NL7920203A - Inrichting en werkwijze voor het bemonsteren van stromende fluida en brijen. - Google Patents

Description

792 0 2 0 3 ’ -1- VO 1727

Inrichting en werkwijze voor het "bemonsteren van stromende fluïda en "brijen.

Deze uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het verkrijgen van monsters van stromende fluïdumstromen, welke monsters in samenstelling in hoofdzaak gelijk zijn aan de samenstelling van de stromende stromen.

5 Bij het bemonsteren van stromende aardolieputten is dringend behoefte aan een betrouwbaar en nauwkeurig bemonsteringsmiddel voor het bepalen van zandconcentraties, zodat passende zandregeitechnieken kunnen worden uitgevoerd, indien nodig. Een aanzienlijke zandproduktie treedt op in de nieuw ontwikkelde gebieden met ruwe olieproduktie.

10 Een middel voor het bemonsteren van geproduceerde flulda, teneinde nauwkeurig en doeltreffend de hoeveelheid geproduceerd zand te bepalen, ' is thans niet beschikbaar. Voor het verergeren van het bemonsterings- vraagstuk, zijn vele aardolieputten met zeer grote hoeveelheden in 3 produktie, d.w.z. 795 tot ^-770 m aardolie per dag. Dit maakt de 15 techniek van het opvangen van representatieve monsters van de stromende stroom ingewikkeld, omdat het niet praktisch zou zijn gehele stromen met een hoge snelheid gedurende voldoende kortdurende tijdvakken af te leiden voor het verkrijgen van monsters met een handelbare afmeting.

20 Het verkrijgen van zuivere monsters van in een stromend fluïdum meegenomen zand, kan moeilijk zijn. Een moeilijkheid is, dat elke verandering in de kinematische omstandigheden van het stelsel, zwaarder en lichtere deeltjes in het fluïdum volgens verschillende banen doet stromen in afhankelijkheid van de drukveranderingen, die langs de ver-25 schillende banen optreden. Het in de stromingsstroom plaatsen van een bemonsteringsinrichting is op zichzelf voldoende voor het produceren van veranderingen in de kinematische omstandigheden van het stelsel, zodat het moeilijk of onmogelijk wordt een zuiver en nauwkeurig monster te verkrijgen van het materiaal, dat met de stromende stroom mee 30 beweegt.

Een andere moeilijkheid' bij het verkrijgen van representatieve monsters van een putfluïdum, dat vastestoffen bevat, is, dat laagvor-ming of onregelmatige verspreiding van de vaste deeltjes kan plaatsvinden in het kinematische stelsel, zodat dus een monster van slechts 35 een gedeelte van de stroom niet noodzakelijkerwijze representatief be- ......7920203..........................

, -2- hoeft te zijn voor de samenstelling van de stroming.

De ontoereikendheid van het bemonsteren van een stromende stroom, die in het bijzonder meegenomen vastestoffen, zoals zand, bevat, met een niet isokinetisch bemonsteringsstelsel, is onderkend, 5 en pogingen zijn ondernomen isokinetische stelsels te ontwerpen, zie bijv. de Amerikaanse octrooischriften 3.^-73.388, verleend 21 oktober 1969j en 3.921Λ58, verleend 25 november 1975· Een hoofdnadeel van deze isokinetische bemonsteringsinrichtingen is, dat uitwendig gebruik van pompen en instrumenten nodig is voor het tot stand brengen !10 van het isokinetisch bemonsteren.

Een behoefte bestaat aan een verbeterde inrichting en werkwijze voor het isokinetisch bemonsteren van stromende dispersies.

Overeenkomstig de onderhavige uitvinding is een bemonsterings-lus-inrichting verschaft voor het bemonsteren van de samenstelling 15 van een fluïdum, dat stroomt door een fluïdumstromingsleiding, welke inrichting is voorzien van een bemonsteringsleiding, waarvan een eerste einde zich bevindt in de fluïdumstromingsleiding en in een vlak ligt, dwars op de baan van de fluïdumstroming in de stromingsleiding en waarvan een tweede einde is verbonden en in verbinding met de 20 fluïdumstromingsleiding benedenstrooms van het eerste einde, en van een middel voor het bemonsteren van fluïdum uit de bemonsteringsleiding. De bemonsteringsleiding is met betrekking tot de fluïdumstromingsleiding bemeten voor het tot stand brengen van een isokinetisch verwijderen van fluïdum uit de fluïdumstromingsleiding in de bemonsterings-25 leiding.

