NL2001521C2 - Inrichting en werkwijze voor het meten van een elektrische eigenschap van een door een buis heen stromend fluïdum. - Google Patents

Inrichting en werkwijze voor het meten van een elektrische eigenschap van een door een buis heen stromend fluïdum. Download PDF

Info

Publication number
NL2001521C2
NL2001521C2 NL2001521A NL2001521A NL2001521C2 NL 2001521 C2 NL2001521 C2 NL 2001521C2 NL 2001521 A NL2001521 A NL 2001521A NL 2001521 A NL2001521 A NL 2001521A NL 2001521 C2 NL2001521 C2 NL 2001521C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
measuring electrode
measuring
tube
electrode
fluid
Prior art date
Application number
NL2001521A
Other languages
English (en)
Inventor
Marian Jozef Walter Slezak
Cornelis Wijnand Schoenmakers
Original Assignee
Fluid Well Instr B V
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 Fluid Well Instr B V filed Critical Fluid Well Instr B V
Priority to NL2001521A priority Critical patent/NL2001521C2/nl
Priority to CA2663786A priority patent/CA2663786C/en
Priority to NO20091632A priority patent/NO340676B1/no
Priority to US12/428,765 priority patent/US8264241B2/en
Application granted granted Critical
Publication of NL2001521C2 publication Critical patent/NL2001521C2/nl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
    • G01N27/226Construction of measuring vessels; Electrodes therefor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Description

Inrichting en werkwijze voor het meten van een elektrische eigenschap van een door een buis heen stromend fluïdum
De uitvinding betreft een inrichting voor het meten van een elektrische eigenschap van 5 door een buis heen stromend fluïdum, omvattende tenminste een eerste meetelektrode en een in ruimtelijk contact met de buis geplaatste tweede meetelektrode.
Een dergelijke inrichting en werkwijze zijn algemeen bekend.
10 Bij dergelijke, tot de stand van de techniek behorende meetinrichtingen wordt gebruik gemaakt van in de buiswand opgenomen meetelektroden opdat de stroming van het fluïdum door de buis heen zo min mogelijk wordt beïnvloed. Dit heeft tot gevolg dat de meetelektroden zich volgens een boog uitstrekken, zodat het elektrische veld sterk inhomogeen is en de meetnauwkeurigheid beperkt is. Het is wel mogelijk rechte 15 meetelektroden te gebruiken, doch dan wordt de afstand tussen de elektroden groter waardoor de nauwkeurigheid van de meting eveneens verslechtert.
Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een dergelijke inrichting waarbij de nadelen worden vermeden.
20
Dit doel wordt bereikt doordat de eerste meetelektrode is opgenomen in een binnen de binnenwand van de buis geplaatst lichaam en doordat de eerste meetelektrode door een spleet gescheiden is van de binnenwand van de buis, welke spleet zich over tenminste een deel van de omtrek van de binnenwand van de buis uitstrekt.
25
Als gevolg van deze maatregelen wordt de afstand tussen de meetelektroden sterk verkleind, zodat de meetnauwkeurigheid sterkt toeneemt. Voorts heeft het centraal aangebrachte lichaam slechts een beperkte invloed op de stroming van het medium.
30 De uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor het meten van een elektrische eigenschap van door een buis heen stromend fluïdum, omvattende het meten van de elektrische materiaaleigenschap tussen een eerste meetelektrode en een in ruimtelijk contact met de buis geplaatste tweede meetelektrode, waarbij de meting wordt uitgevoerd over een spleet tussen de binnenwand van de buis en een in de buis geplaatst 2 lichaam, die zich over tenminste een deel van de omtrek van de binnenwand van de buis uitstrekt.
Volgens een eerste voorkeursuitvoeringsvorm heeft de buis een cirkelvormige 5 inwendige doorsnede, is het lichaam concentrisch in de buis geplaatst en is het lichaam tenminste gedeeltelijk cirkelsymmetrisch ten opzichte van de concentrische as. Als gevolg van deze maatregelen is het elektrische veld meer rotatiesymmetrisch, hetgeen de nauwkeurigheid vergroot.
10 Alhoewel andere cirkelsymmetrische vormen, zoals cilindrische vormen niet worden uitgesloten, heeft het de voorkeur dat het lichaam tenminste gedeeltelijk de vorm heeft van een kegel.
Omdat de inrichting volgens de uitvinding geschikt is voor het meten van elektrische 15 eigenschappen een stromend fluïdum, bestaat veelal ook de behoefte aan het meten van andere grootheden zoals de stroomsnelheid. Het is bekend hiertoe gebruik te maken van een lokale verkleining van de doortocht en een drukverschilmeter voor het meten van het drukverschil stroomopwaarts en stroomafwaarts van de verkleining geplaatste drukmeter, waarbij het drukverschil een maat is voor de stroomsnelheid. Het in de buis 20 aangebracht lichaam kan dan ook gebruikt worden als de doortocht verkleinend lichaam. Een verdere uitvoeringsvorm verschaft dan ook de maatregel dat stroomopwaarts en stroomafwaarts van het lichaam in de buis een drukmeter is geplaatst.
