NO840654L - DEVICE FOR DETERMINING AN UNKNOWN PROPERTY OF A GAS OR STEAM TEST - Google Patents
DEVICE FOR DETERMINING AN UNKNOWN PROPERTY OF A GAS OR STEAM TESTInfo
- Publication number
- NO840654L NO840654L NO840654A NO840654A NO840654L NO 840654 L NO840654 L NO 840654L NO 840654 A NO840654 A NO 840654A NO 840654 A NO840654 A NO 840654A NO 840654 L NO840654 L NO 840654L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- oscillator
- pressure
- sample
- gas
- providing
- Prior art date
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title description 10
- 238000004326 stimulated echo acquisition mode for imaging Methods 0.000 title 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 140
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 16
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 11
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 claims 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 52
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 44
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 32
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 12
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 11
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 10
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 9
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 6
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 238000001739 density measurement Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 235000020030 perry Nutrition 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 2
- 235000008474 Cardamine pratensis Nutrition 0.000 description 1
- 240000000606 Cardamine pratensis Species 0.000 description 1
- 201000004624 Dermatitis Diseases 0.000 description 1
- 241000233805 Phoenix Species 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 208000010668 atopic eczema Diseases 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 carbon hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000001833 catalytic reforming Methods 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000004836 empirical method Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- GBMDVOWEEQVZKZ-UHFFFAOYSA-N methanol;hydrate Chemical compound O.OC GBMDVOWEEQVZKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15C—FLUID-CIRCUIT ELEMENTS PREDOMINANTLY USED FOR COMPUTING OR CONTROL PURPOSES
- F15C1/00—Circuit elements having no moving parts
- F15C1/005—Circuit elements having no moving parts for measurement techniques, e.g. measuring from a distance; for detection devices, e.g. for presence detection; for sorting measured properties (testing); for gyrometers; for analysis; for chromatography
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15C—FLUID-CIRCUIT ELEMENTS PREDOMINANTLY USED FOR COMPUTING OR CONTROL PURPOSES
- F15C1/00—Circuit elements having no moving parts
- F15C1/22—Oscillators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Description
Oppfinnelsen angår bestemmelse av egenskapene til stoffer i gassform, og nærmere bestemt bestemmelse av varmeverdi, eller forbrenningsvarme, tetthet, og fuktighet eller fuktighetsinnhold av en gass eller en fordampet væske. The invention concerns determination of the properties of substances in gaseous form, and more specifically determination of calorific value, or heat of combustion, density, and moisture or moisture content of a gas or a vaporized liquid.
VarmeverdiHeating value
Brensler i væske- eller gassform brennes for å frembringe varme for en mengde anvendelser. Disse brensler kan variere i sammensetning fra hovedsakelig enkeltkarbon-hydrokarboner til hydrokarboner som har mange karbonatomer ordnet i forgrenede kjede- eller ringstrukturer, eller kan være blandinger av mange hydrokarboner. Et brensel inneholder ofte forbindelser som er inaktive med hensyn til normal forbrenning. Det er nyttig å vite varmeverdien for et brensel, dvs. den varmemengde som en viss mengde av et brensel vil frembringe når det brennes under et visst sett av betingelser. Selv om varmeverdiene for de fleste rene stoffer som kan benyttes som brensler, er lett tilgjengelige i litteraturen, resulterer det faktum at en utallig mengde blandinger av forbindelser benyttes som brennstoffer, i et ved-varende behov for å foreta varmeverdibestemmelser. Innretninger og metoder for bestemmelse av varmeverdier benyttes både i laboratorier og i industrielle prosesser for laboratoriet. Det er ofte ønskelig å overvåke varmeverdien av en flytende strøm på kontinuerlig basis. I det følgende angis flere eksempler på anvendelser for varmeverdiovervåkning. Fuels in liquid or gaseous form are burned to produce heat for a variety of applications. These fuels may vary in composition from predominantly single carbon hydrocarbons to hydrocarbons having many carbon atoms arranged in branched chain or ring structures, or may be mixtures of many hydrocarbons. A fuel often contains compounds that are inactive with respect to normal combustion. It is useful to know the calorific value of a fuel, i.e. the amount of heat that a certain quantity of a fuel will produce when burned under a certain set of conditions. Although the calorific values for most pure substances that can be used as fuels are readily available in the literature, the fact that an innumerable amount of mixtures of compounds are used as fuels results in a continuing need to make calorific value determinations. Devices and methods for determining heat values are used both in laboratories and in industrial processes for the laboratory. It is often desirable to monitor the calorific value of a liquid stream on a continuous basis. In the following, several examples of applications for heating value monitoring are given.