De diameter van de fluïdumstromingsleiding tussen het eerste einde en het tweede einde van de bemonsteringsleiding is bij voorkeur groter dan de diameter van de bemonsteringsleiding. Meer in het bijzonder zijn zowel de lengte als de diameter van de fluïdumstromingsleiding 30 groter dan van de bemonsteringsleiding.

De onderhavige uitvinding verschaft middelen voor het produceren van dezelfde of vrijwel dezelfde gemiddelde stromingssnelheid bij de inlaat van de bemonstersleiding en op punten bovenstrooms van de inlaat in de niet verstoorde stroming van de stromingsleiding.

35 Dit stromingssnelheidsverband kan worden verkregen door het aanpassen van de lengte en/of diameter van de fluïdumstromingsleiding of de bemonsteringsleiding tussen de punten, waar de twee leidingen in ver- 7920203 ; -3-.

binding met elkaar staan. De diameteraanpassing kan worden uitgevoerd op een willekeurig punt langs de lengte van de leidingen. De diameter van de bemonsteringsleiding of de fluïdumstromingsleiding kan bijv. alleen worden aangepast in het vlak van bemonstering, .zodat de diame-5 ter van een van beide leidingen niet regelmatig behoeft te zijn.

Een praktisch middel voor het verkrijgen van isokinetisch bemonsteren is het aanpassen van de lengte van een van de leidingen zonder de diameter van een van beide leidingen te veranderen. Een andere techniek is het veranderen van de ruwheid van een van beide of 10 van beide leidingen voor het zodoende veranderen van de wrijvings-faktor van de leidingen.

De bemonsteringswerkwijze met gebruikmaking van de onderhavige inrichting is eveneens een aspect van de onderhavige uitvinding.

Een voordeel van de onderhavige uitvinding is de afwezigheid 15 van uitwendige pompmiddelen voor het verkrijgen van een isokinetisch bemonsteringsstelsel. Een in het bijzonder belangrijk voordeel is, dat isokinetisch bemonsteren over een wijd bereik van fluxdumeigenschappen en stromingsomstandigheden wordt gehandhaafd zonder toevlucht te nemen tot bij gevoegde servomechanische stelsels.

20 Figuur 1 is een schematische weergeving van de onderhavige inrichting, waarbij een bemonsteringsleiding is weergegeven als een aftakking over een lus van een fluïdumstromingsleiding.

Figuur 2 is een schematische weergeving van een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

25 Figuur 3 is een grafiek, die het gevolg afbeeldt van de be- monsteringssnelheid op de bemonsteringsfout van zand in water.

Figuur *1 is een andere schematische uitvoeringsvorm van de inrichting van figuur 1.

Figuur 5 is een grafiek, die de mogelijkheid toont van een uit-30 voeringsvorm van deze uitvinding voor het handhaven van isokinetische bemonsteringsomstandigheden over een wijd bereik van werkomstandigheden.

Het centrale kenmerk van de onderhavige uitvinding is een inrichting en een werkwijze voor het verkrijgen van een monster van een fluïdum uit een fluïdumstromingsleiding, waarbij het monster dezelfde 35 samenstelling heeft als het fluïdum in de leiding. De wijze van analyseren van het fluïdummonster in de bemonsteringsleiding is geen primaire aangelegenheid van deze uitvinding. Fysische monsters van fluïdum .........702 0 2 0 3 .......................................................................................

-k- kunnenbijv. worden gewonnen door het verschaffen van twee elektromagnetische schuiven voor het afsluiten van een gedeelte van de bemonsteringsleiding, zodat fluïdum kan worden afgevoerd in een opvangvat.

Dit kan met tussenpozen worden herhaald voor het bepalen van de samen-5 stelling van het fluïdum, dat door de fluïdumstromingsleiding stroomt gedurende een bepaald tijdvak.