25 Bij voorkeur is het lichaam door middel van een zich in axiale richting uitstrekkende stang verbonden met een zich in de radiale richting van de kegel uitstrekkende houder die met de buiswand is verbonden, hetgeen tot een constructief aantrekkelijke oplossing leidt.
30 Voor het uitvoeren van een meting van de elektrische eigenschappen is het aantrekkelijk wanneer de eerste meetelektrode geplaatst is aan de buitenzijde van het in de buis geplaatste lichaam. Daarmede worden immers de afstanden tussen de elektroden verkleind.
3
Voor het zo klein mogelijk maken van de afstanden is het van belang dat de tweede meetelektrode zo dicht mogelijk bij de eerste is gelegen. Om deze reden is het van belang de tweede meetelektrode ter hoogte van het in de buis geplaatste lichaam te plaatsen. Om te voorkomen dat een verdere versmalling van de doortocht optreedt en 5 het fluïdum bij de stroming meer weerstand ondervindt, heeft het de voorkeur wanneer de tweede meetelektrode in een in de inwendige buiswand aangebrachte, zich rondom uitstrekkende verdieping is geplaatst, dat de buis van elektrisch geleidend materiaal is vervaardigd en dat de tweede meetelektrode door een elektrische isolatielaag gescheiden is van de buis. Dit biedt de mogelijkheid de potentiaal op de buis onafhankelijk van die 10 op de tweede meetelektrode te bepalen. De uitvinding betreft eveneens een werkwijze, waarbij de elektrische capaciteit van het door de buis heen stromende fluïdum wordt gemeten met een elektrisch van het inwendige van de buis gescheiden, in de buiswand opgenomen tweede meetelektrode.
15 In veel gevallen vloeit een fluïdum met een goede geleidbaarheid door de buis heen.
Om ook dan de diëlektrische constante van dit fluïdum te kunnen meten zonder dat de door geleiding veroorzaakte stroom de meting nadelig beïnvloedt, is het aantrekkelijk wanneer de tweede meetelektrode door een elektrische isolatielaag wordt gescheiden van het inwendige van de buis.
20
Bij voorkeur strekt de tweede meetelektrode zich uit over een boog die kleiner is dan 360°, bijvoorbeeld over een boog van 270°. Hiermede wordt het mogelijk slechts een sectorvormig deel van de doorsnede te meten, hetgeen in het bijzonder bij niet homogene fluïda van belang kan zijn.
25
Voor het meten van de geleidbaarheid van het door de buis heen stromende fluïdum, is metallisch contact noodzakelijk tussen beide meetelektroden en het fluïdum. De tweede meetelektrode is elektrisch geïsoleerd. Om toch de elektrische geleidbaarheid te kunnen meten is het aantrekkelijk wanneer de buis is ingericht om als derde meetelektrode te 30 fungeren.
Voor het uitvoeren van de meting van de elektrische geleidbaarheid van het fluïdum omvat de inrichting een meetschakeling die is ingericht voor het meten van de elektrische geleidbaarheid van het fluïdum tussen de eerste meetelektrode en de derde 4 meetelektrode en die verbonden is met de eerste meetelektrode en met de derde meetelektrode.
Voor het uitvoeren van de meting van de diëlektrische constante van het fluïdum omvat 5 de inrichting een meetschakeling die is ingericht voor het meten van de capaciteit van het fluïdum tussen de eerste meetelektrode en de tweede meetelektrode en die verbonden is met de eerste meetelektrode en met de tweede meetelektrode.
Voor het verkrijgen van meer meetgegevens is het aantrekkelijk wanneer de 10 meetschakeling is ingericht voor het na elkaar meten van de elektrische geleiding en de capaciteit van het door de buis heen vloeiende fluïdum.
Om de invloed van parasitaire capaciteiten zo veel mogelijk te vermijden en daarmede de nauwkeurigheid te vergroten, verschaft een voorkeursuitvoeringsvorm de maatregel 15 dat de meetschakeling is ingericht voor het aanleggen van een spanning op de eerste meetelektrode en het op een virtueel nulpunt handhaven van de tweede meetelektrode tijdens het meten van de capaciteit van het fluïdum tussen de eerste meetelektrode en de tweede meetelektrode. Deze meting maakt het mogelijk in het bijzonder bij kleine capaciteiten, dat wil zeggen bij fluïda met lage waarde van de diëlektrische constante 20 toch nauwkeurig te kunnen meten. In een dergelijke situatie zou immers de parasitaire capaciteit een veel grotere waarde aan kunnen nemen dan de te meten capaciteit.