Da verdien av et brensel for en stor del avhengerAs the value of a fuel largely depends
av den varmemengde som det er i stand til å frembringe, er det riktigere å fastsette brenselprisen i overensstemmelse med varmeverdi og mengde, i stedet for bare mengde. Naturgass er et meget godt eksempel. Idag blir naturgass nesten alltid solgt på basis av dollars pr. tusen BTU (British Thurmal Units), eller kroner pr. kilokalori, i stedet for of the amount of heat it is capable of producing, it is more correct to set the fuel price in accordance with calorific value and quantity, instead of just quantity. Natural gas is a very good example. Today, natural gas is almost always sold on the basis of dollars per thousand BTU (British Thermal Units), or kroner per kilocalorie, instead
den tidligere benyttede basis av dollars pr. SCF. Dette er hovedsakelig et resultat av prisøkningene de senere år. Unøyaktighet i antallet av overførte BTU er nå altfor kostbart å tolerere. En annen faktor som nødvendiggjør forva-ringsoverføring (engelsk: transfer of custody) på basis av varmemengde, er at naturgass-varmeverdier har en tendens til the previously used basis of dollars per SCF. This is mainly a result of the price increases in recent years. Inaccuracy in the number of transmitted BTUs is now far too costly to tolerate. Another factor that necessitates transfer of custody on the basis of heat quantity is that natural gas heating values tend to
å variere mer, da gasser fra forskjellige steder ledes gjennom rørledninger overalt i landet og gass importeres. to vary more, as gases from different places are routed through pipelines all over the country and gas is imported.
En gasstrøm som er et biprodukt av drift av en fabrikk eller et anlegg, ledes ofte i rør til et nærliggende anlegg for å brennes som brensel. Slik som i ovenstående eksempel med naturgass, vil betalingen for gassen sannsynligr vis bli basert på dens varmeverdi og den forbrente mengde. Gjennomsnittlig varmeverdi kan bestemmes ved hjelp av periodisk laboratorieanalyse, eller varmeverdien kan måles kontinuerlig etter hvert som gassen strømmer inn i brukerens anlegg. Varmeverdieer av biproduktgassen kan videre bestemmes av andre grunner enn prisfastsettelse, før den egentlige anvendelse av gassen begynner. Konstruksjon og styring av brenneren, fyringsanlegget og annen utrustning som er involvert i behandling og brenning av gassen, avhenger delvis av det område av varmeverdier som kan forventes. Varmeverdien av en biproduktgass vil normalt variere over et ganske stort område, sammenliknet med naturgasser, og den gjennomsnittlige varmeverdi vil være forskjellig fra varmeverdien av naturgasser. A gas stream that is a by-product of the operation of a factory or plant is often piped to a nearby plant to be burned as fuel. As in the above example with natural gas, the payment for the gas will probably be based on its heating value and the amount burned. The average calorific value can be determined by periodic laboratory analysis, or the calorific value can be measured continuously as the gas flows into the user's facility. The calorific value of the by-product gas can further be determined for reasons other than price fixing, before the actual use of the gas begins. Design and management of the burner, the combustion plant and other equipment involved in processing and burning the gas depends in part on the range of heat values that can be expected. The calorific value of a by-product gas will normally vary over a fairly large range, compared to natural gases, and the average calorific value will be different from the calorific value of natural gases.
