NO331687B1 - Stromningsmaleapparat - Google Patents

Abstract

En strømningsmåleanordning (300, 500) måler en fluidstrømning (130) inne i en ledning (120) som innbefatter en vegg (110). Anordningen (300,500) innbefatter et transduserarrangement som innbefatter minst to transdusere (100A, 100B) for vekselvis å sende og motta ultralydstråling gjennom ledningsveggen (110) og strømningen (130). Anordningen (300,500) innbefatter også et signalbehandlingsarrangement (310) for å generere signaler for å eksitere transduserarrangementet (100A, 100B) og for å behandle mottatte signaler levert av transduserarrangementet (100A, 100B) for å generere utgangssignaler fra signalbehandlingsarrangementet (310) som en indikasjon på egenskaper ved strømningen. Transduserarrangementet (100A, 100B) i samvirke med ledningen (120) tilveiebringer en første bane (200) for ultrasonisk Lamb-bølgestrålingskobling direkte fra en første av de minst to transduserne (100A, 100B) til en andre av de minst to transduserne for å generere et første mottatt signal. Transduserarrangementet (100A, 100B) i samvirke med ledningen (120) tilveiebringer minst én andre bane (210) for ultralydforplantning langs veggen (100) via Lamb-bølgekobling til i det minste en del av strømningen (130) fra en første av de minst to transduserne (100A, 100B) til en andre av de minst to transduserne (100A, 100B) for å generere et andre mottatt signal. Signalbehandlingsarrangementet (310) bestemmer fra de første og andre mottatte signalene forplantningstidsperioder for ultralydstråling gjennom den første banen (200) og gjennom den minst ene andre banen (210), og utfører beregningsmessige operasjoner på forplantningstidsperiodene for å bestemme egenskaper ved strømningen, innbefattende, men ikke begrenset til, i det minste én av: fluidstrømningshastighet (v) i ledningen (120), en lydhastighet (c) gjennom fluidet (130).

Description

Teknisk område for oppfinnelsen

Foreliggende oppfinnelse vedrører strømningsmåleapparatur, f.eks. en strømningsmåleanordning for måling av en strømningshastighet og lydhastighet for et fluid som strømmer gjennom en ledning, ved å benytte minst to ultralydtransdusere montert på en ytre overflate av lederen. Oppfinnelsen angår dessuten en fremgangsmåte for måling av strømningshastighet og lydhastighet for en strømning, f.eks. en fremgangsmåte for å måle strømningshastighet og lydhastighet i et fluid ved å benytte minst to ultralydtransdusere montert på en ytre overflate av en ledning.

Bakgrunn for oppfinnelsen

Ultrasonisk gangtidsstrømningsmåling er velkjent til måling av fluidstrøm-ningshastigheter gjennom ledninger. Slike strømningsmålinger er dessuten gjennomførbare uten å innføre mekaniske hindringer i strømningen. I tillegg til en fordel ved slike ikke-hindrende egenskaper, gir ultrasoniske strømningsmåle-anordninger ofte en forholdsvis lav pris for installasjon og drift. Dette er spesielt tilfelle for anordninger som blir fastspent til en utside av ledninger som fører strømmer av fluider under drift. Mange fremgangsmåter og anordninger for ultrasonisk strømningsmåling er blitt foreslått og patentert siden 1950-årene. En generell oversikt over ultrasoniske strømningsmålinger kan finnes i Lynnworth & Liu, Ultrasonics 44, 2006, pp. 1371-1378.

I et ultrasonisk strømningsmåleapparat er minst ett par med ultralydtransdusere anordnet ved oppstrøms- og nedstrømsposisjoner i forhold til hverandre. Paret med transdusere sender og mottar vekselvis ultralydsignaler som forplanter seg langs i det minste én bane i et fluid som skal karakteriseres. Gangtider for oppstrøms- og nedstrømsforplantningssignaler kan brukes til å beregne en strømningshastighet for fluidet.

Fig. 1 er en illustrasjon av et eksempel på en kommersielt kjent type av en ultrasonisk gangtidsstrømningsmåleanordning montert på en ledning 10. Anordningen anvender en fast akustisk forplantningsbane 20 som har en rommessig utstrekning fra en første ultralydtransduser 30 (A) via et område med fluid 40 ved en vinkel cp i forhold til en langsgående akse for ledningen 10, til en annen transduser 50 (B). Et ultralydsignal blir først sendt i en første retning fra den første transduseren