Veelal hebben de fluïda echter grotere diëlektrische Constanten, zodat de te meten capaciteitwaarden groter zijn en eventuele capaciteitswaarden minder storen. Voor 25 dergelijke situaties kan het aantrekkelijk zijn wanneer een spanning op de tweede meetelektrode wordt aangelegd en de eerste meetelektrode wordt geaard tijdens het meten van de capaciteit van het fluïdum tussen de eerste meetelektrode en de tweede meetelektrode. Veelal gaat een dergelijke hoge waarde van de diëlektrische constante samen met een grote elektrische geleidbaarheid. In een dergelijke situatie zou, bij 30 handhaving van de elektrodenconfiguratie waarbij de meetspanning wordt aangelegd op de eerste elektrode en de tweede elektrode is geaard, de grote elektrische geleidbaarheid het verloop van het elektrische veld verstoren en wel in zodanige mate dat een zinvolle meting van de capaciteitswaarde niet meer mogelijk is. Door de maatregelen volgens de huidige uitvoeringsvorm wordt dit nadeel vermeden, omdat de tweede elektrode 5 geïsoleerd is en omdat het verloop van het elektrische veld zodanig is dat de elektrisch geleidende bestanddelen minder invloed hebben op de gemeten capaciteitswaarde. Hierbij wordt de grotere parasitaire capaciteitswaarde voor lief genomen..
5 Voor het verkrijgen van veel meetinformatie is het aantrekkelijk meerdere soorten capacitieve metingen uit te voeren; metingen van de eerste soort zijn immers hoofdzakelijk geschikt voor het meten van kleine capaciteitswaarden en die van de andere soort voornamelijk voor grote capaciteitswaarden. Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm verschaft dan ook de maatregel dat de meetschakeling is 10 ingericht voor het na elkaar meten van de capaciteit van het door de buis heen vloeiende fluïdum bij het aanleggen van een spanning op de eerste meetelektrode en het op een virtueel nulpunt handhaven van de tweede meetelektrode en het meten van deze capaciteit bij het aanleggen van een spanning op de tweede meetelektrode bij geaarde eerste meetelektrode.
15
De realisatie van de meetschakeling wordt sterk vereenvoudigd wanneer de meetschakeling is voorzien van een oscillator en een keuzeschakeling en de keuzeschakeling is ingericht voor het als frequentiebepalend element in de oscillator schakelen van de te meten capaciteit of weerstand.
20
Omdat de samenstelling van het fluïdum binnen korte tijd sterk kan variëren, is het aantrekkelijk wanneer de meetschakeling is ingericht voor het herhaaldelijk achtereenvolgens meten van de weerstandswaarde en de capaciteit van het fluïdum. Dit voordeel wordt eveneens verkregen door een werkwijze, waarbij de weerstandswaarde 25 en de capaciteit van het fluïdum herhaaldelijk achtereenvolgens worden gemeten.
Vervolgens wordt de uitvinding toegelicht aan de hand van de bijgaande tekeningen, waarin voorstellen:
Figuur 1: een gedeeltelijk weggebroken schematisch perspectivisch aanzicht van 30 een buisstuk, waarin de uitvinding is geïmplementeerd; en
Figuur 2: een schematisch doorsnede-aanzicht van het in figuur 1 afgebeelde buisstuk, tezamen met externe componenten van de uitvinding.
6
Beide figuren tonen een cilindrisch buisstuk 1 dat, zoals uit figuur 2 blijkt, aan weerszijden van koppelflenzen 2 is voorzien en dat van metaal of een ander elektrisch geleidend materiaal is vervaardigd. In het binnenvlak van het buisstuk is een zich rondom uitstrekkende ringvormige uitsparing 3 aangebracht. In deze ringvormige 5 uitsparing 3 is een gebogen metalen meetelektrode 4 geplaatst, die zich uitstrekt over een boog, die kleiner is dan 360°, bijvoorbeeld 270°. De meetelektrode 4 heeft een kleinere breedte dan de uitsparing 3. Voorts heeft de de meetelektrode 4 omschrijvende cilinder een kleinere uitwendige diameter dan de uitsparing 3 en heeft deze een grotere inwendige diameter dan de inwendige diameter van het buisstuk 1. Aldus kan de 10 meetelektrode 4 concentrisch met het buisstuk 1 in de uitsparing 3 van het buisstuk 1 worden geplaatst. De metalen meetelektrode 4 is in deze positie gefixeerd doordat deze is omgeven door een laag 5 van elektrisch isolerend materiaal, zoals een kunststof, bijvoorbeeld een giethars. Deze laag 5 omgeeft de metalen meetelektrode volledig, zodat de meetelektrode 4 elektrisch is geïsoleerd ten opzichte van het buisstuk 1 en het 15 inwendige van het buisstuk 1. Deze als tweede meetelektrode 4 fungerende meetelektrode is door middel van een verbindingsdraad 6 verbonden met een in het vervolg toe te lichten meetschakeling.