Ved visse fremstillingsprosesser må temperatur og/ eller ovnsatmosfære opprettholdes i et forholdsvis snevert område for å sikre produktkvalitet. Endringer i varmeverdi av det brennstoff som tilføres til ovnen eller fyringsanlegget, kan nødvendiggjøre korrigerende behandling for å unngå en avvikelse fra det akseptable område. En økning i varmeverdi av et brennstoff indikerer at mer oksygen må inngå forbindelse med dette. Der hvor det kreves at en fyringsanlegg-atmosfære må være rik på oksygen, kan en økning i hastigheten av oksygenuttynning i forbrenningsanlegget forår-saket av en øket varmeverdi, skape kvalitetsproblemer. Løs-ningen er ofte å øke oksygenstrømmen så snart en økning i varmeverdi detekteres av en varmeverdimonitor, og derved unngå vesentlig uttynning. In certain manufacturing processes, the temperature and/or oven atmosphere must be maintained in a relatively narrow range to ensure product quality. Changes in the calorific value of the fuel supplied to the furnace or heating plant may necessitate corrective treatment to avoid a deviation from the acceptable range. An increase in the heating value of a fuel indicates that more oxygen must enter into contact with it. Where it is required that a combustion plant atmosphere must be rich in oxygen, an increase in the rate of oxygen dilution in the combustion plant caused by an increased heat value can create quality problems. The solution is often to increase the oxygen flow as soon as an increase in calorific value is detected by a calorific value monitor, thereby avoiding significant dilution.
Brenselbesparelser kan realiseres ved å benytteFuel savings can be realized by using
en varmeverdimonitor i et forbrenningssone-styresystem.a heating value monitor in a combustion zone control system.
Den luftmengde som tilføres til forbrenningssonen, kan justeres ved referanse til varmeverdimonitoren, slik at den overskytende luftmengde er liten og det således spares brensel som benyttes for oppvarming av unødvendig luft, og slik at bruken av ekstra brennstoff som et resultat av ufullstendig forbrenning unngås. The amount of air supplied to the combustion zone can be adjusted by reference to the heating value monitor, so that the excess amount of air is small and thus saves fuel that is used for heating unnecessary air, and so that the use of extra fuel as a result of incomplete combustion is avoided.
Det finnes mange anvendelser, som for eksempel som nevnt foran, hvor en innretning og en fremgangsmåte for bestemmelse av varmeverdi på momentan og kontinuerlig basis er nødvendig. Den mest vanlige metode for bestemmelse av varmeverdi i et laboratorium er ved bruk av et kalorimeter i hvilket brenselet brennes under nøyaktig styrte betingelser og økning i temperatur av et vannbad som oppvarmes ved hjelp av forbrent brensel måles. Selv om den er nøyaktig, er denne metode tidkrevende og kan ikke tilpasses for å tilveiebringe en kontinuerlig avlesning av varmeverdi for en kontinuerlig strøm av en prøve eller et sampel til kalorimeteret. Slik som foran nevnt, finnes det også mange anvendelser hvor en rekke laboratoriebestemmelser av varmeverdi trenger å utføres raskt og ikke nødvendigvis med nøyaktigheten av en hovednorm. Den foreliggende oppfinnelse er ventet å være betydningsfull når det gjelder å dekke eller tilfredsstille disse anvendelser . There are many applications, such as, for example, as mentioned above, where a device and a method for determining heating value on an instantaneous and continuous basis is necessary. The most common method for determining calorific value in a laboratory is by using a calorimeter in which the fuel is burned under precisely controlled conditions and the rise in temperature of a water bath that is heated with the help of burned fuel is measured. Although accurate, this method is time consuming and cannot be adapted to provide a continuous reading of calorific value for a continuous flow of a sample to the calorimeter. As previously mentioned, there are also many applications where a number of laboratory determinations of heating value need to be carried out quickly and not necessarily with the accuracy of a main standard. The present invention is expected to be significant in covering or satisfying these applications.
Med henblikk på sammenlikning med den foreliggende oppfinnelse skal det beskrives en on-line-kalorimeteranord- . ning med kontinuerlig avlesning som er tilgjengelig fra Fluid Data, Inc., Merrick, New York. I dette instrument oppveies eller utliknes variasjoner i varme som produseres av en prøvebrenner, ved innstilling av luftstrøm til brenneren, på.en null-utbalanseringsmåte, og luftstrømningshastighet relateres til varmeverdi. En gassprøve ledes i rør fra en strøm som skal prøves, til prøvebrenneren, og gass-strømnings-hastigheten holdes konstant. Flammen oppvarmer et varmeut-videlseselement hvis bevegelse justerer luftstrømmen til brenneren via en mekanisk og pneumatisk leddmekanisme. Luft-strømmen måles uavhengig ved hjelp av en måler-blende og fremvises på en skala med en inndeling som er uttrykt ved varmeverdi. For the purpose of comparison with the present invention, an on-line calorimeter device shall be described. ning with continuous reading available from Fluid Data, Inc., Merrick, New York. In this instrument, variations in heat produced by a test burner are offset or equalized by setting air flow to the burner, in a zero-balancing manner, and air flow rate is related to heat value. A gas sample is piped from a stream to be sampled to the sample burner, and the gas flow rate is kept constant. The flame heats a heat expansion element whose movement adjusts the air flow to the burner via a mechanical and pneumatic joint mechanism. The air flow is measured independently by means of a measuring aperture and displayed on a scale with a division expressed in terms of heat value.