30 via området med fluid 40 til transduseren 50 (B). For det andre blir et ultralydsignal så sendt i motsatt retning fra den andre transduseren 50 (B) via fluidområdet 40 til den første transduseren 30 (A). De to gangtidene blir derved målt for de første og andre retningene, nemlig tu for oppstrøms signalforplantning av ultralyd og fdfor nedstrøms ultrasonisk signalforplantning. Det antas at hastigheten ctil utralyd-signalet er meget større enn fluidstrømningshastigheten v, nemlig v* «c2, en logisk slutning om en aksial strømningshastighet for fluidet i området 40 kan utledes fra gangtidene tu, fdved å bruke ligning 1 (lign.1): ;hvor D er en avstand mellom indre overflater av ledningen 10, f.eks. en diameter for ledningen 10 når den har en rund profil. Lydhastigheten c i fluidet og vinkelen cp mellom veggen til ledningen 10 og retningen for ultralydforplantning langs banen 20 er forutbestemte størrelser. En utledning av ligning 1 (lign. 1) kan finnes i US-patent nr. 5,856,622. ;Det er hensiktsmessig å anvende en modell som tar hensyn til de to transduserne 30, 50 som punkter og ultrasonisk stråleforplantning som strålebunter gjennom disse punktene. Diameteren D og en avstand L mellom transduserne 30, 50 bestemmer en akustisk forplantningsbane for forplantning av den ultrasoniske strålingen. Ultralydtransduserne 30, 50 må være konstruert slik at en hoveddel av ultralydstrålingen blir utstrålt ved en vinkel cp som får strålingen til å bli mottatt ved en mottakende transduser. Ettersom den ultrasoniske forplantningsbanen i virkeligheten blir påvirket av temperaturene til festeanordningene som anvendes for ultralydtransduserne 30, 50, såvel som temperaturene til ledningsveggene og hastighetene til ultralydstrålingen og strømningshastigheten v, er en viss bredde på ultralydstrålen nødvendig for at den utsendte ultralydstrålingen skal nå en mottakende transduser 30, 50 på en passende måte. Avhengig av strålebredden og avviket fra den teoretiske modellen kan ultralydstråling forplante seg ikke bare langs den antatte banen 20, men også samtidig gjennom flere baner med gangtider som er litt forskjellige fra de forventede verdiene. Slike støybaner eller falske baner påvirker nøyaktigheten av en gangtidsmåling, som kan oppnås og som er spesielt relevant når de ultrasoniske transduserne er montert på en ytre overflate av en ledning. En fremgangsmåte beskrevet i US-patent nr. 4,930,358 for å forbedre nøyaktigheten av strømningsmålinger er derfor basert på å redusere en retningsvinkel og dermed antall falske ultrasoniske forplantningsbaner. Reduserte retningsvinkler blir typisk oppnådd ved å øke størrelsen og koblingsoverflatearealet til de ultralydtransduserne som anvendes. ;US-patent nr. 5,856,622 beskriver en iterativ fremgangsmåte for temperatur-og trykk-kompensering i beregningen av strømningshastighet fra gangtider målt ved å bruke den konvensjonelle fremgangsmåten som er angitt foran. US-patentene 4,195,516, 4,930,358 og 5,280,728 beskriver dessuten transduserfesteanordninger som er konstruert for å tillate direkte måling av lydhastigheten til festematerialet. Det har vist seg at lydhastigheten i transduserfesteanordningen er viktig både med hensyn til gangtider og med hensyn til en refleksjonsvinkel oppnådd i væsken. I disse US-patentene er det beskrevet forskjellige måter for å kompensere for temperaturusikkerheter på grunn av variabel transduserforsinkelse og forplantningsbane, som den konvensjonelle fremgangsmåten er følsom for, men de foreslår ingen løsning for fullstendig å unngå noen av disse problemene. US-patent nr. 4,748,857 foreslår en anordning og en fremgangsmåte hvor en monteringsavstand mellom transdusere blir endret for å kompensere for endringer av lydhastighet i et fluid som skal karakteriseres. Slike justeringer er upraktiske i mange anvendelser og kan potensielt gi opphav til økte apparatkostnader, ekstra kompleksitet og redusert pålitelighet. ;I et US-patent nr. 4,454,767 er det beskrevet en anordning som innbefatter to ultralydtransdusere med kiler som er integrert i en enkelt fastspenningsmekanisme for å sikre riktig innbyrdes posisjonering av transduserne når anordningen blir montert på en ytre overflate av et rør. Anordningen kan muliggjøre praktisk installasjon på en fastspenningsmåte, men kompenserer ikke for måleusikkerhet som skyldes variasjoner i temperatur og fluidsammensetning. ;Et system for koherent multibanestrømningsmåling er beskrevet i US-patent nr. 6,293,156, hvor systemet er basert på utsendelse av en høyfrekvent ultralydstråle inn i en vegg for et damp- eller gass-transporterende rør. Denne strålen blir under drift reflektert fra en indre og en ytre overflate av en vegg i røret, og treffer dermed en innervegg ved gjentatte posisjoner som er aksialt separert av en sprangavstand. For hver slik hendelse blir en del av ultralydenergien i røret strålt inn i et strømmende medium som er tilstede i røret, for derved å danne flere diskrete forplantningsbaner for ultralyd gjennom mediet. Et antall ultralyd mottakere er posisjonert for å motta ultralydsignaler utsendt langs forskjellige baner, og strømningshastigheten for mediet blir funnet ved å krysskorrelere de mottatte signalene. Strømningsmålesystemet er ikke en gangtidsstrømmåler og er ikke utsatt for de samme usikkerhetene som nevnt foran i forbindelse med konvensjonelle strømningsmålere. Målesystemet er imidlertid utsatt for andre usikkerheter, nemlig i forbindelse med sprangavstanden og ultralyd-strålebredden. Målesystemet kan videre operere ved frekvenser som er for høye for målinger av flerfasestrømninger, f.eks. slike som påtreffes i oljeindustrien. ;Som ligning 1 (likn. 1) indikerer, er nøyaktig kjennskap til lydhastigheten c i fluidet viktig for måling av strømningshastighet ved hjelp av den konvensjonelle fremgangsmåten. Lydhastigheten c er ofte også en ettertraktet parameter for karakterisering av fluidet, og blir vanligvis fremskaffet ved å foreta separate målinger. US-patentene nr. 3,731,532, 3,783,169, 3,727,454, 3,727,458 og 4,015,470 beskriver f.eks. fremgangsmåter som anvender tre eller fire transdusere for å måle både strømnings- og lydhastighet. US-patent nr. 5,040,415 beskriver bruk av fire transdusere for måling av gangtider for fire baner gjennom fluidet og derfra å utlede strømningshastighet, temperatur og trykk fra målingene. Ettersom lydhastigheten for ultralydstråling i et fluid generelt er trykk- og temperaturavhengig, må fluidkarakteri-serende målinger enten utføres under de spesielle tilstandene som er av interesse, eller temperaturen og trykket må også måles og anvendes i forbindelse med den tilhørende korreksjonen. Lydhastigheten i en flerfasestrømning er dessuten sterkt avhengig av fluidsammensetning og kan svinge hurtig ettersom fluidsammen-setningen svinger. Det er følgelig et behov for å tilføye temperatur- og trykkmålinger til konvensjonelle måleanordninger for fluidstrømning som representerer ytterligere kompleksitet og kostnader. ;I US-patentene med nr. 4,467,659 og 4,838,127 er det beskrevet utforminger av strømningsmåleanordninger som frembringer og detekterer Lamb-ledede bølgemodi i en vegg i en fluidførende ledning. De genererte Lamb-modiene kobles til fluidstrømningen i ledningen slik at ultralydsignaler følger baner for hvilke målte gangtider kan kombineres for beregning av strømningshastigheten til fluidet. I et US-patent nr. 4,735,097 er det dessuten beskrevet ultralydmottakere montert på en overflate av en platelignende struktur slik som en fluidførende ledning, hvor transduserne er operative for å generere en Rayleigh-lignende forstyrrelse ved den fjerntliggende overflaten av veggen. Denne forstyrrelsen virker som en utvidet apertur som er flere ultrasoniske bølgelengder bred i forhold til et ultralydsignal som stråles inn i fluidet. En meget kort puls blir anvendt for å generere slike Rayleigh-lignende oscillasjoner uten å eksitere Lamb-modi. De forangående tre nevnte patentene angår transduserutforming per se, og ikke måling av strømningshastighet. ;I en britisk patentsøknad GB 2 343 249A (Schlumberger Ltd., De Neder-landske Antiller) er det beskrevet en fremgangsmåte og en anordning for å karakterisere enkelt- eller polyfasestrømninger i en ledning ved å måle dempningen av akustiske lekkbølger utsendt i en vegg i ledningen. Fremgangsmåten hevdes å være ikke-invaderende og anordningen er innrettet for å bli spent fast på ledningen som fører fluidet som skal måles. Anordningen er implementert som en strømnings-måler som omfatter minst én sender for å generere akustiske bølger og minst én mottaker for å motta akustisk energi. Strømningsmåleren er dessuten under bruk montert på en ytre overflate av ledningen som fører fluidet som skal måles. Ytterligere elektroniske komponenter er innbefattet for å operere den minst ene senderen og den minst ene mottakeren. Strømningsmåleren er innrettet for å generere akustiske lekkbølgemodi i veggen, og den minst ene mottakeren og dens tilhørende elektronikk-komponenter er operative for å motta og bestemme dempningen av bølgeforplantningen inne i ledningsveggen fra den minst ene senderen til den minst ene mottakeren. ;I en europeisk patentsøknad nr. EP 1 621 856 A2 (Fuji Electric Systems Co. Ltd., Japan) er det beskrevet en ultrasonisk Doppler-strømningshastighetsprofilmåler for måling av strømningshastighet for et fluid som strømmer inne i et rør. Profil-måleren omfatter en ultrasonisk bølgetransduser som under drift er montert på utsiden av røret med en lydbølgeforplantende kile anordnet mellom transduseren og røret. Kilen er innrettet for å bidra med å overføre en ultralydbølge som faller inn på fluidet inne i røret. Kilen er dessuten innrettet for å hjelpe til med å motta en ultralyd-bølge, hvor bølgen er reflektert av reflektorer som finnes i fluidet, f.eks. partikler. Måleren innbefatter også et beregningsarrangement for beregning av en strømnings-hastighetsprofil for fluidet basert på det prinsipp at frekvensen til den reflekterte ultralydbølgen blir endret på grunn av Doppler-effekten i forhold til frekvensen til den utsendte bølgen avhengig av strømningshastigheten. Frekvensen f0for den utsendte ultralydbølgen er satt til en annen frekvens enn den frekvens ved hvilken refleksjons-vinkelen 9P for en bølge i hver modus av Lamb-bølger ved innføring i rørveggen blir 90°, idet frekvensen blir beregnet fra innfallsvinkelen 9wfor ultralydbølgen på røret fra kilen, lydhastighetene til skjærbølgen og en langsgående bølge i røret og vegg-tykkelsen til røret. ;Fra det foregående vil man forstå at betydelige tekniske anstrengelser er blitt viet til å utvikle og videreutvikle ultrasonisk strømningsmåleapparatur. Disse anstrengelsene har resultert i komplekse instrumenter som oppviser vanskeligheter med målenøyaktigheten når de brukes i forbindelse med komplekse strømnings-blandinger, f.eks. flerfase væske/gass-blandinger som innbefatter partikkelformet stoff. Flere løsninger finnes for å kompensere for iboende måleusikkerheter i den konvensjonelle fremgangsmåten. Til tross for omfattende anstrengelser som belyst i det foregående, har imidlertid hittil ingen alternative fremgangsmåter blitt beskrevet som beholder fordelene, men unngår den foran nevnte iboende usikkerheten ved ultrasoniske gangtidsstrømningsmålinger. ;Oppsummering av oppfinnelsen ;Foreliggende oppfinnelse forsøker å tilveiebringe en mer robust og enklere strømningsmåleanordning for måling av i det minste strømningshastighet i fluider, f.eks. i komplekse flerfaseblandinger av fluider. ;I henhold til et første aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en strømningsmåleanordning som definert i det vedføyde krav 1: Det er tilveiebrakt en strømningsmåleanordning for måling av en strømning for et fluid inne i en ledning som innbefatter én eller flere vegger, hvor anordningen innbefatter et transduser arrangement som innbefatter minst to transdusere for vekselvis å utsende og motta ultralydsignaler, og et signalbehandlingsarrangement for å generere signaler for å eksitere transduserarrangementet og for å behandle mottatte signaler tilveiebrakt ved hjelp av transduserarrangementet for å generere utgangssignaler fra signalbehandlingsarrangementet, som indikerer egenskaper ved strømningen,karakterisert vedat ;transduserarrangementet i samvirke med ledningen er operativt for å tilveiebringe en første bane bare via den ene eller de flere veggene for ultrasonisk Lamb-bølge-strålingskobling direkte fra minst én transduser som sender ut ultralydstråling til minst én transduser som mottar ultralydstråling for å generere et første mottatt signal; ;hvor transduserarrangementet i samvirke med ledningen er operativt for å tilveiebringe minst én annen bane for ultralydforplantning inne i den ene eller de flere veggene via Lamb-bølgekopling til i det minste en del av strømningen fra minst én transduser som sender ut ultralydstråling til minst én transduser som mottar ultralydstrålingen for å generere et andre mottatt signal som forplanter seg delvis gjennom ledningsveggen og delvis gjennom fluidet; og ;hvor signalbehandlingsarrangementet er operativt for fra de første og andre signalene å bestemme forplantningstidsperioder for ultralydstråling gjennom den første banen og gjennom den minst ene andre banen, og for å utføre beregnings-operasjoner på forplantningstidsperiodene for å bestemme egenskapene ved strømningen i forhold til én av: en strømningshastighet ( v) for fluidet i ledningen, en lydhastighet (c) gjennom fluidet. ;Oppfinnelsen er fordelaktig ved at: ;(a) strømningsmåleanordningen er operativ for å anvende Lamb-bølger som forplanter seg i én eller flere vegger som overfører ultralydenergi til og mottar ultralydenergi fra fluidstrømningen ved ethvert punkt mellom de minst to transduserne; følgelig er avstanden mellom et par transdusere i transduserarrangementet ikke en kritisk parameter for lydforplantingsbanen; og (b) den første Lamb-bølgeforplantningsbanen som kun er inne i den ene eller de flere ledningsveggene, virker som en referanse for å muliggjøre nøyaktig og pålitelig måling av fluidstrømningshastighet og lydhastighet å bli oppnådd fra tids-forplantningsmålinger av ultralydpulser. ;Strømningsmåleanordningen er alternativt innrettet for å beregne strømnings-hastigheten ( v) for fluidet og/eller lydhastigheten (c) i fluidet fra forplantningstidsperiodene i kombinasjon med data relatert til fasehastighet for Lamb-bølger i den ene eller de flere veggene i ledningen og en transversal dimensjon (D) for ledningen. ;Anordningen er alternativt innrettet for å bestemme forplantningstidsperioder for ultralydstråling ved hjelp av den første banen og ved hjelp av minst én andre bane i oppstrøms- og nedstrømsretningene i forhold til strømningen av fluidet. Anordningen er alternativt implementert slik at forplantningstidsperiodene via et antall av den minst ene andre banen er tidsmessig innbyrdes lik for å tilveiebringe signalbehandlingsenheten med en enkelt tidspuls eller et pulsutbrudd for å utføre tidsmålinger for å bestemme fluidstrømningshastigheten ( v) og/eller lydhastigheten (<?)■ ;Anordningen er alternativt innrettet for å innbefatte og/eller være tilpasset en seksjon av ledningen som har en hovedsakelig konstant transversal dimensjon (D) i forhold til en aksial dimensjon av ledningen i et område mellom transduserne i transduserarrangementet, idet den konstante transversale dimensjonen (D) gjør det mulig med forplantningstidsforsinkelser via den minst ene andre banen å være innbyrdes tidsmessig lik. ;Anordningen er alternativt implementert slik at ledningen innbefatter minst én strømningsinnsnevring for å generere en trykkdifferanse over banen som reaksjon på en fluidstrømning gjennom denne, og anordningen innbefatter videre én eller flere trykksensorer for måling av trykkdifferansen som utvikles over den minst ene strømningsinnsnevringen, og generering av et trykksignal (Sp) som er en indikasjon på trykkdifferansen for signalbehandlingsarrangementet, og et temperatursensorarrangement for måling av en temperatur for strømningen av fluid og/eller temperaturdifferanser over rørlengder eller rørledningskomponenter for å forsyne signalbehandlingsarrangementet med temperatursignaler ( St) som er en indikasjon på temperatur, og signalbehandlingsarrangementet er operativt for å benytte en hvilken som helst kombinasjon av én eller flere trykkmålinger, én eller flere trykkdifferansemålinger, én eller flere temperaturmålinger, én eller flere temperaturdifferansemålinger, én eller flere fluidstrømningshastighetsmålinger og lydhastighet i en blanding for å bestemme én eller flere fluidstrømningsmengder, én eller flere fluidfraksjoner, og/eller én eller flere fluidkarakteristikker, f.eks. viskositet og/eller densitet for fluidet eller fluidfasene som er tilstede. ;Anordningen er alternativt innrettet slik at transduserarrangementet innbefatter et antall transduserpar for måling av rommessig forskjellige fluid-strømninger i ledningen, f.eks. for økt robusthet for, og/eller korreksjoner for måling av fluidstrømningshastighetsprofilene i ledningen eller de rommessige fasefordel-ingene i ledningen hvis mer enn én fluidfase er tilstede i ledningen. ;Anordningen er alternativt realisert slik at dempningen av ultralydsignalet som følger den første banen, kan overvåkes for å tilveiebringe en inngang til et frekvensavstemningsarrangement for å avstemme driften av anordningen for å tilveiebringe optimal energioverføring mellom transduserarrangementet og fluidet under drift. ;En dempningsmåling for stråling gjennom fluidet i ledningen blir alternativt brukt som et første mål på fluidets densitet basert på dempningen av visse ledede bølgemodi som er hovedsakelig proporsjonalt med et akustisk impedansforhold mellom fluidet og ledningen. ;Anordningen er alternativt implementert slik at transduserarrangementet i samvirke med signalbehandlingsarrangementet er operativt for å eksitere bølgemodi med hovedsakelig tangensial bevegelse på overflaten av den ene eller de flere veggene, hvor disse bølgemodiene