記1つ又は複数の流れ導管(301)の弓形の流れ導管の形状が約120度から約170度の間の端部曲げ角度Θを含んでいること、を特徴とする小型振動流量計。 - 前記最大水駆動周波数は約200Hz未満である、請求項1に記載の小型振動流量計(200)。
- 前記最大水駆動周波数は、前記1つ又は複数の流れ導管(301)の有効長さLE、前記1つ又は複数の流れ導管の慣性モーメント(I)、1つ又は複数の流れ導管(301)に取り付けられている1つ又は複数の釣合質量、及び前記1つ又は複数の流れ導管(301)の導管形状に基づいている、請求項1に記載の小型振動流量計(200)。
- 前記最大水駆動周波数は、多相流動材料に対する前記小型振動流量計(200)の所定の最小受容可能な密度精度に基づいている、請求項1に記載の小型振動流量計(200)。
- 前記1つ又は複数の流れ導管(301)は、1つ又は複数の実質的に自己排水式の流れ導管を備えている、請求項1に記載の小型振動流量計(200)。
- 前記1つ又は複数の流れ導管(301)内の所定の圧力降下を更に備えている、請求項1に記載の小型振動流量計(200)。
- 前記1つ又は複数の流れ導管(301)内の、所定の全流路長LT、所定の計器摩擦係
数(f)、所定の導管内径(ID)、所定の流体密度(ρf)及び所定の流速(V)に基づく所定の圧力降下を備えている、請求項1に記載の小型振動流量計(200)。 - 前記1つ又は複数の流れ導管(301)内の所定の圧力定格値を更に備えている、請求項1に記載の小型振動流量計(200)。
- 多相流動材料の流動率を、平方インチ当たり約10ポンド(psi)より大きい流動材料圧力で測定するための小型振動流量計を作るための方法であって、1つ又は複数の流れ導管を提供する段階と、前記1つ又は複数の流れ導管に取り付けられている少なくとも2つのピックオフセンサーを提供する段階と、前記1つ又は複数の流れ導管を振動させるように構成されているドライバを提供する段階と、から成る方法において、
約250ヘルツ(Hz)未満である最大水駆動周波数を提供する段階と、
約2.5より大きい前記1つ又は複数の流れ導管のアスペクト比を提供する段階と、
約10未満である前記1つ又は複数の流れ導管の高さ対内径比(H/B)を提供する段階と、
前記1つ又は複数の流れ導管(301)内に、約120度から約170度の間の端部曲げ角度θを含む弓形の流れ導管の形状を提供する段階と、を特徴とする方法。 - 前記最大水駆動周波数は約200Hz未満である、請求項9に記載の方法。
- 前記1つ又は複数の流れ導管の有効長さLE、前記1つ又は複数の流れ導管の慣性モーメント(I)、前記1つ又は複数の流れ導管に取り付けられている1つ又は複数の釣合質量、及び前記1つ又は複数の流れ導管の導管形状に基づいて前記最大水駆動周波数を求める段階を更に含んでいる、請求項9に記載の方法。
- 多相流動材料に対する前記小型振動流量計の所定の最小受容可能な密度精度に基づいて、前記最大水駆動周波数を求める段階を更に含んでいる、請求項9に記載の方法。
- 前記1つ又は複数の流れ導管は、1つ又は複数の実質的に自己排水式の流れ導管を備えている、請求項9に記載の方法。
- 前記1つ又は複数の流れ導管内の所定の圧力降下を提供する段階を更に含んでいる、請求項9に記載の方法。
- 前記1つ又は複数の流れ導管内の、所定の全流路長さLT、所定の計器摩擦係数(f)
、所定の導管内径(ID)、所定の流体密度(ρf)及び所定の流速(V)に基づく所定の圧力降下を提供する段階を更に含んでいる、請求項9に記載の方法。 - 前記1つ又は複数の流れ導管内の所定の圧力定格値を提供する段階を更に含んでいる、請求項9に記載の方法。
- 多相流動材料の流動率を、平方インチ当たり約10ポンド(psi)より大きい流動材料圧力で測定するための小型振動流量計を作るための方法であって、1つ又は複数の流れ導管を提供する段階と、前記1つ又は複数の流れ導管に取り付けられている少なくとも2つのピックオフセンサーを提供する段階と、前記1つ又は複数の流れ導管を振動させるように構成されているドライバを提供する段階と、から成る方法において、
前記1つ又は複数の流れ導管内の所定の圧力降下を提供する段階と、
前記1つ又は複数の流れ導管内の所定の圧力定格値を提供する段階と、
約2.5より大きい前記1つ又は複数の流れ導管のアスペクト比(L/H)を提供する段階と、
約10未満である前記1つ又は複数の流れ導管の高さ対内径比(H/B)を提供する段階と、
前記1つ又は複数の流れ導管内に約120度から約170度の間の端部曲げ角度θを提供する段階と、
約250ヘルツ(Hz)未満である前記1つ又は複数の流れ導管の最大水駆動周波数を提供する段階と、を特徴とする方法。 - 前記最大水駆動周波数は約200Hz未満である、請求項17に記載の方法。
- 前記1つ又は複数の流れ導管の有効長さLE、前記1つ又は複数の流れ導管の慣性モーメント(I)、前記1つ又は複数の流れ導管に取り付けられている1つ又は複数の釣合質量、及び前記1つ又は複数の流れ導管の導管形状に基づいて、前記最大水駆動周波数を求める段階を更に含んでいる、請求項17に記載の方法。
- 多相流動材料に対する前記小型振動流量計の所定の最小受容可能な密度精度に基づいて
、前記最大水駆動周波数を求める段階を更に含んでいる、請求項17に記載の方法。 - 前記1つ又は複数の流れ導管は、1つ又は複数の実質的に自己排水式の流れ導管を備えている、請求項17に記載の方法。
- 前記所定の圧力降下は、所定の全流路長さLT、所定の計器摩擦係数(f)、所定の導
管内径(ID)、所定の流体密度(ρf)及び所定の流速(V)に基づいている、請求項17に記載の方法。
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JP2004526135A (ja) * | 2001-01-31 | 2004-08-26 | マイクロ・モーション・インコーポレーテッド | 流体配送システム |
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