Voorts is concentrisch met het buisstuk 1, in het inwendige daarvan een hoofdzakelijk 20 kegelvormige lichaam 10 geplaatst. Het kegelvormige lichaam 10 is aan zijn kopvlak verbonden met een cilindervormige, zich eveneens concentrisch uitstrekkende stang 11. De stang 11 is aan zijn van het kegelvormige lichaam 10 afgekeerde einde verbonden met een zich dwars uitstrekkende drager 12 die aan zijn beide einden uitstrekt tot in in de binnenwand van het buisstuk 1 aangebrachte uitsparingen 13. Hierbij is de 25 combinatie van het kegelvormige lichaam 10, de stang 11 en de drager 12 bij voorkeur van elektrisch isolerend materiaal, zoals kunststof vervaardigd. Om zijn functie als meetelektrode te kunnen vervullen is het mantelvlak van het kegelvormige lichaam voorzien van een laag 14 van elektrisch geleidend materiaal, bijvoorbeeld van roestvast staal. Deze laag fungeert als eerste meetelektrode 14. Het is overigens eveneens 30 mogelijk andere delen, zoals de stang 11 en de drager van elektrisch geleidend materiaal te vervaardigen, maar dan zal op een andere plaats tussen de elektrode en het buislichaam een elektrisch isolerend element moeten worden geplaatst. Ook deze meetelektrode 14 is door middel van een zich door de stang 11 en de drager 12 uitstrekkende verbindingsdraad 16 verbonden met de meetschakeling.
7
De inrichting volgens de uitvinding is voorzien van een in zijn geheel met 20 aangeduide meetschakeling. Deze meetschakeling 20 omvat een keuzeschakeling 21, die door verbindingsdraden 16, respectievelijk 6 verbonden is met de centraal 5 aangebrachte eerste meetelektrode 14 en met de tweede meetelektrode 4. Voorts is de keuzeschakeling 21 door middel van een verbindingsdraad 18 verbonden met het buisstuk 1, dat bij sommige metingen eveneens als meetelektrode en wel als derde meetelektrode fungeert. Tot de meetschakeling 20 behoort eveneens een oscillator 22 en een besturingsschakeling 23.
10
Vervolgens zal de werking van de bovengenoemde inrichting worden beschreven.
Het buisstuk 1 is opgenomen in een buis voor het geleiden van een fluïdum, zoals een mengsel van gassen en/of vloeistoffen. Een belangrijk toepassinggebied van de uitvinding ligt in de oliewinning. De uit een olieboorput treden vloeistof wordt gevormd 15 door een mengsel van olie, water, veelal andere vloeistoffen en soms gassen. Veelal omvat een dergelijk fluïdum ook meegevoerde verontreinigingen zoals zand. Om het scheidingsproces van deze stoffen zo goed mogelijk te besturen, is het gewenst de samenstelling van het fluïdum te bepalen. Hierbij levert de uitvinding een bijdrage door de elektrische geleiding en de diëlektrische constante van het fluïdum te meten. Aan de 20 hand van deze eigenschappen kan de samenstelling van het fluïdum, zoals het gehalte aan olie en water worden bepaald. Hierbij wordt gebruik gemaakt van het feit dat water een hoge diëlektrische constante heeft in de grootteorde van 80 en dat olie een diëlektrische constante heeft in de grootteorde van 2 en van het feit dat olie een goede elektrische isolator is en water, in het bijzonder wanneer het met zouten is 25 verontreinigd, een goede elektrische geleider is.
De inrichting is dan ook ingericht voor het meten van de elektrische geleiding van het door het buisstuk 1 vloeiende fluïdum. Hiertoe wordt gebruik gemaakt van de centraal geplaatste eerste elektrode 14 en de als derde elektrode fungerende buis 1. Het gebruik 30 van de tweede elektrode 4 is niet mogelijk omdat deze elektrisch geïsoleerd is ten opzichte van het inwendige van de het buisstuk 1. De selectieschakeling 21 selecteert dan ook de verbindingsdraden 16 en 18 voor het met de oscillator 22 verbinden van de eerste meetelektrode 14 en de derde meetelektrode in de vorm van het buisstuk 1. Deze meetelektroden 14, 1 en het zich hiertussen bevindende fluïdum zijn hiermede 8 opgenomen in de frequentie bepalende kring van de oscillatorschakeling 22. De schakeling van de oscillator 22 is zodanig dat de elektrische weerstand van het fluïdum tussen deze elektroden de frequentie bepaalt van de oscillator. Hiermede vormt deze frequentie een maat voor de soortelijke weerstand van het fluïdum.
5
Tevens is de inrichting ingericht voor het meten van de diëlektrische constante van het door het buisstuk 1 vloeiende fluïdum. Hiertoe wordt gebruik gemaakt van de centraal geplaatste eerste meetelektrode 14 en de tweede meetelektrode 4.