er av en beskaffenhet for å bli koblet inn i fluidet i ledningen som en funksjon av en viskositet for fluidet, og hvor signalbehandlingsarrangementet er operativt for å måle en dempning av disse bølgemodiene i den ene eller de flere veggene for å beregne en viskositet for fluidet inne i ledningen. ;I henhold til et andre aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for måling av en strømning av et fluid inne i en ledning som innbefatter én eller flere vegger,karakterisert vedat fremgangsmåten innbefatter: (a) å tilveiebringe et transduserarrangement som innbefatter minst to transdusere for vekselvis å utsende og motta ultralydstråling forplantet gjennom strømningen, og å tilveiebringe et signalbehandlingsarrangement for å generere signaler for å eksitere transduserarrangementet og for å behandle mottatte signaler levert av transduserarrangementet; (b) å sørge for at transduserarrangementet i samvirke med ledningen tilveiebringer en første bane kun via den ene eller de flere veggene for ultrasonisk Lamb-bølgestrålingskobling direkte fra en transduser som utsender ultralydstråling og minst én transduser som mottar ultralydstråling, for å generere et første mottatt signal; (c) å sørge for at transduserarrangementet i samvirke med ledningen tilveiebringer minst én andre bane for ultralydforplantning inne i den ene eller de flere veggene via Lamb-bølgekobling til minst en del av strømningen fra minst én transduser som sender ut ultralydstråling til minst én transduser som mottar ultralydstråling for å generere et mottatt signal som forplanter seg delvis gjennom ledningsveggen og delvis gjennom fluidet; og (d) å sørge for at signalbehandlingsarrangementet for å bestemme, fra det første og det andre signalet, forplantningstidsperioder for ultralydstrålingen gjennom den første banen og gjennom den minst ene andre banen, og for å utføre beregnings-operasjoner på forplantningstidsperiodene for å bestemme egenskapene til strømningen i forbindelse med minst én av: en strømningshastighet ( v) for fluidet i ledningen, en lydhastighet (c) gjennom fluidet. ;Fremgangsmåten er alternativt implementert slik at beregning av strømnings-hastigheten ( v) for fluidet og/eller lydhastigheten (c) i fluidet fra forplantningstidsperioder, blir utført i kombinasjon med anvendelse av data vedrørende fasehastighet for Lamb-bølger i den ene eller de flere veggene i ledningen og en transversal dimensjon (D) for ledningen. ;Fremgangsmåten innbefatter alternativt å bestemme ultralydstråiingens forplantningstidsperioder gjennom den første banen og gjennom den minst ene andre banen i oppstrøms- og nedstrømsretningene i forhold til strømningen av fluidet. ;Fremgangsmåten innbefatter alternativt å sørge for at forplantningstidsperiodene via et antall av den minst ene andre banen er midlertidig innbyrdes like for å forsyne signalbehandlingsenheten med en enkelt tidspuls eller et pulsutbrudd for å utføre tidsmålinger for å bestemme fluidstrømningshastigheten ( v) og/eller lydhastigheten (c). Fremgangsmåten innbefatter alternativt å sørge for at en seksjon av ledningen har en hovedsakelig konstant transversal dimensjon (D) i forhold til en aksial retning av ledningen i et område mellom transdusere i transduserarrangementet, hvor den konstante transversale dimensjonen (D) muliggjør forplantningstidsforsinkelser via den minst ene andre banen å bli innbyrdes tidsmessig like. ;Fremgangsmåten innbefatter alternativt å sørge for at minst én strømnings-begrensning blir innbefattet i ledningen for å generere en trykkdifferanse over denne som respons på fluidstrømning gjennom denne, og å måle, ved å bruke trykksensorer, en trykkdifferanse utviklet over den minst ene strømningsbegrensningen, og å generere et trykksignal (Sp) som er en indikasjon på trykkdifferansen til et signalbehandlingsarrangement, og et temperatursensorarrangement for å måle en temperatur for strømningen av fluidet og/eller temperaturdifferanser over rørlengder eller rørledningskomponenter i forbindelse med ledningen for å forsyne signalbehandlingsarrangementet med temperatursignaler ( ST) som en indikasjon på temperatur, og i signalbehandlingsarrangementet å benytte en hvilken som helst kombinasjon av én eller flere trykkmålinger, én eller flere trykkdifferansemålinger, én eller flere temperaturmålinger, én eller flere temperaturdifferansemålinger, en fluid-strømningshastighet og en blanding av lydhastighet for å bestemme én eller flere av fluidstrømningshastighet, én eller flere fluidfraksjoner og/eller én eller flere fluidkarakteristikker som er en indikasjon på viskositet og/eller densitet for ett eller flere fluider eller én eller flere fluidfaser. Bestemmelse av viskositet og/eller densitet er nyttig ved måling av flerfaseblandinger som strømmer gjennom anordningen, f.eks. når fluidstrømningen innbefatter en blanding av to fluider eller et fluid med faststoff-partikler, målinger av trykk, temperatur, strømningshastighet ( v) og lydhastighet (c) gjør det f.eks. mulig å løse et sett med simultane ligninger, hvor løsningen gir et forhold mellom fluider som skal beregnes. En slik bestemmelse av en flerfaseblanding er f.eks. meget nyttig på oljeproduksjonsområdet hvor blandinger av en hvilken som helst kombinasjon av typisk olje, vann, gass, kjemikalier, sand, må overvåkes for reguleringsformål, f.eks. for å regulere en øyeblikksmengde med olje produsert fra en oljebrønn. ;Fremgangsmåten innbefatter alternativt å sørge for at transduserarrangementet innbefatter et antall transduserpar for måling av rommessige differensielle fluidstrømninger i ledningen, f.eks. for å øke robustheten til målingene for, og/eller korreksjoner for: ;(a) hastighetsprofiler for fluidstrømning i ledningen, eller ;(b) rommessige fasefordelinger hvis mer enn én fluidfase er tilstede i ledningen. ;Fremgangsmåten innbefatter alternativt måling av dempning av ultralydsignalet etter den første banen for å levere en inngang til en frekvensavstemningsalgoritme for å avstemme signalet for å oppnå optimal energioverføring inn i fluidet. ;Fremgangsmåten innbefatter alternativt å bruke dempningsmålingen som et første mål på fluiddensitet basert på en dempning av visse ledede bølgemodi som hovedsakelig er proporsjonale med et akustisk impedansforhold mellom fluidet og ledningen. ;Fremgangsmåten innbefatter alternativt å sørge for at transduserarrangementet og signalbehandlingsarrangementet eksiterer bølgemodi med ;hovedsakelig tangensial bevegelse på overflaten av den ene eller de flere veggene, hvor bølgemodiene er av en beskaffenhet for å bli koblet inn i fluidet i ledningen som en funksjon av en viskositet for fluidet, og å måle dempning av disse bølgemodiene i den ene eller de flere veggene for å beregne en viskositet for fluidet i ledningen. ;I henhold til et tredje aspekt ifølge oppfinnelsen, er det tilveiebrakt et programvareprodukt registrert på en maskinlesbar databærer, hvor programvareproduktet kan utføres på datautstyr for å utføre en fremgangsmåte ifølge det andre ved oppfinnelsen. ;Beskrivelse av tegningene ;Utførelsesformer av oppfinnelsen vil nå bli beskrevet, kun som eksempler, under henvisning til de følgende tegninger, hvor: Fig. 1 er et skjematisk diagram over ultrasonisk signalforplantning i en konvensjonell ;anordning for måling av ultralydstrømning; ;fig. 2 er et skjematisk diagram av et transduserarrangement for å realisere en ;anordning for strømningsmåling i henhold til foreliggende oppfinnelse; ;fig. 3 er et skjematisk diagram av en utførelsesform av en strømningsmåle-anordning ifølge foreliggende oppfinnelse; ;fig. 4 er en skjematisk illustrasjon av signalforplantning inne i en ledning i ;forbindelse med anordningen på fig. 3; ;fig. 5 er et skjematisk eksempel på målesignaler fremskaffet under drift av ;anordningen på fig. 3; ;fig. 6 er et eksempel på en mer avansert versjon av anordningen på fig. 3; ;fig. 7 er et eksempel på en mer avansert versjon av anordningen på fig. 3 innrettet for å måle rommessige variasjoner av fluidstrømningshastighet og ;lydhastighet i en ledning; og ;fig. 8 er et eksempel på en mer avansert versjon av anordningen på fig. 3 innrettet for å måle fluidstrømningshastighet v, lydhastighet c og viskositet for et fluid som strømmer inne i en ledning. ;Beskrivelse av utførelsesformer av oppfinnelsen ;En anordning for strømningsmåling ifølge foreliggende oppfinnelse anvender minst to transdusere 100A, 100B som er montert på en ytre overflate av en vegg 110 for en ledning 120 som leder en strømning av et fluid 130 under drift. Transduserne 100A, 100B er rommessig montert med en avstand L mellom dem i en aksial retning av ledningen 120, som illustrert på fig. 2. Transduserne 100A, 100B er montert på et første parti 150 av veggen 110, som illustrert. Et annet parti 160 av veggen 110 er dessuten på motsatt side av og parallell med det første partiet 150 av veggen 110, som illustrert. Det andre partiet 160 av veggen 110 er innrettet for å reflektere akustisk energi fra fluidet 130 fordi ledningen 120 har en egnet, f.eks. sirkulær eller rektangulær, profil. Ledningen 120 er fortrinnsvis sirkulær og har hovedsakelig konstant diameter i et område mellom transduserne 100A, 100B ved de første og andre partiene 150,160. Ultralydstråling utsendt og/eller mottatt ved ledningsveggen 110 gjennom en mekanisme for Lamb-bølgeforplantning avgrenser en vinkel cp som vist. Foreliggende oppfinnelse kan klart skjelnes fra de foran angitte, konvensjonelle strømningsmåleanordningene ved at utvelgelse av avstanden L mellom transduserne 100A, 100B er frakoblet utvelgelse av vinkelen cp for akustisk strålingsforplantning inn i strømningen av fluid 130 i ledningen 120. Slik frakobling har en viktig fordel ved at forplantningstiden tfiuidfor ultralydstråling inne i fluidet 130 blir uavhengig av strømningshastigheten i fluidet 130. Det er dessuten en ytterligere fordel fremskaffet ved hjelp av foreliggende oppfinnelse ved at usikkerheter som skyldes strømningsavhengige forplantningsbaner blir minsket og derved tar hensyn til et grunnleggende problem som påtreffes i forbindelse med konvensjonelle ultrasoniske strømningsmåleanordninger. ;Måleanordningen som er illustrert på fig. 2 anvender fortsatt en første transduser blant transduserne 100A, 100B for å stimulere Lamb-modi som forplanter seg i veggen 110 i ledningen 120. En del av den stimulerte Lamb-modusforplant-ningen i veggen 110 vil stråle inn i fluidet 130 på en rommessig fordelt måte ved en vinkel cp, nemlig på en annen måte sammenlignet med en punktstrålingskilde som er koblet til fluidet og som inntreffer i konvensjonelle ultrasoniske strømningsmåle-anordninger. Vinkelen cp er bestemt av fasehastigheten Op til Lamb-modusen og lydhastigheten c for fluidet 130. Denne vinkelen cp og lydhastigheten c bestemmer en tid som er nødvendig for at en ultralydbølge skal forplante seg utover over ledningen 120 som har en radial dimensjon D fra det første partiet 150 av veggen 110, for å bli reflektert fra det motsatte partiet 160 av veggen 110, og for å forplante seg tilbake til det første partiet 150 av veggen 110. En aksial avstand Xfra punktet for utstråling av ultralydbølger inn i fluidet 130 til det punkt hvor strålingen på nytt kommer inn i veggen 110 etter forplantning i fluidet 130, blir bestemt ved hjelp av den radiale dimensjonen D, vinkelen cp, lydforplantningshastigheten c og strømningshastigheten v. En del av ultralydbølgene som reflekteres tilbake og som treffer veggen 110, vil stimulere Lamb-bølger i veggen 110, hvor de stimulerte Lamb-bølgene er av en lignende beskaffenhet som Lamb-bølger som genereres for å eksitere fluidet 130. En mottakertransduser blant transduserne 100A, 100B vil detektere flere signaler som er et resultat av: ;(a) en første bane 200 relatert til direkte Lamb-bølgeforplantning i veggen 110 fra en sendertransduser blant transduserne 100A, 100B til en mottakertransduser blant transduserne 100A, 100B, og (b) en andre bane 210 vedrørende Lamb-bølgeforplantning i veggen 110 som er koblet inn i fluidet 130 for å generere ultralydbølger som forplanter seg i fluidet 130, hvor ultralydbølgene i fluidet 130 blir reflektert fra en motstående vegg i ledningen 120, med reflektert stråleforplantning tilbake til veggen 110 for tilkobling via Lamb- bølger inn i veggen 112 for til slutt å bli mottatt ved en mottakstransduser blant transduserne 100 A, 100B. ;Disse flere signalene vil derfor skyldes direkte forplantning langs veggen 110 og indirekte forplantning sekvensielt gjennom både veggen 110 og fluidet 130. Ultralydbølger som forplanter seg via den andre banen 210 resulterer i Lamb-bølgekobling fra veggen 110 til fluidet 130 over en kontinuerlig seksjon av ledningen 120 som gir opphav til et uendelig antall ultrasoniske strålingsbølger som forplanter seg langs sine tilknyttede baner som hensiktsmessig kan visualiseres som et strålefelt i motsetning til konvensjonelle systemer for ultrasoniske strømnings-målinger som forutsetter én eneste enkel strålebane for ultrasonisk strålingsforplantning gjennom transduserpartier, ledningsvegger og et fluid, som blir refraktert i henhold til SnelCs Lov ved grenseflater. ;Foreliggende oppfinnelse skiller seg fra konvensjonelle strømningsmåle-anordninger ved at en strømningsmåleanordning i henhold til foreliggende oppfinnelse er operativ for å måle en avstand X dekket av et punkt med stasjonær fase inne i en feltbølge som beskrevet ovenfor. Avstanden X er direkte tilordnet fluidstrømningshastigheten v og blir ikke påvirket av de samme usikkerhetskildene som oppstår i konvensjonelle fluidstrømningsmåleanordninger. Avstanden X blir helst målt ved å sammenligne gangtidene for signaler som forplanter seg langs den første banen 200 i forhold til signaler som forplanter seg langs den andre banen 210 for oppstrøms- og nedstrømsmålinger tatt i forhold til fluidstrømning inne i ledningen 120. Lydhastigheten c i fluidet 130 kan med fordel også beregnes fra gangtider, nemlig de samme fire gangtidene som vil bli beskrevet mer detaljert senere. Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer dermed den fordel at en minimum på bare to transdusere er nødvendig for nøyaktig måling av både strømningshastighet vog lydhastighet c i fluidet 130 som strømmer i ledningen 120. Ytterligere transdusere kan alternativt benyttes til å ekstrahere ytterligere informasjon, f.eks. rommessig strømningsprofil inne i ledningen 120 som forklart mer detaljert senere. ;Et teoretisk grunnlag for implementering av utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet. Betrakt en strømningsmåleanordning som illustrert på fig. 2 med sitt par med transdusere 100A, 100B montert på en ytre overflate av veggen 110 av ledningen 120. Transduserne 100A, 100B veksler mellom sending og mottakelse av ultralydsignaler slik at både oppstrøms- og nedstrømsmålinger blir implementert. En sendende transduser av transduserne 100A, 100B eksiterer en Lamb-ledet bølgemodus i veggen 110 for ledningen 120 hvorav en del rommessig kobles gradvis inn i fluidstrømningen i et volum definert av veggene 110 for å generere utstrålt stråling inne i fluidet 130. Strålingen skjærer en vinkel cp som definert av Snell's Lov og som uttrykt i ligning 2 (lign. 2): hvor c er lydhastigheten i fluidet 130 og cp er fasehastigheten til Lamb-modusen, og cp er vinkelen mellom retningen til lyd som forplanter seg i fluidet 130 og aksen 230 for ledningen 120. Hastighetskomponenter i aksiale og radiale retninger for ultralyd-signalene i fluidet 130 er gitt henholdsvis ved ligningene 3 og 4, (lign. 3 og lign. 4): ;hvor y-aksen definerer en radial retning og x-aksen definerer en aksial retning parallell med aksen 230. ;Den tid som et akustisk signal trenger for å forplante seg to ganger over ledningen 120 i forbindelse med en refleksjon ved den andre delen 160 av veggen 110, nemlig å forplante seg over en avstand 2D, er definert ved ligning 5 (lign. 5): ;Når fluidet 130 er i ro i ledningen 120, er den aksiale avstanden som tilbakelegges av en ultralydbølge fra dens utstrålingspunkt fra den første del 150 av veggen 110 inn i fluidet 130 til sitt gjeninntredelsespunkt i den første delen 150 av veggen 130 definert av Xo som angitt i ligning 6 (lign. 6): ;Hvis fluidet 130 er i bevegelse med en jevn aksial strømningshastighet av størrelse v, blir den aksiale komponenten av den akustiske forplantningshastigheten modifisert på konvensjonell måte slik at den avstand som dekkes under akustisk forplantning i fluidet blir definert av ligning 7 (lign. 7): hvor "dn" og "up" refererer til henholdsvis nedstrøms og oppstrøms lyd-forplantningsretninger gjennom fluidet 130. Bidraget til X som skyldes strømning av fluidet 130 er positivt for den nedstrøms forplantningen av lydbølgene og negativ for den oppstrøms forplantningen av lydbølgene. Ligning 7 (lign. 7) vedrører en enkelt småstråle i fluidet 130 i ledningen 120. Forutsatt at det er en konstant transversal dimensjon D for ledningen 120 inne i området for delene 150,160 av ledningsveggene, vil alle slike småstråler kombineres konstruktivt for å danne et enkelt signal som ankommer ved en mottakende transduser blant transduserne 100A, 100B. Eksemplet som er gitt her vedrører uniform strømning, men enhver hovedsakelig laminær strømning v( y) kan behandles på lignende måte ved integrasjon eller summering svarende til deldomener langs strålebanene. Forplantningstiden tmder avhengig av bare den radiale lydhastighetskomponenten og forblir dermed konstant når strømningshastigheten til fluidet 130 i gjennomsnitt er i den aksiale retningen langs ledningen 120. Fra ligningene 6 og 7 er det mulig å bestemme analytisk at en middelverdi av de oppstrøms og de nedstrøms aksiale forplantningsdistansene er lik forplantningsdistansen X0når fluidet 130 er i ro, som gitt i ligning 8 (lign. 8): ;Mens et tilsvarende forhold til ligning 8 (lign. 8) for oppstrøms og nedstrøms distanser i konvensjonelle fluidstrømningsmåleanordninger bare gjelder som en tilnærmelse når v* «c2, gjelder ligning 8 for alle størrelser av hastighetene vog c.