Een representatief .monster van een dispersie, die door een stromingsleiding stroomt, kan alleen worden verkregen indien het monster isokinetisch wordt verwijderd. Isokinetisch verwijderen of 10 isokinetisch bemonsteren vindt plaats wanneer de fluïdumstroomlijnen in en rond de inlaat van de bemonsteringsleiding congruent zijn met de stroomlijnen, die de bewegingsbanen beschrijven van de gedispergeerde deeltjes in en rond de inlaat van de bemonsteringsleiding. Een dergelijke congruentie van de fluïdum- en deeltjestroomlijnen kan verder 15 een isokinetische stroming worden genoemd. Isokinetische stroming vindt pas plaats wanneer de gemiddelde fluïdumsnelheid bij de inlaat van de bemonsteringsleiding gelijk is aan de gemiddelde fluïdumsnel-heid op punten bovenstrooms van de inlaat in de niet verstoorde stroming van de stromingsleiding. Indien de gemiddelde snelheid van het 20 fluïdum, verwijderd in de inlaat van de bemonsteringsleiding, hoger ligt dan de gemiddelde fluïdumsnelheid in de bovenstroomse stromingsleiding, draagt de traagheid van gedispergeerde deeltjes een onevenredig aantal deeltjes langs de inlaat, waarbij de fluïdumstroomlijnen in de inlaat convergeren. Een zodoende verkregen monster bevat een 25 lagere concentratie gedispergeerde deeltjes dan het fluïdum in de stromingsleiding. Indien omgekeerd de gemiddelde fluïdumverwijder-snelheid in de inlaat van de bemonsteringsleiding lager ligt dan de gemiddelde snelheid in de bovenstroomse stromingsleiding, draagt de traagheid van gedispergeerde deeltjes een onevenredig aantal deeltjes 30 in de inlaat wanneer de fluïdumstroomlijnen langs de inlaat divergeren. Een op deze wijze verkregen monster bevat een grotere concentratie gedispergeerde deeltjes dan het fluïdum in de stromingsleiding.

De betreffende gedispergeerde deeltjes kunnen gasbellen zijn, vloeistoffen, die onmengbaar zijn met het overheersende fluïdum of vaste-35 stoffen.

Isokinetische stroming wordt overeenkomstig de onderhavige uitvinding verkregen door het aanpassen van de bemonsteringsinlaatdia- ... 7.9.2 0 2.0.3...................................__........................................................................

' | -5- " meter, de diameter van de fluidumstromingsleiding op het bemonsterings- punt, de twee leidinglengten en de twee leidingdiameters. Isokinetisch bemonsteren door de aiderhavige uitvinding is ongevoelig voor de snelheid in de fluidumstromingsleiding vooropgesteld dat de stroming in 5 de bemonsterings- en stromingsleidingen in beide gevallen laminair of turbulent is. De afmeting van het monster, verkregen in de bemonste-ringsleiding, kan eerst worden bepaald door het bemeten van de bemon-steringsleiding voor het produceren van het gewenste monstervolume, en het dan bijv. aanpassen van de bemonsteringsinlaatdiameter en de TO lengte van de fluidumstromingsleiding tussen de twee einden van de bemonsteringsleiding voor het verkrijgen van dezelfde stroming in beide leidingen.

Het verband tussen de diameter en de lengte van de leidingen kan gemakkelijk proefondervindelijk worden bepaald, waarbij het ech-15 ter de voorkeur verdient passende vergelijkingen te gebruiken voor het benaderen van het juiste verband, en het dan aanbrengen van de noodzakelijke aanpassingen voor het verkrijgen van de gewenste iso-kinetische stroming. Omdat de eigenschappen van de stromingsregimes voor turbulente en laminaire stroming verschillend zijn, moeten ver-20 gelijkingen voor elk dezer regimes afzonderlijk worden ontwikkeld.

Een voorbeeld van een vergelijking voor het schatten van de verhouding van de lengte van de st romings lei ding en de lengte van de bemonsteringsleiding voor pijpleidingen met een turbulengte stroming wordt gegeven door 25 T τΛ»75 . . .

- =-~r-τ-7α· vergelijking 1 1 „1.25 ££ _d2 ,T5 2 y waarin: L = de lengte van de fluidumstromingsleiding tussen de inlaat en de uitlaat van de bemonsteringsleiding 30 1 = de lengte van de bemonsteringsleiding tussen de inlaat en de uitlaat D = de diameter van de fluidumstromingsleiding d = de diameter van de bemonsteiirgsleiding , x = de verhouding van de binnendiameter van de bemonsterings- 35 leiding tot de binnendiameter van de bemonsteringsinlaat y = de verhouding van de binnendiameter van de fluidumstromingsleiding benedenstrooms van de inlaat van de bemonste-7 9 2! 0 2=, ö 3 ringsleiding tot de diameter van de fluidumstromingsleiding -6- bij de inlaat.