10 Er kan gebruik gemaakt worden van twee verschillende meetconfiguraties voor het meten van de capaciteit, respectievelijk diëlektrische constante van het fluïdum. Volgens de eerste configuratie wordt een spanning aangelegd op de eerste centraal geplaatste meetelektrode 14 en wordt de spanning op de tweede meetelektrode op een virtueel nulpunt gehandhaafd. De selectieschakeling 21 selecteert dan ook de 15 verbindingsdraden 16 en 6 voor het met de oscillator 22 verbinden van de eerste meetelektrode 14 en de tweede meetelektrode 4. Deze meetelektroden 14,4 en het zich hiertussen bevindende fluïdum is hiermee opgenomen in de oscillatorschakeling, die in het onderhavige geval is voorzien van een operationele versterker voor het creëren van een virtueel nulpunt. De schakeling van de oscillator is zodanig dat de capaciteit van de 20 beide elektroden met het zich daartussen bevindende fluïdum en de frequentie bepaalt van de oscillator. Hiermede vormt deze frequentie een maat voor de diëlektrische constante van het fluïdum. Als gevolg van deze configuratie is de invloed van parasitaire capaciteiten minimaal, zodat deze meetconfiguratie uitermate geschikt voor het meten van lage capaciteiten en fluïda met kleine dielektrische constanten. Hierbij is 25 het buisstuk 1 via de aansluitdraad 18 en de selectieschakeling 21 geaard om het meetgebied zo veel mogelijk af te schermen tegen invloeden van buiten.
In sommige gevallen ligt deze capaciteit, uiteraard in afhankelijkheid van het fluïdum binnen een ruimer gebied, waarbij de capaciteit wat minder nauwkeurig behoeft te 30 worden bepaald. In een dergelijk geval kan de eerste meetelektrode worden geaard, en op de tweede meetelektrode een meetspanning worden aangelegd, uiteraard met handhaving van zijn positie binnen de oscillator. De dan optredende verdeling van het elektrische veld is minder gevoelig voor de veelal met hoge diëlektrische constanten 9 samengaande grote elektrische geleidbaarheid Ook bij deze meetconfiguratie is het buisstuk 1 geaard.
Aldus biedt de schakelingsconfiguratie drie mogelijkheden voor het uitvoeren van een 5 meting, te weten met de capaciteit of de weerstand opgenomen in een oscillatorsc hake ling. Voor het besturen van het meetproces wordt gebruik gemaakt van de besturingsschakeling 23, die bijvoorbeeld is voorzien van een microprocessor. Deze besturingsschakeling is bijvoorbeeld ingericht voor het achtereenvolgens uitvoeren van een meting van de elektrische geleiding of weerstand en het vervolgens uitvoeren van 10 een meting van de capaciteit of diëlektrische constante.
Zoals reed is genoemd, ligt een belangrijk toepassingsgebied van de meetmethode en -inrichting in het vaststellen van het watergehalte van uit oliebronnen opgepompte minerale olie, waarbij gebruik gemaakt wordt van het feit dat de diëlektrische constante 15 van water enige tientallen malen groter is dan die van olie. Aldus kunnen drie metingen worden uitgevoerd, zoals een capaciteitsmeting waarbij de spanning op de centrale elektrode is aangelegd en waarbij de tweede elektrode (virtueel) is geaard, die in het bijzonder geschikt is voor fluïda met een kleine capaciteitswaarde, te weten een mengsel met een laag watergehalte, bijvoorbeeld kleiner dan 10%. Tevens kan een 20 meting worden uitgevoerd bij de alternatieve meetconfiguratie, die in het bijzonder geschikt is voor metingen bij een wat groter watergehalte, bijvoorbeeld tussen 10% en 80%, waarbij het geleidende vermogen van het water al een rol speelt en ten slotte een geleidbaarheidsmeting, voor mengsels met een groot watergehalte, bijvoorbeeld meer dan 80%.
25
Het is mogelijk deze metingen kort achter elkaar herhaaldelijk met een hoge frequentie uit te voeren. Hierbij zal in het algemeen slechts een van de drie uitgevoerde metingen tot een nuttig resultaat leiden. Het kan dan ook aantrekkelijk slechts de tot een nuttig resultaat leidende metingen uit te voeren, bijvoorbeeld door slechts wanneer een trent 30 naar een ander meetbereik wijst, ook de bij dit meetbereik behorende meting uit te voeren.
10
Omdat voorts het fluïdum met een veelal grote snelheid door de buis vloeit, is het van belang de meting snel te herhalen, om snelle veranderingen van de samenstelling van het fluïdum te kunnen detecteren en hierop te kunnen anticiperen.
5 Tevens is de besturingsschakeling ingericht voor het uitzenden van de meetresultaten naar bijvoorbeeld een meer centraal gelegen schakeling voor het verzamelen van meetgegevens en het verwerken daarvan.