Flere i den senere tid utgitte patenter viser interessen for metoder for bestemmelse av varmeverdi. I US patefrt nr. 4 337 654 brennes en fastsatt gassmengde med en målt luftmengde og hydrogen eller oksygen tilføres ved hjelp av en elektrolytisk celle. Mengden av hydrogen eller oksygen som tilføyes, styres ved hjelp av en oksygenføler og relateres til varmeverdien av den forbrente gass. US patentskrift nr. 4 355 5 33 beskrives en metode for bestemmelr se av varmeverdi hvor informasjon som utvikles ved bruk av en gasskromatograf, korreleres med varmeverdi. US-patent-skriftene 4 326 873 og 4 329 874 beskriver et annet kalorimeter i hvilket gass oksyderes. Several recently issued patents show the interest in methods for determining heating value. In US Pat. No. 4,337,654, a fixed amount of gas is burned with a measured amount of air and hydrogen or oxygen is supplied by means of an electrolytic cell. The amount of hydrogen or oxygen that is added is controlled by means of an oxygen sensor and is related to the heat value of the burned gas. US patent no. 4 355 5 33 describes a method for determining heating value where information developed using a gas chromatograph is correlated with heating value. US patents 4,326,873 and 4,329,874 describe another calorimeter in which gas is oxidized.
En fersk artikkel av Van Rossum, som påpeker beho-vet for den foreliggende oppfinnelse, finnes i Oil and Gas Jorunal av 3. januar 1983 (side 71, del 1) og 10. januar A recent article by Van Rossum, pointing out the need for the present invention, can be found in the Oil and Gas Journal of January 3, 1983 (page 71, part 1) and January 10
1983 (side 85, del 2).1983 (page 85, part 2).
Som bakgrunnsinformasjon angående forskjellige gasser og væsker som benyttes som brensler og ved forbrenning, kan det henvises til brenselavsnittet av Perry.1 s Chemical Engineers Handbook, utgitt av McGraw-Hill, og særlig til sidene 9-1 til 9 - 33 i fjerde utgave. For background information regarding various gases and liquids used as fuels and in combustion, reference may be made to the fuel section of Perry.1's Chemical Engineers Handbook, published by McGraw-Hill, and particularly to pages 9-1 to 9 - 33 of the fourth edition.
TetthetDensity
Det er viktig å kjenne tettheten av en gass i mange industrier særlig på området petroleum og petrokjemisk behandling. En typisk anvendelse er en masse-strømmåler hvor volumetrisk strømningshastighet kombineres med tettheten av den strømmende strøm å frembringe massestrømningshastighet. It is important to know the density of a gas in many industries, particularly in the area of petroleum and petrochemical processing. A typical application is a mass flow meter where volumetric flow rate is combined with the density of the flowing stream to produce mass flow rate.
En person som forsøker å måle tetthet, særlig på en kontinuerlig on-line-basis, har et begrenset apparatutvalg. En kommersielt tilgjengelig tetthetsmåler benytter et oscillerende element i det fludium hvis tetthet skal måles. Oscillasjon tilveiebringes ved hjelp av et elektromagnetisk felt. Oscillasjons- eller svingefrekvensen avhenger av fluidumets tetthet. Det avfølende element er inneholdt i et hus med en-toms brennstoffer for installasjon i en rørledning. En standard referanse, Process Instruments and Controls Handbook, 2.utgave 1974, utgitt av Considine, angir bare tre teknikker for måling av tetthet, og ingen av disse er velegnet for bruk utenfor laboratoriet. De angitte metoder (sidene 6 - 152) A person attempting to measure density, especially on a continuous on-line basis, has a limited range of equipment. A commercially available density meter uses an oscillating element in the fluid whose density is to be measured. Oscillation is provided by an electromagnetic field. The frequency of oscillation depends on the density of the fluid. The sensing element is contained in a one-ton fuel housing for installation in a pipeline. A standard reference, Process Instruments and Controls Handbook, 2nd edition 1974, published by Considine, lists only three techniques for measuring density, none of which are suitable for use outside the laboratory. The stated methods (pages 6 - 152)
er som følger.is as follows.