Bij de voorgaande vergelijking is aangenomen, dat de ruwheids-eigenschappen van de leidingen verwaarloosbaar zijn, en dat de fluï-dumstroming turbulent is van een Reynold's getal van 2500 tot 100.000, 5 waarbij het Reynold's getal van de pijpleiding wordt gegeven door dvo /^>en d = de pijpdiameter v = fluïdumsnelheid _ o= fluïdumdichtheid en 10 / u= fluïdumviscositeit.

Verschillende werkwijzen voor het analyseren, welke werkwijzen i.i . -niet het :uit de bemonsteringsleiding winnen van een monster vereissen, kunnen worden toegepast, zoals fotometrische, elektrolytische en .je- dergelijke. Bij het bepalen van de dichtheid of het soortelijke gewicht van een fluïdum bijv.,kan een dichtheidscel worden gebruikt.

• Deze inrichtingen omvatten een U-buis, die door een elektrische spoel mechanisch wordt getrild. De trillingsfrequentie wordt aai funktie van de massa van het fluïdum. Indien de dichtheid van het fluïdum 20 toeneemt, neemt de werkzame massa van de U-buis toe. Door het toepassen van een afheemspoel, kan de trillingsfrequentie worden waargenomen en omgezet in een wisselstroomspanning, die een funktie is van de dichtheid of het soort-elijk gewicht van het stromende fluïdum.

In een voorkeursuitvoeringsvorm is een middel verschaft voor 25 het vangen van een monster in de bemonsteringsleiding. De uitdrukking "vangen", zoals in de beschrijving gebruikt, wordt gezien als omvattende het fysisch vangen of winnen van een monster en daaropvolgende analyse en/of een in situ analyse in de leiding of evaluatie van het monster.

30 De onderhavige inrichting kan worden gebruikt voor het bemon steren van homogene en heterogene stelsels fluïda, vastestoffen, gassen, mengsels van fluïda en vastestoffen en mengselsm gassen en vloeistoffen. De onderhavige inrichting is bijzonder nuttig gebleken voor het bemonsteren van vloeistoffen, die meegenomen deeltjes 35 vastestof bevatten, zoals zand.

Wanneer de inrichting en werkwijze worden toegepast met vloei-stofbevattende vastestoffen, kan een willekeurige dispersie van de vas- 792 0 2 0 3.................................................................................’........................................................

/ _____ _ _____ -Τι est of fen in het fluïdum worden verkregen indien de fluïdumstromings-leiding is opgesteld voor het mogelijk maken van een vertikale neerwaartse stroming van het fluïdum. Deze vertikale uitvoering verschaft althans theoretisch een stromingsstelsel, waaruit een zuiver repre-5 sentatief monster kan worden genomen door de bemonsteringleiding.

Een horizontaal stelsel kan echter worden gebruikt indien aangepaste mengmiddelen in lijn zijn aangebracht voor het verkrijgen van een soortgelijke willekeurige dispersie van vastestoffen.

Figuur 1 toont een schematische weergave van de inrichting, 10 waarbij de fluïdumstromingsbaan door de fluïdumstromingsleiding 10 is weergegeven door de pijl. Een bemonsteringsleiding 12 heeft een holle sonde 11, die zich bevindt in de leiding 10. De bemonsterings- · leiding heeft een ingangs- of inlaateinde 15 en een uitlaat- of uitgangseinde 13 in verbinding met de leiding 10 benedenstrooms van 15 het inlaateinde 15. De fluïdumstroming gaat door de leiding 10 en de bemonsteringsleiding 12 en komt naar buiten door de uitlaat 13 terug in de leiding 10. Stromingsmeters 18 en 19 zijn bevestigd aan resp. de leidingen 10 en 12 voor het meten van de stromingssnelheid in de leidingen. Een vang- of analysemiddel, zoals hiervoor beschreven, 20 is weergegeven door het verwijzingscijfer 1U.