Zoals in de aanhef reeds is gesteld, biedt de aanwezigheid van het centraal aangebrachte 10 lichaam 10 de mogelijkheid door middel van het drukverschil stroomopwaarts en stroomafwaarts van het lichaam 10 de druk in het fluïdum te meten en hiermede de stroomsnelheid van het fluïdum en daarmede het debiet ervan te bepalen. Hiertoe is tegen de binnenwand van de buis 1 zowel stroomopwaarts van het lichaam 10 een eerste drukmeter 31 aangebracht als stroomafwaarts van het lichaam 10 een tweede drukmeter 15 32 aangebracht die beide door middel van een in de tekeningen weergegeven verbindingsdraad zijn verbonden met de besturingsschakeling 23. Met behulp van deze signalen wordt het dmkverschil over het lichaam 10 gemeten en kan het debiet worden uitgerekend.
20 Het zal duidelijk zijn dat diverse wijzigingen in de hierboven toegelichte uitvoeringsvorm kunnen worden aangebracht binnen het kader van de uitvinding.
25

Claims (22)

1. Inrichting voor het meten van een elektrische eigenschap van door een buis heen stromend fluïdum, omvattende tenminste een eerste meetelektrode en een in ruimtelijk 5 contact met de buis geplaatste tweede meetelektrode, met het kenmerk, dat de eerste meetelektrode is opgenomen in een binnen de binnenwand van de buis geplaatst lichaam en dat de eerste meetelektrode door een spleet gescheiden is van de binnenwand van de buis, welke spleet zich over tenminste een deel van de omtrek van de binnenwand van de buis uitstrekt. 10
2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de buis een cirkelvormige inwendige doorsnede heeft, dat het lichaam concentrisch in de buis is geplaatst en dat het lichaam cirkelsymmetrisch is.
3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het lichaam tenminste gedeeltelijk de vorm heeft van een kegel.
4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat zowel stroomopwaarts als stroomafwaarts van de kegel in de buis een drukmeter is geplaatst. 20
5. Inrichting volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat het lichaam door middel van een zich in axiale richting uitstrekkende stang is verbonden met een zich in de radiale richting van de kegel uitstrekkende houder die met de buiswand is verbonden. 25
6. Inrichting volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de eerste meetelektrode geplaatst is aan de buitenzijde van het in de buis geplaatste lichaam.
7. Inrichting volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de tweede meetelektrode in een in de inwendige buiswand aangebrachte, zich rondom uitstrekkende verdieping is geplaatst en dat de buis van elektrisch geleidend materiaal is vervaardigd en dat de tweede meetelektrode door een elektrische isolatielaag gescheiden is van de buis.
8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de tweede meetelektrode door een elektrische isolatielaag wordt gescheiden van het inwendige van de buis.
9. Inrichting volgens conclusie 6,7 of 8, met het kenmerk, dat de tweede meetelektrode zich uitstrekt over een boog die kleiner is dan 360°, bijvoorbeeld over een boog van 270°.
10. Inrichting volgens conclusie 7, 8 of 9, met het kenmerk, dat de buis is ingericht 10 om als derde meetelektrode te fungeren.
11. Inrichting volgens een van de voorafgaande conclusies, gekenmerkt door een meetschakeling die is ingericht voor het meten van de elektrische geleidbaarheid van het fluïdum tussen de eerste meetelektrode en de derde meetelektrode en die verbonden 15 is met de eerste meetelektrode en met de derde meetelektrode.
12. Inrichting volgens conclusie 11, gekenmerkt door een meetschakeling die is ingericht voor het meten van de capaciteit van het fluïdum tussen de eerste meetelektrode en de tweede meetelektrode en die verbonden is met de eerste 20 meetelektrode en met de tweede meetelektrode.
13. Inrichting volgens een van de conclusies 12, met het kenmerk, dat de meetschakeling is ingericht voor het na elkaar meten van de elektrische geleiding en de capaciteit van het door de buis heen vloeiende fluïdum. 25
14. Inrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de meetschakeling is ingericht voor het aanleggen van een spanning op de eerste meetelektrode en het op een virtueel nulpunt handhaven van de tweede meetelektrode tijdens het meten van de capaciteit van het fluïdum tussen de eerste meetelektrode en de tweede meetelektrode. 30
15. Inrichting volgens conclusie 12 of 14, met het kenmerk, dat de meetschakeling is ingericht voor het aanleggen van een spanning op de tweede meetelektrode en het aarden van de eerste meetelektrode tijdens het meten van de capaciteit van het fluïdum tussen de eerste meetelektrode en de tweede meetelektrode.