Med hensyn til foreliggende oppfinnelse kan differansen mellom de aksiale forplantningsavstandne Xdnog Xup måles ved å sammenligne de oppstrøms og nedstrøms gangtider gjennom de første og andre banene 200, 210, som nevnt foran, refererer den første banen 200 til ledet bølgeforplantning inne i veggen 110 i ledningen 120 langs avstanden L, og den andre banen 210 refererer til ledet bølgeforplantning over en avstand ( L- Xupdn) i tillegg til forplantning gjennom fluidet 130 og en refleksjon på det andre partiet 160 av veggen 110. For måling av strømningshastigheten for fluidet 130 blir det tatt totalt fire målinger, nemlig én for hver av de to banene 200, 210 for henholdsvis oppstrøms- og nedstrømsretningene som angitt i ligningene 9 og 10 (lign. 9 & lign. 10) hvor "pathl" og "path2" henholdsvis svarer til banene 200, 210: hvor tdeiay er en systemforsinkelse for elektronikk og ultralydtransdusere. Generelt blir en ledet bølgeforplantningstid for et punkt med stasjonær fase på overflaten av ledningen 120 som svarer til en forplantningslengde Ax, gitt ved ligning 11 (lign. 11):

De forannevnte fire tidsmålingene kan kombineres som angitt i ligning 12 (lign. 12): Fra ligning 12 er det mulig ved innsetting av et uttrykk som definerer vinkelen cp som en funksjon av tidsmålingene, gitt fasehastigheten cp og distansen D, å få gitt en ligning 13 (lign. 13)