Zoals weergegeven in figuur 1 is de inlaat 15 van de sonde 11 op afstand geplaatst van de wand 16 van de leiding 10 in een vlak, loodrecht op de baan van de fluïdumstroming. Deze plaatsing richt de inlaat 15 voor het vangen van fluïdum en beperkt de verstoring 25 van het fluïdum op het punt van de monsteringang in de bemonsteringsleiding 12tot een minimum. Bij toepassing van deze uitvinding, moet de inlaat 15 in een vlak liggen dwars op de stromingsbaan van fluïdum in de leiding 10, waarbij deze uitvinding niet vereist, dat de inlaat 15 in een vlak ligt loodrecht op de baan van de fluïdumstroming, 30 zoals algemeen weergegeven in figuur 1.

Hoewel figuur 1 het inlaateinde 15 ongeveer in het midden van de leiding 10 toont, behoeft het niet in het midden te zijn omdat de verstoring van de stroming in de leiding 10, veroorzaakt door de sonde 11, plaatsvindt nadat het monster de inlaat 15 binnengaat. De inlaat 35 ligt echter bij voorkeur op afstand vanaf de wand 16 voor het voorkomen van kanaal vorming, die langs de wand kan optreden.

De inlaat 15 bevindt zich aan een verlenging 17 van de sonde ...... 7 9-2.02 0 3 - ...................................................-............................................

-8- ; 11, welke verlenging in een vlak ligt evenwijdig aan de lengtehartlijn van de fluïdumstromingsleiding 10.

De lengte van de leiding 10 en van de bemonsteringsleiding 12 wordt, zoals hiervoor beschreven, aangepast voor het verkrijgen van 5 isokinetisch bemonsteren. Beseft moet worden, dat de sonde 11 en het verlengde gedeelte 17, eindigende in de inlaat 15, een gebogen gedaante zouden kunnen hebben, en dezelfde overwegingen, zoals hiervoor besproken met betrekking tot de plaatsing in de geleiding 10, zouden gelden.

10 Figuur 2 toont een vangmiddel, waarbij de bemonsteringsleiding 112 zich uitstrekt in een leiding 110. door gebruik van een sonde 111 en een verlenging 117· Een fluïdum stroomt door de leiding 110 en in de inlaat 115, in de bemonsteringsleiding 112 en vandaar door de leiding 112.en de uitlaat 113 in de leiding 110 benedenstrooms van 15 de inlaat 115. Bij elk einde of op twee willekeurige punten in de bemonsteringsleiding 112 bevinden zich twee automatisch bediende kleppen 1li+, die bij gelijktijdige bediening het fluïdum in de bemonsteringsleiding 112 daartussen vangen. Een derde automatische werkzame klep 116 bevindt zich in de leiding 118, die in verbinding staat met 20 de bemonsteringsleiding 112 door de klep 116. Het openen van de klep 116 laat het monster in de bemonsterngsleiding 112 in het opvangvat 119 gaan via de leiding 118. Onderkend moet worden, dat de klep 116 niet automatisch bedienbaar hoeft te zijn. Een ontlastingsklep (niet weergegeven) kan eveneens zijn voorzien voor het helpen van de stro-25 ming uit de leiding 112.

In een uitvoeringsvorm van deze uitvinding, kan een fluïdum-stroming stabiliseren door de leiding 110 en de bemonsteringsleiding 112. De kleppen 11U worden bediend en direkt daarna wordt de klep 116 bediend voor het in het vat 119 afvoeren van het monster. De klep 1l6 30 wordt gesloten en de kleppen 11^ weer geopend, en de voorgaande stappen herhaald. Deze stappen kunnen met voordeel worden uitgevoerd door een eenvoudige computer, geprogrammeerd voor het met voorafbepaalde tussenpozen nemen van monsters.

Figuur b toont schematisch een inrichting, die dezelfde ele-35 menten en werking heeft als die in figuur 1, waarbij echter de elementen volgens een andere ruimtelijke gedaante zijn aangebracht. De-— zelfde aanduidingen van deze elementen zijn om.dezè reden in beide ..............7 92 0 2.01 -ikfiguren toegepast. In figuur k is de lengte van de fluïdumstromings-leiding 10 tussen de inlaat 15 van de bemonsteringsleiding en de uitlaat 13 dezelfde als de lengte van de bemonsteringsleiding 12.