16. Inrichting volgens conclusiel5, met het kenmerk, dat de meetschakeling is ingericht voor het na elkaar meten van de capaciteit van het door de buis heen 5 vloeiende fluïdum bij het aanleggen van een spanning op de eerste meetelektrode en het op een virtueel nulpunt handhaven van de tweede meetelektrode en het meten van deze capaciteit bij het aanleggen van een spanning op de tweede meetelektrode en het aarden van de eerste meetelektrode.
17. Inrichting volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de meetschakeling is voorzien van een oscillator en een keuzeschakeling en dat de keuzeschakeling is ingericht voor het als frequentiebepalend element in de oscillator schakelen van de te meten capaciteit of weerstand.
18. Inrichting volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de meetschakeling is ingericht voor het herhaaldelijk achtereenvolgens meten van de weerstandswaarde en de capaciteit van het fluïdum.
19. Werkwijze voor het meten van een elektrische eigenschap van door een buis 20 heen stromend fluïdum, omvattende het meten van de elektrische materiaaleigenschap tussen een eerste meetelektrode en een in ruimtelijk contact met de buis geplaatste tweede meetelektrode, met het kenmerk, dat de meting wordt uitgevoerd over een spleet tussen de binnenwand van de buis en een in de buis geplaatst lichaam, die zich over tenminste een deel van de omtrek van de binnenwand van de buis uitstrekt. 25
20. Werkwijze volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat de elektrische capaciteit van het door de buis heen stromende fluïdum wordt gemeten met een elektrisch van het inwendige van de buis gescheiden, in de buiswand opgenomen tweede meetelektrode.
21. Werkwijze volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat de elektrische capaciteit afwisselend met op de eerste meetelektrode aangelegde spanning en op een virtueel nulpunt gehandhaafde tweede meetelektrode wordt gemeten en met geaarde eerste meetelektrode en op de tweede meetelektrode aangelegde spanning wordt gemeten
22. Werkwijze volgens een van de voorafgaande conclusies, gekenmerkt door het herhaaldelijk achtereenvolgens meten van de weerstandswaarde en de capaciteit van het fluïdum.
NL2001521A 2008-04-25 2008-04-25 Inrichting en werkwijze voor het meten van een elektrische eigenschap van een door een buis heen stromend fluïdum. NL2001521C2 (nl)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2001521A NL2001521C2 (nl) 2008-04-25 2008-04-25 Inrichting en werkwijze voor het meten van een elektrische eigenschap van een door een buis heen stromend fluïdum.
CA2663786A CA2663786C (en) 2008-04-25 2009-04-22 Device and method for measuring an electrical property of a fluid flowing through a pipe
NO20091632A NO340676B1 (no) 2008-04-25 2009-04-23 Innretning og fremgangsmåte for måling av en elektrisk egenskap for et fluid som strømmer gjennom et rør
US12/428,765 US8264241B2 (en) 2008-04-25 2009-04-23 Device and method for measuring an electrical property of a fluid flowing through a pipe

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2001521A NL2001521C2 (nl) 2008-04-25 2008-04-25 Inrichting en werkwijze voor het meten van een elektrische eigenschap van een door een buis heen stromend fluïdum.
NL2001521 2008-04-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2001521C2 true NL2001521C2 (nl) 2009-10-27

Family

ID=40040108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2001521A NL2001521C2 (nl) 2008-04-25 2008-04-25 Inrichting en werkwijze voor het meten van een elektrische eigenschap van een door een buis heen stromend fluïdum.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8264241B2 (nl)
CA (1) CA2663786C (nl)
NL (1) NL2001521C2 (nl)
NO (1) NO340676B1 (nl)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100321036A1 (en) * 2009-06-22 2010-12-23 Delaware Capital Formation, Inc. Dual tone measurement of conductivity and dielectric properties
WO2011152820A1 (en) * 2010-06-01 2011-12-08 Halliburton Energy Services, Inc. Fluid resistivity sensor
JP5683376B2 (ja) * 2011-05-10 2015-03-11 パナソニックIpマネジメント株式会社 混合濃度測定用センサー装置
GB2495532A (en) * 2011-10-13 2013-04-17 Teledyne Ltd Apparatus for characterising a flow through a conduit
EP3140600A4 (en) * 2014-05-06 2017-12-20 Evapco, Inc. Sensor for coil defrost in a refrigeration system evaporator
JP2018072242A (ja) * 2016-11-01 2018-05-10 株式会社 堀場アドバンスドテクノ 電気伝導度計
DE102017109225A1 (de) 2017-04-28 2018-10-31 Testo SE & Co. KGaA Messanordnung zum Vermessen von Flüssigkeiten