I en gassegenvekt-vekt måles en høy gass-søyle ved hjelp av en flytende bunn som er festet til den gass-inneholdende beholder. En mekanisk leddkopling fremviser bevegelse av bunnen på en skala. En oppdriftsgassvekt består av en beholder som inneholder en forskyver montert på en vektarm og med et manometer innkoplet til denne. Forsky-. verbålansen etableres med beholderen fylt med luft og deretter fylt med gass, idet det trykk som er nødvendig for å gjøre dette, avleses fra manometeret i begge tilfeller. Trykkforholdet er tettheten av gassen i forhold til luft. In a gas specific gravity balance, a tall gas column is measured by means of a floating bottom which is attached to the gas-containing container. A mechanical joint exhibits movement of the base on a scale. A buoyant gas scale consists of a container containing a displacer mounted on a weight arm and with a manometer connected to this. Forsky-. the verbolance is established with the container filled with air and then filled with gas, the pressure necessary to do this being read from the manometer in both cases. The pressure ratio is the density of the gas in relation to air.
I et viskositetsmotstands-tetthetsinstrument ledes en luft-strøm og en strøm av gassen under prøving gjennom separate, identiske kammere som hvert inneholder et roterende skovlhjul. De to strømmer påvirkes av de roterende skovlhjul, In a viscosity-resistance-density instrument, an air stream and a stream of the gas under test are passed through separate, identical chambers, each containing a rotating paddle wheel. The two flows are affected by the rotating vane wheels,
og hver strøm virker på sin side på et ikke-roterend^skovlhjul som er montert i kammerets motsatte ende. De ikke-roterende skovlhjul er sammenkoplet ved hjelp av en leddkopling og måler den relative motstand som. vises av ksovl-hjulenes tendens til å rotére, hvilket er en funksjon av relativ tetthet. and each current acts in turn on a non-rotating-end^vane wheel mounted at the opposite end of the chamber. The non-rotating paddle wheels are connected by means of a joint coupling and measure the relative resistance which. is shown by the tendency of the ksovl wheels to rotate, which is a function of relative density.
FuktighetMoisture
Den foreliggende oppfinnelse angår også bestemmelse av fuktighet, eller fuktighetsinnhold, av en gass eller en fordampet væske. Den er primært nyttig for analysering av gasser hvor fuktighetsinnholdet er stort og det er en liten forskjell mellom molekylvekten av vann og den midlere molekylvekt av de andre komponenter av gassen, eller der hvor det er stor forskjell mellom molekylvekten av vann og den midlere molekylvekt av de andre komponenter. The present invention also relates to the determination of moisture, or moisture content, of a gas or a vaporized liquid. It is primarily useful for analyzing gases where the moisture content is high and there is a small difference between the molecular weight of water and the average molecular weight of the other components of the gas, or where there is a large difference between the molecular weight of water and the average molecular weight of the other components.
Det finnes en lang rekke metoder for måling av vanninnhold hvor hver metode er forbundet med minst én vesentlig ulempe som gjør metoden uegnet for bruk ved visse anvendelser. Valget av metode må således gjøres i lys av anvendelsen. En oversikt over metoder og innretninger kan finnes i Process Instruments and Controls Handbook, utgitt av Considine, 2. utgave, McGraw-Hill 19 74, s. 10 - 3 o.f. There are a large number of methods for measuring water content where each method is associated with at least one significant disadvantage that makes the method unsuitable for use in certain applications. The choice of method must therefore be made in light of the application. An overview of methods and devices can be found in the Process Instruments and Controls Handbook, published by Considine, 2nd edition, McGraw-Hill 1974, pp. 10 - 3 et seq.
