JP2014055958A - 多相流体流れの相組成測定方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】流体流れ内に配置され、流体ライン内で流体流れに応答して振動するターゲットを有する振動センサー22を使用し流体流れからの振動信号を取得する。振動信号は、第1の周波数帯域内の振動信号のエネルギーに関連する第1のエネルギーパラメータ及び第2の周波数帯域内の振動信号のエネルギーに関連する第2のエネルギーパラメータを測定するために解析され、流体流れの相組成に関連する乾き度パラメータのような相組成パラメータは、第1及び第2のエネルギーパラメータを用いて決定される。
【選択図】図1
Description
Claims (43)
- 流体ライン内の多相流体流れの相組成測定方法であって、
前記流体流れ内に配置され前記流体ライン内で流体流れに応答して振動するターゲットを有する振動センサーを使用した前記流体流れからの振動信号の取得と、
第1の周波数帯域内の前記振動信号のエネルギーに関連する第1のエネルギーパラメータ及び第2の周波数帯域内の前記振動信号のエネルギーに関連する第2のエネルギーパラメータを決定するための前記振動信号の解析と、
前記第1及び前記第2のエネルギーパラメータを用いた前記流体流れの相組成に関連する相組成パラメータの決定と、
を有する測定方法。 - 前記相組成パラメータが前記流体流れの乾き度に関連する乾き度パラメータであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記振動センサーの上流で前記流体流れを混合することをさらに有する請求項1又は2に記載の方法。
- 前記振動センサーは、時間領域において前記振動信号を測定することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- 前記振動信号の分析は、前記時間領域から前記周波数領域への前記振動信号の変換を含むことを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記振動信号は、前記時間領域から高速フーリエ変換(FFT)を用いて周波数領域に変換することを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記第1のエネルギーパラメータは、流速に依存することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- 前記第2のエネルギーパラメータは、前記流体流れの相組成及び流速に依存することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
- 前記第1のエネルギーパラメータは、前記第1の周波数帯域内の前記振動信号の総エネルギー及び/又は前記第2のエネルギーパラメータは、前記第2の周波数帯域内の前記振動信号の総エネルギーであることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
- 前記第1のエネルギーパラメータは、前記第1の周波数帯域内のピーク周波数の振幅及び/又は前記第2のエネルギーパラメータは、前記第2の周波数帯域内のピーク周波数の振幅であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
- 前記第1の周波数帯域及び/又は前記第2の周波数帯域があらかじめ定められていることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の方法。
- 前記振動信号の分析には、前記第1のピーク周波数についての前記第1の周波数帯域の規定及び/又は前記第2のピーク周波数について前記第2の周波数帯域の規定を含むことを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の方法。
- 前記第1の周波数帯域は、前記第1のピーク周波数を有し、及び/又は前記第2の周波数帯域は、前記第2のピーク周波数を有することを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の方法。
- 前記第1の周波数帯域は、前記第2の周波数帯域よりも低い周波数であることを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の方法。
- 相組成パラメータの決定には、相組成パラメータと共に前記第1のエネルギーパラメータと前記第2のエネルギーパラメータを相互に関連付けるデータを収容するデータベースへアクセスすることを含むことを特徴とする請求項1〜14のいずれかに記載の方法。
- 前記相組成パラメータの出力することをさらに有する請求項1〜15のいずれかに記載の方法。
- 前記相組成パラメータの出力は前記相組成パラメータの表示及び/又は送信することを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 前記流体流れは、蒸気流れであることを特徴とする請求項1〜17のいずれかに記載の方法。