Hoewel de diameter van de fluidumstroomleidingen en de diame-5 ter van de bemonsteringsleidingen in de figuren 1, 2 en U zijn afge-beeld als in hoofdzaak regelmatig, moet het duidelijk zijn, dat dit niet een eis is van de onderhavige uitvinding. Met veranderingen in diameter is rekening gehouden in de hiervoor uiteengezette benade-ringsvergelijking voor het bemonsteren, en kan door deskundigen op dit 10 gebied op soortgelijke wijze rekening worden gehouden in andere stelsels .

Het essentiele kenmerk voor de zuivere werking van de inrichting en de werkwijze van deze uitvinding is, dat de fluïdumsnelheid dezelfde is in de ingang van de bemonsteringsleiding en in de fluïdum-15 stromingsleiding in het vlak, overeenkomende met de ingang van de bemonsteringsleiding. De veranderlijken, die kunnen worden toegepast voor het verkrijgen van dit resultaat zijn beschreven en kunnen worden gebruikt in verschillende samenvoegingen, zoals deskundigen op dit gebied inzien, en naar keuze van dergelijke deskundigen.

20 Voor het toelichten van het voordeel van isokinetische stel sels boven niet-isokinetische stelsels bij het in de praktijk bepalen van de concentraties van vastestoffen in een stelsel, zijn laboratoriumproeven uitgevoerd, waarbij de stromingssnelheden in de bemonsteringsleiding en de stromingsleiding werden veranderd. In figuur 3 25 is de fout als gevolg van de niet-isokinetische stroming weergegeven door het uitzetten van het verband tussen de bemonsteringssnelheid en de pijplijnsnelheid tegen de vastestofconcentratie in het monster tegenover de zuivere concentratie vastestoffen. Het gebruikte fluidum-vastestofmengsel bestond uit 1.gev.% zand in water, waarbij het zand 30 . in afmeting veranderlijk was van 0,1778 tot 0,12^5 mm.

Een voorbeeld van de werking van een -uitvoeringsvorm van deze uitvinding is afgebeeld in figuur 5. Deze inrichting werd op de volgende wijze ontworpen, samengesteld en bediend.

Een bemonsteringsinrichting werd ontworpen voor het bemonsteren 35 van olie, die 0,2 gew.% zand bevatte en stroomde door een leiding met een binnendiameter van 3,8 cm en een snelheid van 160 m^ per dag. De algemene gedaante van de inrichting is afgebeeld in figuur 1.

792 0 2 0 3..........................................................................

i -10-

De inrichting werd ontworpen voor het isokinetisch bemonsteren van de oliestroom onder toepassing van een bemonsteringsleiding met een diameter van 1,27 cm overeenkomstig de volgende stappen: a) De verhouding van de lengte (L)van de fluïdumstromings-5 leiding tussen de inlaat en de uitlaat van de bemonsteringsleiding tot de lengte (l) van de bemonsteringsleiding werd berekend op 3,2 overeenkomstig de voorgaande vergelijking 1, waarin D = 3,81 cm, d= 1,27 cm* x = ï ,2kh en y = 1,0. Deze verhouding was gegrond op de aanname, dat beide leidingen glad waren en een regelmatige diameter 10 hadden over de gehele lengte.

b) De bemonsteringslus werd soortgelijk aan de uitvoering in figuur 1 geconstrueerd onder toepassing van de L/l verhouding, bepaald in de eerste stap (a). De bemon'steringsleidinglengte 1 werd gekozen op 0,91U m, waarna de lengte 1 van de stromingsleiding werd 15 geconstrueerd op 2,92 m.

c) Verwijzende naar de uitvoering in figuur 1, werd de stromingssnelheid in de fluïdumstromingsleiding 10 gemeten onder toepassing van de stromingsmeter 18 en werd gelijktijdig de snelheid in de bemonsteringsleiding 12 gemeten onder toepassing van de stromings- 20 meter 19.

d) De verhouding van de lengten L/l werd aangepast door het verwijderen van een kleine sectie van de bemonsteringsleiding, zodat de snelheid, zoals bemeten door de stromingsmeters 18 en 19, gelijk was.