Tidsmålingen i ligningene 9 og 10 kan kombineres for å gi et uttrykk ligning 14 (lign. 14) vedrørende tidsmåling av hastigheten v for fluidet 130, vinkelen cp og fasehastigheten cp for Lamb-bølger i veggen 110:

Ligning 14 kan reorganiseres for å gi ligning 15:

I praksis er det gjennomførbart å måle fasehastigheten cp for Lamb-bølger som forplanter seg langs veggen 110 i ledningen 120 langs den første banen 200 (pathl) som definert i ligning 16:

Fra ligning 16 kan lydhastigheten c i fluidet 130 beregnes ved hjelp av en direkte bruk av Snell's Lov som i ligning 17: hvor

I et strømningsmåleinstrument blir dermed fire gangtidsmålinger tatt langs de første og andre banene (pathl, path2) 200, 210 i henholdsvis oppstrøms- og nedstrømsretningene. Disse fire tidsmålingene blir kombinert for å gjøre det mulig å beregne strømningshastigheten v ved å bruke ligning 15, og lydhastigheten c blir beregnet ved å bruke ligningene 17 og 18 (lign. 17 og lign. 18).

En utførelsesform av en strømningsmåleanordning i henhold til foreliggende oppfinnelse er illustrert på fig. 3. På fig. 3 er strømningsmåleanordningen indikert generelt ved 300 og innbefatter i det minste de to transduserne 100A, 100B og en signalbehandlingsenhet 310 som omfatter en databehandlingsenhet 320 koblet til et datalager 330. Programvareprodukter er lagret i datalageret 310 implementert som et maskinlesbart datamedium, hvor datalageret 330 er koblet i datakommunikasjon med databehandlingsenheten 320.

Under drift er anordningen 300 operativ for å eksitere én eller flere av transduserne 100A, 100B for å injisere ultralydstråling inn i strømningen 130 i ledningen 120. Anordningen 300 er dessuten samtidig operativ for å motta signaler fra transduserne 100A, 100B for behandling. De foran nevnte programvare-produktene er operative for å styre driften av anordningen 300 når de utføres på signalbehandlingsenheten 310.1 tillegg innbefatter anordningen 300 en utmating hvor et signal S( v, c) blir levert, f.eks. som en datastrøm, hvor signalet S( v, c) innbefatter et mål på fluidhastighet vog/eller lydhastighet c i fluidet 130 som befinner seg i ledningen 120. Alternativt er ledningen 120 en integrert del av anordningen 300. Alternativt kan anordningen 300 være implementert slik at den kan ettermonteres på eksisterende installerte ledninger. Andre installasjonsmuligheter er også gjennomførbare.

Som nevnt annet sted i forbindelse med foreliggende oppfinnelse, er signalbehandlingsenheten 310 alternativt utplassert på samme sted som transduserne 100A, 100B. Alternativt er signalbehandlingsenheten 310 anordnet på et fjerntliggende sted i forhold til transduserne 100A, 100B, f.eks. for å gjøre det mulig for transduserne 100A, 100B å bli anvendt i omgivelser med høy temperatur som ville være for høy for databehandlingsutstyr basert på mikrofabrikkerte silisium-anordninger. Transduserne 100A, 100B er alternativt forsynt med lokale elektronikk-komponenter som er i stand til å operere ved høyere temperaturer, f.eks. termioniske miniatyrforsterkere på stedet for å eksitere transduserne 100A, 100B og for å forsterke mottatte signaler generert av transduserne 100A, 100B som reaksjon på mottatt ultralydstråling.

Signaler generert av signalbehandlingsenheten 310 for å stimulere transduserne 100A, 100B til å generere ultralydstråling i ledningen 120, omfatter en rekke utbrudd av pulser som illustrert skjematisk på fig. 4 under henvisning til en horisontal tidslinje. Hvert utbrudd av pulser blir gjentatt med et tidsintervall T1 som eventuelt er lenger enn forplantningstiden for strålingen til å forplante seg fra en første av transduserne 100A, 100B via den andre banen 210 (path2) for å nå en annen av transduserne 100A, 100B. En varighet på utbruddet av pulser T2 er dessuten eventuelt kortere enn en tidsperiode som er nødvendig for at ultralydstrålingen forplanter seg via den første banen (pathl) 200 som Lamb-bølger fra en første av transduserne 100A, 100B til en andre av transduserne 100A, 100B. En periode T3 for hver puls er eventuelt mindre enn varigheten av utbruddet av pulser T2; hvert utbrudd av pulser innbefatter f.eks. fortrinnsvis fra 2 til 20 pulser.