CN107037087B (zh) * 2017-05-08 2020-02-07 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 一种测量水流掺气浓度的传感器及测量方法
US10571419B2 (en) 2017-05-24 2020-02-25 Rosemount Aerospace Inc. Contacting type flow through conductivity cell
US10598623B2 (en) * 2017-05-24 2020-03-24 Rosemount Aerospace Inc. Four-wire conductivity cell circuit
JP7500480B2 (ja) * 2021-03-15 2024-06-17 株式会社東芝 センサ
TWI848510B (zh) * 2023-01-09 2024-07-11 力晶積成電子製造股份有限公司 管路偵測裝置與管路偵測系統
US11815351B1 (en) * 2023-06-15 2023-11-14 King Faisal University Device for monitoring internal pipe deposit accumulation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1312888A (en) * 1970-10-05 1973-04-11 Onera (Off Nat Aerospatiale) Hygrometer
DE2436344A1 (de) * 1974-07-27 1976-04-22 Heinz Woelbern Vorrichtung zum messen des wassergehaltes eines fliessfaehigen messgutes
US5068617A (en) * 1988-07-01 1991-11-26 Reich Stefan J Capacity probe for liquid measurements
EP0819938A2 (de) * 1996-07-17 1998-01-21 ACHENBACH BUSCHHÜTTEN GmbH Verfahren und Messsysteme zur Messung physikalischer Grössen von gering leitenden und nichtleitenden Fluiden

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5829853B2 (ja) * 1977-05-02 1983-06-25 日産自動車株式会社 質量流量計測装置
HU187463B (en) * 1981-10-26 1986-01-28 Mta Koezponti Hivatala,Hu Flow micro-cell of measuring based on measurement of electric conductivity by means of oscillometry
DK0521169T3 (da) * 1991-06-08 1996-02-26 Flowtec Ag Elektromagnetisk flowmåler
NO310322B1 (no) * 1999-01-11 2001-06-18 Flowsys As Maling av flerfasestromning i ror
JP3774218B2 (ja) * 2001-09-20 2006-05-10 株式会社山武 電磁流量計
NO20050592A (no) * 2005-02-03 2006-07-24 Roxar As Apparat for strømningsmåling
BRPI0610244A2 (pt) * 2005-05-27 2010-06-08 Cidra Corp método e aparelho para medição de um parametro de um fluxo multifásico

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1312888A (en) * 1970-10-05 1973-04-11 Onera (Off Nat Aerospatiale) Hygrometer
DE2436344A1 (de) * 1974-07-27 1976-04-22 Heinz Woelbern Vorrichtung zum messen des wassergehaltes eines fliessfaehigen messgutes
US5068617A (en) * 1988-07-01 1991-11-26 Reich Stefan J Capacity probe for liquid measurements
EP0819938A2 (de) * 1996-07-17 1998-01-21 ACHENBACH BUSCHHÜTTEN GmbH Verfahren und Messsysteme zur Messung physikalischer Grössen von gering leitenden und nichtleitenden Fluiden

Also Published As

Publication number Publication date
US20090267619A1 (en) 2009-10-29
CA2663786A1 (en) 2009-10-25
NO20091632L (no) 2009-10-26
US8264241B2 (en) 2012-09-11
NO340676B1 (no) 2017-05-29
CA2663786C (en) 2016-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL2001521C2 (nl) Inrichting en werkwijze voor het meten van een elektrische eigenschap van een door een buis heen stromend fluïdum.
CN106415252B (zh) 用于产生信号的探针、测量探测仪、及信号产生方法
EP3234559B1 (en) Detecting composition of a sample based on thermal properties
US3523245A (en) Fluid monitoring capacitance probe having the electric circuitry mounted within the probe
EP0417936B1 (en) Water-cut monitoring means and method
EP0107545B1 (fr) Détecteur de concentration ionique dans un liquide
US4594901A (en) Electrostatic flow meter
DE3490064T1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung des Inhalts von Rohren durch Messung des Scheinleitwertes bei Hochfrequenzen
NO20131375A1 (no) Scale monitoring
CN108252706A (zh) 一种油井低产液高含水油水两相流流量测量方法
Das et al. Electrical impedance method for flow regime identification in vertical upward gas-liquid two-phase flow
EP4165378B1 (en) Flow meter for measuring flow velocity in oil continuous flows
CN1144057C (zh) 测量电导线电容的装置
EP0216474B1 (en) Probe for measuring and/or for exercising a control in dependence upon the value of a characteristic of a material, and method of using said probe
US12020962B2 (en) Measuring system and method of measuring static charges
Golnabi et al. Investigation of water electrical parameters as a function of measurement frequency using cylindrical capacitive sensors
GB2257789A (en) Oscillatory vane sensor for fluid flow
KR100467314B1 (ko) 전자기 유량계
JP2005274158A (ja) 静電容量式液センサ
US3105918A (en) Corona cell
SU915996A1 (ru) Широкодиапазонный гидроэлектрический датчик
US5817948A (en) Electromagnetic flowmeter with non-protruding contacting electrodes and method for producing the same
US6639404B1 (en) Device for measuring flow rate
SU899178A1 (ru) Гидроэлектрический датчик
SU1020173A1 (ru) Устройство дл индикации металла

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20200501