25 Proeven werden uitgevoerd onder toepassing van deze inrichting, welke proeven de mogelijkheid aantoonden van deze uitvinding voor het handhaven van isokinetisch bemonsteren over een wijd bereik van snelheden en fluïdumeigenschappen. In een reeks van 17 proeven, waarbij de —3 —2 viscositeit van fluïda werd veranderd van ΙΟ”"’ tot Ux10- Pa.s, de 3 3 30 dichtheid van het fluïdum tussen 0,86 g/cm en 1,0 g/cm lag en de snelheid van het fluïdum in de bemonsteringsleiding veranderde tussen 1,52U en 1)-,57 m/sec. Het resultaat van deze proeven, weergegeven in figuur 5, is, dat de verhouding van de snelheid in de bemonsteringsleiding tot de fluïdumleiding gelijk was aan 1,0 over het bereik van 35 het Reynold's getal van 1+000 tot 60.000. Deze proeven tonen eveneens de noodzaak aan van het handhaven van een laminaire of een turbulente stroming in zowel de stromingsleiding als de bemonsteringsleiding wanneer isokinetisch bemonsteren gewenst is en de inrichting ongevoelig 7 92 0 2 0 3.......................................................................................................................................

-11- moet zijn voor snelheidsveranderingen. Zoals figuur 5 toont, wordt voor een Reynold's getal beneden ongeveer 2000 voor de bemonsterings-leiding, het bemonsteren steeds minder isokinetisch. Dit is in hoofdzaak het gevolg van het laminair worden van de stroming in de bemonste-' 5 ringsleiding.

Het beginsel van de uitvinding en de best voorziene manier waarop dat beginsel is toe te passen, zijn beschreven.. Het is duidelijk, dat het voorgaande slechts illustratief is en dat andere middelen en technieken kunnen worden toegepast zonder het werkelijke kader 10 van de uitvinding, bepaald in de conclusies, te verlaten.

7920203

Claims (17)

1. Een inrichting voor het bemonsteren van de samenstelling van fluïdum, dat door een fluïdumstromingsleiding stroomt, omvattende: a) een bemonsteringsleiding, voorzien van een inlaat, die zich be- 5 vindt in de fluïdumstromingsleiding dwars op de hartlijn van de fluï-dumstroming in de fluïdumstromingsleiding, en een uitlaat, verbonden met de fluïdumstromingsleiding benedenstrooms van de inlaat, en b) middelen voor het meten van de samenstelling van fluïdum, dat door de bemonsteringsstroom, welke bemonsteringsleiding in verband met de 10 fluïdumstromingsleiding is bemeten voor het tot stand brengen van een isokinetisch verwij-deren van fluïdum uit de fluïdumstromingsleiding in de bemonsteringsleiding.

2. Inrichting zoals bepaald in conclusie 1, waarbij de diameter van de fluïdumstromingsleiding groter is dan de diameter van de bernon- 15 steringsleiding.

3. Inrichting zoals bepaald in conclusie 1, waarbij de lengte en de diameter van de fluïdumstromingsleiding groter zijn dan de lengte en de diameter van de bemonsteringsleiding. Inrichting zoals bepaald in conclusie 1, waarbij de midde- 20 len voor het meten van de samenstelling van het fluïdum het verwijde-ren verschaffen van een fluïdummonster uit de bemonsteringsleiding.

5· Inrichting zoals bepaald in conclusie 1, waarbij de meetmiddelen het in situ evalueren verschaffen van een fluïdummonster in de bemonsteringsleiding.

6. Inrichting zoals bepaald in conclusie 1, waarbij de bemon steringsleiding en de fluïdumstromingsleiding tussen de inlaat en de uitlaat van de bemonsteringsleiding een regelmatige diameter hebben.

7· Inrichting zoals bepaald in conclusie 1, waarbij de bemonsteringsleiding een niet regelmatige diameter heeft.

8. Inrichting zoals bepaald in conclusie 1, waarbij de inlaat van de bemonsteringsleiding in een vlak ligt, in hoofdzaak loodrecht op de hartlijn van de fluïdumstroming in de fluïdumstromingsleiding.

9. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij de fluïdumstromingsleiding een niet-regelmatige diameter heeft tussen de inlaat en de uit- 35 laat van de fluïdumbemonsteringsleiding.