De anvendelser for hvilke den foreliggende oppfinnelse er egnet, vil bli åpenbare ved lesning av den foreliggende beskrivelse, og det samme er tilfellet med det tomrom på området fuktighetsmåling som fylles av oppfinnelsen. The applications for which the present invention is suitable will become obvious upon reading the present description, and the same is the case with the void in the area of humidity measurement which is filled by the invention.
Kjent teknikkKnown technique
I en artikkel i Oil and Gas Journal, 5. april 1982, med tittelen "Acoustic Measurement for Gas BTU Content" antyder forfatterne Watson og White en metode og en innret- . ning som utnytter avhengigheten av lydhastighet og BTU-innhold av molekylvekt, og som utnytter noen av de samme grunnleggende, vitenskapelige prinsipper som den foreliggende oppfinnelse. LeRoy og Gorland har undersøkt bruken av en fluidisk oscillator som molekylvektføler for gasser og avgitt beretning for sitt arbeid i en artikkel med tittelen "Molecular Weight Sensor" som ble publisert i Instruments and Control Systems, januar 1971, og i National Aeronautics and Space Administration Technical Memoranda TMX-52780 (ca. 1970) og TMX-1939 (januar 1970). I Fossil Energy I&C Briefs, november 1981, som ble utarbeidet for det amerikanske energi-departement av Jet Propulsion Laboratory ved California Institute of Technology, henviste Sutton ved The Garrett Corp. til bruken av en fluidisk oscillator for å måle gass-sammensetninger, massestrøm og varmeverdi for naturgass. In an article in the Oil and Gas Journal, April 5, 1982, entitled "Acoustic Measurement for Gas BTU Content," authors Watson and White suggest a method and an apparatus- . ning that utilizes the dependence of sound speed and BTU content on molecular weight, and that utilizes some of the same basic scientific principles as the present invention. LeRoy and Gorland have investigated the use of a fluidic oscillator as a molecular weight sensor for gases and reported their work in an article entitled "Molecular Weight Sensor" published in Instruments and Control Systems, January 1971, and in the National Aeronautics and Space Administration Technical Memoranda TMX-52780 (ca. 1970) and TMX-1939 (January 1970). In Fossil Energy I&C Briefs, November 1981, prepared for the US Department of Energy by the Jet Propulsion Laboratory at the California Institute of Technology, Sutton of The Garrett Corp. to the use of a fluidic oscillator to measure gas compositions, mass flow and heating value for natural gas.
I en artikkel med tittelen "Thermal Energy Measurements", som ble presentert ved den 55.te International School of Hydrocarbon Measurement i 1980 ved University of Oklahoma, antyder W.A. Fox ved Consolidated Gas Supply Corp., Clarksburg, West Virginia, at egenvektmetoder kan benyttes for bestemmelse av varmeverdier. Bruken av fluidisk oscillator ved måling av sammensetning i et metanol-vann-system er diskutert i en artikkel på side 407 i Ind. Eng. Chem. Fundam. Vol. 11, nr. 3, 1972. US patentskrift 3 273 377 (Testerman) viser bruken av to fluidiske oscillatorer ved analyse av fluidumstrømmer. En fluidisk anordning for måling av volum-forholdet mellom to kjente gasser er vist i US patentskrift 3 544 004 (Rauch et al.). I US patentskrift 4 150 561 (Zupanick) er det beskrevet en metode for bestemmelse av de inngående gassproporsjoner i en gassblanding som utnytter en fluidisk oscillator. In a paper entitled "Thermal Energy Measurements", presented at the 55th International School of Hydrocarbon Measurement in 1980 at the University of Oklahoma, W.A. Fox at Consolidated Gas Supply Corp., Clarksburg, West Virginia, that specific gravity methods can be used for determining heating values. The use of the fluidic oscillator when measuring composition in a methanol-water system is discussed in an article on page 407 of Ind. Meadow. Chem. Foundation. Vol. 11, No. 3, 1972. US Patent 3,273,377 (Testerman) shows the use of two fluidic oscillators in the analysis of fluid flows. A fluidic device for measuring the volume ratio between two known gases is shown in US patent 3,544,004 (Rauch et al.). US patent 4 150 561 (Zupanick) describes a method for determining the constituent gas proportions in a gas mixture which utilizes a fluidic oscillator.