Det vises til fig. 4 hvor hver transduser 100A, 100B alternativt innbefatter et piezoelektrisk element 350 som kan være koblet via et kilelignende element 360 til en ytre flate av veggen 110 for selektivt å eksitere én eller flere spesifikt ledede bølgemodi i den ene eller de flere leden/eggene 110, og dermed et forbedret signal/støy-forhold for en gitt størrelse av drivsignaiet som genereres av signalbehandlingsenheten 310. Alternativt kan elektromagnetiske anordninger og/eller elektrostatiske anordninger benyttes til å implementere transduserne 100A, 100B. Når transduseren 100A blir stimulert av et drivsignal fra signalbehandlingsenheten 310, oppviser ultralydstråling en første tidsforsinkelse U som forplanter seg gjennom transduseren 100 og elektronikken og alternativt et kileelement 360, en andre tidsforsinkelse t2 som forplanter seg som Lamb-bølger inne i veggen 110, en tredje tidsforsinkelse t3 som forplanter seg som en utgående bølge i fluidet 130, en fjerde tidsforsinkelse U som forplanter seg som en reflektert bølge, en femte tidsforsinkelse t5 som forplantes som en gjeninnført Lamb-bølge i veggen 110, og en sjette tidsforsinkelse fe som forplanter seg gjennom det eventuelle kilelignende elementet 360 og transduseren 100B, og mottakerelektronikken. Den totale forplantningstiden ff for ultralydstrålen fra det eventuelle piezoelektriske elementet 360 i den første transduseren 100A til det eventuelle piezoelektriske elementet 360 i den andre transduseren 100B, er følgelig gitt ved ligning 19 (lign. 19):

Ligning 19 angår også ultrasonisk strålingsforplantning fra den andre transduseren 100B til den første transduseren 100A. Strømning inne i fludiet 130 innvirker på den totale tiden tt. Konvensjonelle strømningsmåleanordninger, f.eks. som illustrert på fig. 1, forsøker å måle en total forplantningstid, nemlig ekvivalent med tt i ligning 19, for å bestemme fluidstrømningshastighet v og lydhastighet c i fluidet 130. En slik konvensjonell løsning resulterer i målingsunøyaktigheter som fluidstrømningsmåleanordningen som opererer i henhold til foreliggende oppfinnelse, unngår. Strømningsmåleanordningen i henhold til foreliggende oppfinnelse kan skilles fra konvensjonelle ultrasoniske strømningsmåleanordninger ved at pulsen med ultralydstråling som forplanter seg som Lamb-bølger langs den første banen 200 (pathl) fra én av transduserne 100A, 100B til den andre av disse, blir brukt som en tidsreferanse for måling av en forplantningstid for den samme strålingspulsen som forplanter seg langs den andre banen 210 (path2). Et slikt tidsmessig forhold mellom pulsen slik den forplantes langs de første og andre banene 200, 210, er illustrert på fig. 5. For måling av fasehastigheten cp er det imidlertid nødvendig å bestemme tidsforsinkelsene U og t$.

På fig. 5 er en tidsakse langs absissen betegnet 400 med økende tid fra venstre til høyre, og en ordinatakse 410 betegner signalstyrke for pulsutbruddet i det mottatte signalet, økende fra bunnen til toppen for hver av de tre delplottingene. Et første pulsutbrudd indikert ved 450, blir tilført en sendertransduser blant transduserne 100A, 100B. Et pulsutbrudd indikert ved 460, blir mottatt ved en mottakertransduser blant transduserne 100A, 100B som et resultat av Lamb-bølgeforplantning ene og alene langs den første banen 200 (pathl). En tid tL=tPipe( L) blir brukt til å betegne en forplantningstid for Lamb-bølger langs en distanse L som nevnt foran. Et pulsutbrudd indikert ved 470, blir mottatt med mottakertransduseren som et resultat av ultralydstrålingen som er eksitert ved hjelp av utbruddet av pulser som forplanter seg langs den andre banen 210 (path2); idet denne andre banen 210 som nevnt foran, innbefatter flere småstråler som har innbyrdes like forplantningstidsforsinkelser. En tidsdifferanse At mellom mottakelse av pulsutbruddene 460, 470 er gitt ved ligning 20 (lign. 20):

I ligning 20 er uttrykkene i den venstre parentesen definert av Lamb-bølgeforplantning i veggen 110 i ledningen 120, påvirket av strømningen 130 i fluidet ved at avstanden X blir modifisert, mens uttrykkene i den høyre parentesen representerer forplantningstiden i fluidet, som ikke ble påvirket av strømningen i fluidet. Ligning 20 blir fortrinnsvis beregnet i anordningen 300 for oppstrøms- og nedstrømsretningene i forhold til strømningen. Som vist tidligere i ligningene 15 til 18, kan uttrykkene i den høyre parentesen i ligning 20 relateres til fasehastigheten cp for Lamb-bølgen i veggen 110 og til dimensjonen D for å tilveiebringe en meget nøyaktig beregning av fluidstrømningshastigheten v såvel som lydhastigheten c i fluidet 130. Denne forbedrede beskrivelsen av forplantningsforsinkelsene gjør det enklere å bruke Lamb-bølger i en ultralydstrømningsmåler ved å unngå antakelsen om lydforplantning langs en fast bane.

Transduserne 100A, 100B i kombinasjon med ledningen 120 og utformingen av pulsutbruddene, er fortrinnsvis formet slik at pulsutbruddene 460, 470 når de blir mottatt ved den mottakende transduseren, er tidsmessig veldefinerte og tidsmessig kompakte. En slik karakteristikk blir oppnådd ved å sikre at alle småstråler som illustrert på fig. 2 og fig. 4, som eksiteres av Lamb-bølgekobling fra veggen 110 til fluidet 130 og omvendt, har en innbyrdes lignende verdi for en sum av tidene ( t3+ t4). Det er f.eks. gunstig at ledningen 120 har en konstant nominell diameter for dimensjonen D og en konstant tykkelse av veggen 110 over et område mellom transduserne 100A, 100B, f.eks. innenfor mindre enn en terskelvariasjon i dimensjoner langs denne lengden mellom transduserne 100A, 100B. Terskelverdien er fortrinnsvis mindre enn 10%, helst mindre enn 3% og aller helst mindre enn 1%. Signalbehandlingsenheten 320 er eventuelt tilknyttet en taktenhet eller klokke med høy nøyaktighet, f.eks. basert på en kvartskrystallresonator for nøyaktig måling av tider for pulsene 450, 460, 470 for henholdsvis oppstrøms- og nedstrømsretningene, for å generere parametre for bruk i beregninger representert ved ligningene 15 til 18 (lign. 15 til 18) som utføres i signalbehandlingsenheten 320 for beregning av fluid-strømningshastighet vog/eller lydhastighet c i fluidet 130. Foreliggende oppfinnelse representerer følgelig et betydelig fremskritt sammenlignet med konvensjonelle løsninger, fordi bidrag fra forskjellige feilkilder er blitt fjernet.

Anordningen 300 er egnet for ytterligere utvikling, f.eks. å frembringe en strømningsmåleanordning som generelt antydet ved 500 på fig. 6, hvor ledningen 120 er forsynt med en strømningsbegrensning 510, f.eks. en Venturi-strømnings-begrensning som genererer et differansetrykk som reaksjon på en strømning av et fluid 130 gjennom begrensningen, som blir avfølt av en trykksensor 520 hvis trykkindikerende utgangssignal Sp blir koblet til signalbehandlingsenheten 310. Strømningsbegrensningen 510 er eventuelt implementert i form av en aktivert ventil for å regulere fluidstrømning, f.eks. en ventil innrettet for å koble om en retning av fluidstrømningen mellom et antall forskjellige ledninger i et undergrunnsnett av borehull i forbindelse med oljeutvinning, karbondioksid-innfangning og -lagring. En transduser i trykksensoren 520 er alternativt montert foran begrensningen 510 og en annen transduser i trykksensoren 520 er montert på begrensningen 510 som illustrert, selv om andre plasseringer av transduserne i trykksensoren 520 er gjennomførbare. Venturi-strømningsbegrensningen 510 er eventuelt også utstyrt med en temperatursensor 530 for måling av en temperatur i strømningen av fluidet 130, hvor et temperaturindikerende signal Sr også blir levert til signalbehandlingsenheten 310. Måling av strømningshastigheten v ved å bruke ligningene 15 til 18, temperaturen Sr til fluidet 130 og trykkdifferansen Sp gjør det mulig å beregne en viskositet for fluidet 130 og/eller densiteten til fluidet 130, og derved fremskaffe innsikt vedrørende beskaffenheten til sammensetningen av fluidet 130, f.eks. å bestemme dens bestanddeler når fluidet 130 er en flerfaseblanding.

Signalbehandlingsenheten 310 er alternativt innrettet for å monitorere den tidsmessige formen av pulsutbruddene 460, 470 og justere én eller flere av periodene T2 og T3 for å fremskaffe en eventuell tidsmessig form for pulsutbruddene 460, 470 for å tilveiebringe en mest mulig nøyaktig bestemmelse av pulstider for anvendelse i ligningene 15 til 18 når disse utføres i databehandlingsenheten 320. En slik justering av T2 og T3 kan utføres hurtig ved hjelp av en iteraktiv algoritme for en situasjon hvor strømningen av fluid 130 i ledningen 120 er kvasi-konstant. En slik justering kan innbefatte, men er ikke begrenset til, hyppig justering av pulsskuren 450.