10. Inrichting zoals bepaald in conclusie 1, waarbij de fluïdumstroming in de bemonsteringsleiding en de fluïdumstromingsleiding turbulent is. ............7 9 2 0 2 0 3......-........".....................-................................................................................................. -33- * 31. Inrichting zoals bepaald in conclusie 3 , -waarbij de fluïdumstroming in de bemonsteringsleiding en de fluïdumstromings-leiding laminair is.

32. Inrichting voor het bemonsteren van de samenstelling van 5 fluïdum, dat door een leiding stroomt, omvattende: a) een bemonsteringsleiding, voorzien van een inlaat, die in de fluï-dumleiding is geplaatst, en van een uitlaat, die is verbonden met de fluïdumstromingsleiding benedenstrooms van de inlaat, en b) middelen voor het meten van de samenstelling van fluïdum, dat door, 30 de bemonsteringsleiding stroomt, welke bemonsteringsleiding in verband. met de fluïdumstromingsleiding is bemeten voor het produceren van een fluïdumstroming in de inlaatopening, welke stroming een snelheid heeft, die in hoofdzaak gelijk is aan de gemiddelde snelheid van de onverstoorde fluïdumstroming in de fluïdumleiding op een punt 15 bovenstrooms van de inlaatopening.

13. De inrichting zoals bepaald in conclusie 33, waarbij de diameter van de fluïdumstromingsleiding groter is dan de diameter van de bemonsteringsleiding. 3l+. De inrichting, zoals bepaald in conclusie 33, waarbij de 20 lengte en de diameter van de fluïdumstromingsleiding groter zijn dan de lengte en de diameter van de bemonsteringsleiding.

15. De inrichting, zoals bepaald in conclusie 31, waarbij de middelen voor het meten van de samenstelling van het fluïdum het verwijderen verschaffen van een fluïdummonster met de bemonsterings- 25 leiding.

16. Een inrichting voor het bemonsteren van de samenstelling van een fluïdum, dat stroomt door een fluïdumstromingsleiding, omvattende een bemonsteringsleiding, voorzien van een inlaat, die in de fluïdumstromingsleiding is geplaatst en ligt in een vlak, in hoofdzaak 30 loodrecht op de hartlijn van de fluïdumstroming in de fluïdumstromingsleiding, en van een uitlaat, die is verbonden en in verbinding staat met de fluïdumstromingsleiding-.benedenstrooms van de inlaat, en middelen, die werkzaam samenhangen met de bemonsteringsleiding voor het meten van de samenstelling van het fluïdum, dat door de bemonsterings- 35 leiding stroomt, welke bemonsteringsleiding zodanig is bemeten, dat de gemiddelde fluïdumstromingssnélheid bij de inlaat van de bemonsteringsleiding in hoofdzaak dezelfde is als de gemiddelde fluïdumstro- ........792 0 20.3......................................................................................-....................- * -Ιΐμ- * mingssnèlheid in de stromingsleiding direkt bovenstrooms van de in laat .

17. Werkwijze voor het bepalen van de samenstelling van een fluïdum, dat door een fluïdumstromingsleiding stroomt, omvattende: ' 5 het plaatsen van de ingang van een bemonsteringsleiding in de fluïdumstromingsleiding dwars op de baan van de fluïdumstroming, het verbinden en in verbinding plaatsen van de uitgang van de bemonsteringsleiding met de fluïdumstromingsleiding benedenstrooms van de ingang, 10 het verkrijgen van in hoofdzaak dezelfde gemiddelde fluïdum- snelheid bij de ingang van de bemonsteringsleiding als de gemiddelde stromingssnelheid in de stromingsleiding op een punt bovenstrooms van de bemonsteringsleiding-ingang, en het analyseren van een monster van het fluïdum, dat in de be- 15 monsteringsleiding stroomt.

18. De werkwijze, zoals bepaald in conclusie 17, waarbij de bemonsteringsleidinginlaat is geplaatst in een vlak, loodrecht op de baan van de fluïdumstroming in de stromingsleiding.

19· De werkwijze zoals bepaald in conclusie 17, waarbij de 20 fluïdumstroming in de bemonsteringsleiding en de stromingsleiding laminair is.

20. Werkwijze zoals bepaald in conclusie 17, waarbij de fluïdumstroming in de bemonsteringsleiding en de stromingsleiding turbulent is. 25 7920203