- 請求項1に記載の方法及びここに開示された方法と実質的に同一の方法。
- 流体ライン内の多相流体流れの相組成測定装置であって、
前記流体ライン内に配置され前記流体流れから振動信号を取得するために前記流体流れ内で流体流れに応答して振動するターゲットを有する振動センサーと、
第1の周波数帯域内の前記振動信号のエネルギーに関連する第1のエネルギーパラメータ及び第2の周波数帯域内の前記振動信号のエネルギーに関連する第2のエネルギーパラメータを決定するために前記振動信号を解析する振動信号解析ユニットと、
前記第1及び前記第2のエネルギーパラメータを用いて前記流体流れの相組成に関連する相組成パラメータを決定する相組成決定ユニットと、
を有する測定装置。 - 前記相組成測定ユニットが、前記流体流れの乾き度に関連する乾き度パラメータを測定するための乾き度測定ユニットであることを特徴とする請求項20に記載の装置。
- 前記振動センサーの上流で前記流体流れを混合するための流体ミキサーをさらに有することを特徴とする請求項20又は21に記載の装置。
- 前記振動センサーは、時間領域での前記振動信号を測定するために配置されていることを特徴とする請求項20〜22のいずれかに記載の装置。
- 前記振動信号解析ユニットは、前記時間領域から前記周波数領域への前記振動信号を変換するために配置されていることを特徴とする請求項23のいずれかに記載の装置。
- 前記振動信号解析ユニットは、前記時間領域から高速フーリエ変換(FFT)を用いて周波数領域に変換するために配置されていることを特徴とする請求項24に記載の装置。
- 前記第1のエネルギーパラメータは、流速に依存することを特徴とする請求項20〜25のいずれかに記載の装置。
- 前記第2のエネルギーパラメータは、前記流体流れの相組成及び流速に依存することを特徴とする請求項20〜26のいずれかに記載の装置。
- 前記第1のエネルギーパラメータは、前記第1の周波数帯域内の前記振動信号の総エネルギー及び/又は前記第2のエネルギーパラメータは、前記第2の周波数帯域内の前記振動信号の総エネルギーであることを特徴とする請求項20〜27のいずれかに記載の装置。
- 前記第1のエネルギーパラメータは、前記第1の周波数帯域内のピーク周波数の振幅及び/又は前記第2のエネルギーパラメータは、前記第2の周波数帯域内のピーク周波数の振幅であることを特徴とする請求項20〜28のいずれかに記載の装置。
- 前記第1の周波数帯域及び/又は前記第2の周波数帯域があらかじめ定められていることを特徴とする請求項20〜29のいずれかに記載の装置。
- 前記振動信号解析ユニットは、第1ピーク周波数について前記第1の周波数帯域を規定し、及び/又は第2のピーク周波数について前記第2の周波数帯域を規定するために配置されていることを特徴とする請求項20〜29のいずれかに記載の装置。
- 前記第1の周波数帯域は、第1のピーク周波数を有し、及び/又は前記第2の周波数帯域は、第2のピーク周波数を有することを特徴とする請求項20〜31のいずれかに記載の装置。
- 前記第1の周波数帯域は、前記第2の周波数帯域よりも低い周波数であることを特徴とする請求項20〜32のいずれかに記載の装置。
- 相組成パラメータと共に前記第1のエネルギーパラメータと前記第2のエネルギーパラメータを相互に関連付けるデータを含むデータベースをさらに有し、前記流体流れの乾き度に関連する乾き度パラメータを決定できるように前記データベースにアクセスするために前記相組成測定ユニットが配置されていることを特徴とする請求項20〜33のいずれかに記載の装置。
- 前記相組成パラメータを出力する出力ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項20〜34のいずれかに記載の装置。
- 前記出力ユニットは、前記相組成パラメータを表示するためのディスプレイ及び/又は前記相組成パラメータを送信する送信機を有することを特徴とする請求項20〜35のいずれかに記載の装置。
- 当該装置は、蒸気流れの前記相組成を測定するために配置されていることを特徴とする請求項20〜36のいずれかに記載の装置。
- いずれかの端部にコネクターを備えるパイプ長さをさらに有し、前記ターゲットを前記パイプ内に配置することを特徴とする請求項20〜37のいずれかに記載の装置。
- 前記ミキサーを前記ターゲットの前に配置することを特徴とする請求項22に従属する請求項38に記載の装置。
- 前記コネクター間の距離があらかじめ定められた基準に従うことを特徴とする請求項38又は39に記載の装置。
- 前記振動センサーはさらに、前記ターゲットの振動を前記振動信号に変換するための電気変換器を備えることを特徴とする請求項20〜40のいずれかに記載の装置。
- 前記電気変換器が圧電変換器を有することを特徴とする請求項41に記載の装置。
- 請求項20〜42のいずれかに記載の装置を備える蒸気システム。
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