På fig. 7 er det vist en valgfri utførelsesform av en strømningsmåleanordning ifølge foreliggende oppfinnelse for måling av rommessige differensialstrømninger inne i ledningen 120. Veggene 110 i ledningen 120 er eventuelt implementert til å ha en hovedsakelig sirkulær proil som illustrert i tverrsnitt. Par med transdusere 100A, 100B er anordnet langs og omkring veggene 110 til ledningen 120 slik at de andre banene 210 for hvert sett 600A, 600B, 600C av transduserne 100A, 100B skjærer fluidet 130 ved forskjellige vinkler. Settene med transdusere 600A, 600B, 600C er koblet til signalbehandlingsenheten 310. Signalbehandlingsenheten 310 er dessuten innrettet for å betjene settene med transdusere 600A, 600B, 600C hurtig i rekkefølge, f.eks. på en multiplekset måte, eller simultant på en hovedsakelig samtidig måte. Foren hovedsakelig rommessig uniform strømning av fluid 130 i ledningen 120 genererer settene med transdusere 600A, 600B, 600C i samvirke med sin signalbehandlingsenhet 310 hovedsakelig like signaler. Når strømningen av fluidet 130 er ikke-uniform, f.eks. når et lag med sandsediment 610 strømmer langsommere ved bunnområdet av ledningen 120 som ellers er fylt med f.eks. olje og vann, vil imidlertid signalene som genereres ved å benytte settene med transdusere 600A, 600B, 600C være innbyrdes forskjellige; idet denne differansen kan benyttes av signalbehandlingsenheten 310 til å karakterisere en ikke-uniform beskaffenhet av strømningen i ledningen 120. Ledningen 120 kan alternativt være utstyrt med par av transdusere 100A, 100B omkring sin omkrets, f.eks. parene 600 som er implementert med mellomrom på 72°. Transduserne 100A, 100B i settene med transdusere 600A, 600B, 600C er anordnet langs ledningen 120 på en måte som skissert på fig. 2 og fig. 4.

Anordningen 300, 500 er alternativt implementert slik at lydsignaldempningen

i den første banen 200 kan overvåkes for å tilveiebringe en inngang til en frekvensavstemningsalgoritme for å justere driften av anordningen 300, 500 for å oppnå optimal energioverføring i fluidet 130. En måling av dempningen blir alternativt brukt som et første mål på fluiddensiteten, basert på dempningen av en foretrukket densitet-sensitiv modus som hovedsakelig er proporsjonal med et akustisk impedansforhold mellom fluidet og ledningen.

Som en ytterligere modifikasjon av anordningen 300, 500, er det alternativt gjennomførbart å bruke transduserne 100A, 100B på en passende modifisert form, f.eks. ved å innbefatte et antall ytterligere elementer i disse som er egnet for å eksitere ledede bølgemodi med fremherskende tangensial bevegelse på overflaten av ledningsveggen 110 mellom transduserne 100A, 100B. Slik skjærbevegelse kobles hovedsakelig fra veggen 110 mellom transduserne 100A, 100B til fluidet 130 som en funksjon av viskositeten til fluidet 130 og gjør det dermed mulig å beregne fluidviskositet basert på målinger av dempning av ledet modus. Det vises til fig. 8 hvor det er vist en illustrasjon av en første modifisert form av anordningen 300 på fig. 3; den første modifiserte anordningen på fig. 8 er generelt antydet ved 700. Anordningen 700 innbefatter integrert i husene til transduserne 100A, 100B ytterligere transdusere 71 OA, 71 OB for å generere og/eller motta ledede bølger 720 som forplanter seg inne i én eller flere vegger 110 og som delvis kobles til fluidet 130 inne i ledningen 120 på en måte som blir påvirket av viskositeten til fluidet 130; hvor en komponent y blir brukt til å betegne densiteten eller viskositeten. Anordningen 700 er fordelaktig ved at en rommessig samlokalisering av transduserne 100A, 71 OA i likhet med transduserne 11 OB, 71 OB i samme hus med tilhørende forbindelseskabler gjør det mulig å oppnå større funksjonalitet for en gitt fysisk dimensjon av anordningen. En andre modifisert versjon av anordningen 300 på fig. 3 er også illustrert på fig. 8 og generelt angitt ved 800. Den modifiserte anordningen 800 har sine transdusere 100A, 100B og 710A, 710B rommessig og innbyrdes separert langs ledningen 120.1 anordningen er transduserne 71 OA, 71 OB eventuelt på en seksjon av ledningen 120 som kan brukes som en selvstendig viskositetsmålingsanordning, nemlig uavhengig av transduserne 100A, 100B som brukes til måling av strømningshastighet vog lydhastighet c.

Bruk av anordningen 300, 700, 800 til måling av flerfasestrømninger vil nå bli belyst enda mer detaljert.

Situasjon 1: Et enfasefluid 130 strømmer inne i ledningen 120. Anordningen 300 måler strømningshastigheten v for enfasefluidet. Lydhastigheten c i enfasefluidet 130 vil forbli konstant for en gitt temperatur i fluidet 130.

Situasjon 2: Et tofasefluid 130 blander strømninger inne i ledningen 120. Anordningen 300 måler strømningshastigheten v og lydhastigheten c i strømningen. Lydhastigheten c varierer mellomCiog c2 i henhold til en andel mellom de første og andre fasene som er tilstede i strømningen, hvorCier lydhastigheten i den første fasen med andel ( pi, og c2 er lydhastigheten i den andre fasen med andel <p2, slik som ifølge ligning 21:

Ligning 21 blir løst under drift i databehandlingsenheten 310.

Situasjon 3: En trefasefluid-blanding 130 strømmer inne i ledningen 120. Anordningen 600, 700, 800 måler strømningshastigheten v, lydhastigheten c og densiteten eller viskositeten y slik at ifølge ligning 22:

Hvor q>i, q>2,CØ3er relative andeler av de tre fasene,Ci, c2, C3 er lydhastigheter i de respektive tre fasene og yi,Y2, Y3 er viskositeter eller densiteter for de respektive tre fasene. Parameterne i ligning 22 (lign.22) blir i praksis påvirket av temperatur og trykk i ledningen 120.

Én eller flere ytterligere sensorer kan alternativt være innbefattet i anordningen 500, 700, 800 for avføling av strømningen av fluid 130 og derved måling av sammensetningen av fire eller flere faser som er tilstede i ledningen 120. Én eller flere elektromagnetiske sensorer, temperatursensorer, elektriske resistans-sensorer kan f.eks. være innbefattet i anordningen 300, 500, 700, 800 for å forbedre måling av ytelse og funksjonalitet. Temperatur- og trykkmålinger for bruk i beregninger i signalbehandlingsenheten 310 blir alternativt fremskaffet fra eksterne trykk- og/eller temperatursensorer til anordningen 300, 500, 700, 800.

Som nevnt foran, vil man forstå at signalbehandlingsenheten 310 alternativt kan være anordnet på et fjerntliggende sted i forhold til transduserne 100A, 100B, f.eks. for å kunne takle de barske miljøene hvor høye temperaturer blir påtruffet, f.eks. nede i borehull, i undergrunnsinstallasjoner og borehullsnettverk. Foreliggende oppfinnelse vil med hell også kunne anvendes i luftfartssystemer, slik som brensels-forsyningssystemer til luftfartøyer og rakettmotorer, i forbindelse med kjemiske behandlingsindustrier slik som oljeraffinering, ved kjernekraftreaktorer, i anlegg for oppbevaring av kjernefysisk avfall, i matbehandlingsanlegg, i karbondioksid-innfangning og -lagringssystemer for å nevne noen få mulige installasjoner.

Modifikasjoner av utførelsesformer av den oppfinnelsen som er beskrevet i det foregående, er mulig uten å avvike fra rammen for oppfinnelsen slik den er definert i de vedføyde patentkravene.

Uttrykk slik som "innbefattende", "omfattende", "inkorporerende", "bestående av", "som har", "som er" brukt til å beskrive og kreve beskyttelse for foreliggende oppfinnelse, er ment å skulle oppfattes på en ikke-begrensende måte, nemlig å tillate artikler, komponenter eller elementer som ikke eksplisitt er beskrevet, for også å kunne være tilstede. Referanse til entall er også ment å skulle oppfattes å vedrøre flertallsformene.

Tall som er innbefattet i parentes i de vedføyde patentkravene, er ment å bidra til en forståelse av kravene og skal ikke på noen måte oppfattes som begrensende for de trekk som angis i disse kravene.

Claims (16)

1. Strømningsmåleanordning (300, 500) for måling av en strømning av et fluid (130) i en ledning (120) som innbefatter én eller flere vegger (110), hvor anordningen (300, 500) innbefatter et transduserarrangement (100A, 100B), innbefattende minst én transduser for å utsende ultralydstråling i strømningen (130) og minst én transduser for å motta ultralydstråling fra strømningen (130) under drift, og et signalbehandlingsarrangement (310) for å generere signaler for å eksitere transduserarrangementer (100A, 100B) og for å behandle de mottatte signalene som tilveiebringes av transduserarrangementet (100A, 100B) for å generere utgangssignalerfra signalbehandlingsarrangementet (310) som er en indikasjon på egenskaper ved strømningen, karakterisert vedat transduserarrangementet (100A, 100B) i samvirke med ledningen (120) er innrettet for å frembringe en første bane (200) ene og alene via den eller de flere veggene (110) for ultrasonisk Lamb-bølgestrålekobling direkte fra den minst ene transduseren for utsendelse av ultralydstråling til den minst ene transduseren for å motta ultralydstråling for å generere et første mottatt signal; hvor transduserarrangementet (100A, 100B) i samvirke med ledningen (120) er innrettet for å tilveiebringe minst én andre bane (210) for forplantning av ultralydstråling inne i den ene eller de flere av veggene (100) via Lamb-bølgekobling til i det minste en del av strømningen (130) fra den minst ene transduseren for å utsende ultralydstråling til den minst ene transduseren, for å motta ultralydstråling for å generere et andre mottatt signal; og signalbehandlingsarrangementet (310) er innrettet for å bestemme, fra de første og andre signalene, forplantningstidsperioder for ultralyd gjennom den første banen (200) og gjennom den minst ene andre banen (210) i oppstrøms- og nedstrøms-strømningsretningene, og for å utføre beregningsmessige operasjoner på forplantningstidsperiodene for å bestemme de nevnte egenskapene for strømningen i forhold til minst én av: en strømningshastighet ( v) for fluidet (130) i ledningen (120), en lydhastighet (c) gjennom fluidet (130).

2. Anordning (300, 500) ifølge krav 1, hvor anordningen (300, 500) er innrettet for å beregne strømningshastigheten ( v) for fluidet (130) og/eller lydhastigheten (c) i fluidet (130) fra forplantningstidsperiodene i kombinasjon med data vedrørende fasehastighet for Lamb-bølger i den ene eller de flere veggene (110) i ledningen (120), og en transversal dimensjon (D) for ledningen (120).

3. Anordning (300, 500) ifølge krav 1, hvor forplantningstidsperiodene via et antall av den minst ene andre banen (210) er innbyrdes tidsmessig like for å forsyne signalbehandlingsenheten (310) med en enkelt tidspuls (470) eller et pulsutbrudd (470) for å utføre tidsmålinger for å bestemme fluidstrømningshastigheten (v) og/eller lydhastigheten (c).

4. Anordning (300,500) ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor anordningen (300, 500) er innrettet for å innbefatte og/eller være montert til en seksjon av ledningen (120) som har en hovedsakelig konstant transversal dimensjon ( D) med hensyn til en aksial retning (230) for ledningen (120) i et område mellom transduserne (100A, 100B) i transduserarrangementet (100A, 100B), hvor den konstante transversale dimensjonen (D) gjør det mulig å forplantningstidsforsinkelser via den minst ene andre banen (210) for å bli innbyrdes tidsmessig like.

5. Anordning (500) ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor ledningen (120) innbefatter minst én strømningsbegrensning (510) for å generere en trykkdifferanse over denne som reaksjon på en fluidstrømning gjennom begrensningen, og hvor anordningen (500) innbefatter en trykksensor (520) for måling av trykkdifferansen som er utviklet over den minst ene strømningsbegrensningen (510), og generering av et trykksignal (Sp) som en indikasjon på trykkdifferansen for signalbehandlingsarrangementet (310), og et temperatursensorarrangement (530) for måling av en temperatur og/eller en temperaturdifferanse for strømningen av fluid (130), for å forsyne signalbehandlingsarrangementet (310) med et temperatursignal (Sr) som er en indikasjon på temperaturen og/eller temperaturdifferansen, og hvor signalbehand lingsarrangementet (310) er innrettet for å benytte trykket og/eller trykkdifferansen, temperaturen og/eller temperaturdifferansen og strømningshastigheten for fluidet til å bestemme en viskositets- og/eller densitetsmåling for fluidet (130).

6. Anordning (300, 500) ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor transduserarrangementet (100A, 100B) innbefatter et antall transduserpar (100A, 100B) for måling av rommessig forskjellige fluidstrømninger i ledningen (120).

7. Anordning (300, 500) ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor transduserarrangementet (100A, 100B) i samvirke med signalbehandlingsarrangementet (310) er innrettet for å eksitere ledede bølgemodi med fremhersket tangensial overflatebevegelse, hvor bølgemodiene er av en beskaffenhet for å bli koblet inn i fluidet (130) som en funksjon av en viskositet for fluidet (130), og hvor signalbehandlingsarrangementet (310) er operativt for å måle dempning av bølgemodiene i den nevnte ene eller de flere veggene (110) for måling aven viskositet for fluidet (130) i ledningen (120).

8. Anordning (300, 500, 700) ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 7, hvor anordningen (300, 500, 700) er innrettet for å utføre strømningsmålinger i minst én av: (a) brønnhullsanvendelser; (b) i undersjøiske anvendelser; (c) i vanninjeksjonssystemer; (d) i gassinjeksjonssystemer; (e) i karbondioksid-lagringssystemer; (f) i olje- og/eller gassproduksjon; (g) i borehull for geotermisk energiproduksjon; (h) i reguleringssoner i flersone olje- og/eller gass- og/eller vannbrønner; (i) ved styring av én eller flere ventiler for regulering av fluidstrømninger; og (j) i kjemiske produksjonsanordninger for bruk til regulering av kjemikalieinjeksjon i disse.

9. Fremgangsmåte for måling av en strømning av et fluid (130) i en ledning (120) som innbefatter én eller flere vegger (110), karakterisert vedat fremgangsmåten innbefatter: (a) å anordne et transduserarrangement (100A, 100B) for å innbefatte minst én transduser for utsendelse av ultralydstråling i strømningen (130) og minst én transduser for mottakelse av ultralydstråling fra strømningen (130), og å anordne et signalbehandlingsarrangement (310) for å generere signaler for å eksitere transduserarrangementet (100A, 100B), og for å behandle mottatte signaler levert av transduserarrangementet (100A, 100B); (b) å sørge for at transduserarrangementet (100A, 100B) i samvirke med ledningen (120) tilveiebringer en første bane (200) ene og alene via den ene eller de flere veggene (110) for ultrasonisk Lamb-bølgestrålingskobling direkte fra den minst ene transduseren for utsendelse av ultralydstråling, og den minst ene transduseren for å motta ultralydstråling for generering av et første mottatt signal; (c) å sørge for at transduserarrangementet (100A, 100B) i samvirke med ledningen (120) tilveiebringer minst én andre bane (210) for forplantning av ultralydstråling i den ene eller de flere veggene (100) via Lamb-bølgekobling til i det minste en del av strømningen (130) fra den minst ene transduseren for utsendelse av ultralydstråling til den minst ene transduseren for mottakelse av ultralydstråling for å generere et andre mottatt signal; og (d) å sørge for at signalbehandlingsarrangementet (310) bestemmer, fra de første og andre signalene, ultrasoniske strålingsforplantningstidsperioder gjennom den første banen (200) og gjennom den minst ene andre banen (210) i oppstrøms- og nedstrøms-retningene, og å utføre beregningsmessige operasjoner på forplantningstidsperiodene for å bestemme de nevnte egenskapene ved strømningen i forbindelse med minst én av: en strømningshastighet for fluidet (130) i ledningen (120), en lydhastighet gjennom fluidet (130).

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, hvor beregning av strømningshastigheten ( v) for fluidet (130) og/eller av lydhastigheten (c) i fluidet (130) fra forplantningstidsperiodene blir utført i kombinasjon med anvendelse av data som er relatert til fasehastigheten for Lamb-bølger i den ene eller de flere veggene (110) i ledningen (120) og en tverrdimensjon (D) for ledningen (120).

11. Fremgangsmåte ifølge krav 9, innbefattende å sørge for at forplantnings-tidsperioden via et antall av den minst ene andre banen (210) blir innbyrdes tidsmessig like for å forsyne signalbehandlingsenheten (310) med en enkelt tidspuls (470) eller et enkelt tidsutbrudd (470) for å utføre tidsmålinger for å bestemme fluidstrømningshastigheten ( v) og/eller lydhastigheten (c).

12. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 9 til 11, innbefattende å sørge for at en seksjon av ledningen (120) har en hovedsakelig konstant transversal dimensjon (D) i forbindelse med en aksial retning (230) for ledningen (120) i et område mellom transduserne (100A, 100B) i transduserarrangementet (100A, 100B), hvor den konstante transversale dimensjonen (D) muliggjør forplantningstidsforsinkelser via den minst ene andre banen (210) å bli innbyrdes tidsmessig like.

13. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 9 til 12, innbefattende å sørge for at minst én strømningsbegrensning (510) blir innbefattet i ledningen (120) for å generere en trykkdifferanse over denne som reaksjon på fluidstrømning gjennom begrensningen, og måling ved å bruke en trykksensor (520) av en trykkdifferanse utviklet over den minst ene strømningsbegrensningen (510) og/eller inne i ledningen (120), og generering av et trykksignal (Sp) som en indikasjon på trykkdifferansen og/eller trykket for et signalbehandlingsarrangement (310), og et temperatursensorarrangement (530) for måling av en temperatur og/eller en temperaturdifferanse i fluidstrømningen (130) for å forsyne signalbehandlingsarrangementet med et temperatursignal ( ST) som er indikasjon på temperaturen og/eller temperaturdifferansen, og å benytte i signalbehandlingsarrangementet (310), trykkdifferansen, temperaturen og strømningshastigheten for fluidet til å bestemme en viskositets- og/eller densitetsmåling for fluidet (130).

14. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 9 til 13, innbefattende å sørge for at transduserarrangementet (100A, 100B) innbefatter et antall transduserpar (100A, 100B) for måling av rommessige differensielle fluidstrømninger i ledningen (120).

15. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 9 til 14, hvor fremgangsmåten er innrettet for å utføre strømningsmåling i minst én av: (a) brønnhullsanvendelser; (b) undersjøiske anvendelser; (c) vanninjeksjonssystemer; (d) gassinjeksjonssystemer; (e) karbondioksid-lagringssystemer; (f) olje- og/eller gassproduksjonssystemer; (g) borehull for geotermisk energiproduksjon; (h) reguleringssoner i brønner for produksjon av olje og/eller vann; (i) styring av én eller flere ventiler for regulering av fluidstrømninger; og (j) kjemisk produksjonsapparatur for bruk ved regulering av kjemikalieinjeksjon.

16. Programvareprodukt registrert på en datamaskinlesbar databærer, hvor programvareproduktet kan utføres på beregningsutstyr (320) for utførelse av en fremgangsmåte som angitt i ett av kravene 9 til 15.