I National Aeronatucs and Space Administration Technical Memorandum TMX-126 9 (august 1966) rapporterer Prokopius bruken av en fluidisk oscillator i en fuktighets-føler som ble utviklet for å studere et hydrogen-oksygen-brenselcellesystem. I NASA TMX-3068 (juni 1974) beskriver Riddlebaugh undersøkelser angående bruken av en fluidisert oscillator ved måling av brennstoff-luft-forhold i hydro-karbon-forbrenningsprosesser. NASA Report No. L0341 (16. april 1976), som er skrevet av Roe og Wricht ved McDonnell Douglas under Kontract nr. NAS 10-8764 ved Kennedy Space Center, rappotrerer angående arbeid som ble utført for å utvikle en fluidisk oscillator som detektor for hydrogenlekkasjer for anlegg for overføring av flytende hydrogen. US patentskrift 3 756 068 (Villarroel et al.) angår en anordning som benytter to fluidiske oscillatorer til å beste-rme prosentkonsentra-sjonen av en spesiell gass i forhold til en bæregass. In National Aeronautics and Space Administration Technical Memorandum TMX-126 9 (August 1966), Prokopius reports the use of a fluidic oscillator in a humidity sensor that was developed to study a hydrogen-oxygen fuel cell system. In NASA TMX-3068 (June 1974), Riddlebaugh describes investigations regarding the use of a fluidized oscillator in measuring fuel-air ratios in hydrocarbon combustion processes. NASA Report No. L0341 (April 16, 1976), written by Roe and Wricht at McDonnell Douglas under Contract No. NAS 10-8764 at the Kennedy Space Center, reports on work done to develop a fluidic oscillator as a hydrogen leak detector for facilities for transfer of liquid hydrogen. US patent 3,756,068 (Villarroel et al.) relates to a device that uses two fluidic oscillators to determine the percentage concentration of a particular gas in relation to a carrier gas.
De foran angitte US patentskrifter 4 337 654The aforementioned US patent documents 4,337,654
(Austin et al.), 4 32 9 873 (Meada), 4 32 9 874 (Maeda) og 4 355 5 33 (Mulddon) viser metoder for bestemmelse av varmeverdi. Den forangitte artikkel i Oil and Gas Journal 3 og 10. januar 1983) viser en oversikt over metoder som benyttes i Europa. (Austin et al.), 4 32 9 873 (Meada), 4 32 9 874 (Maeda) and 4 355 5 33 (Mulddon) show methods for determining calorific value. The aforementioned article in Oil and Gas Journal 3 and 10 January 1983) shows an overview of methods used in Europe.
Sammenfatning av oppfinnelsenSummary of the Invention
Det er et formål med oppfinnelsen å tilveiebringeIt is an object of the invention to provide
en fremgangsmåte og en innretning for bestemmelse av ukjente egenskaper ved gasser og væsker og som kan benyttes både i laboratoriet og på feltet. Det er også et formål at en så- a method and a device for determining unknown properties of gases and liquids and which can be used both in the laboratory and in the field. It is also a purpose that a so-
dan innretning må være forholdsvis billig, ha et minimum av bevegelige, mekaniske deler, og være kompakt, slik at trans-port og installasjon lettes. Det er et ytterligere formål med oppfinnelsen at fremgangsmåten og innretningen har høy nøyaktighet og pålitelighet samtidig som. de tilveiebringer resultater i hovedsaken øyeblikkelig. then the device must be relatively cheap, have a minimum of moving, mechanical parts, and be compact, so that transport and installation are facilitated. It is a further object of the invention that the method and device have high accuracy and reliability at the same time as. they provide results essentially instantly.
I én utførelse omfatter innretningen ifølge oppfinnelsen en fluidisk oscillator, en anordning for etablering av en strøm av en prøve gjennom oscillatoren, en anordning for måling eller styring av det trykk ved hvilket prøven passerer gjennom oscillatoren og for tilveiebringelse av et In one embodiment, the device according to the invention comprises a fluidic oscillator, a device for establishing a flow of a sample through the oscillator, a device for measuring or controlling the pressure at which the sample passes through the oscillator and for providing a
signal som representerer trykket når dette ikke styres isignal that represents the pressure when this is not controlled
et tidligere etablert område, en anordning for måling av temperaturen av prøven ved oscillatoren og for tilveiebringelse av et signal som representerer temperaturen, en anordning for måling av svingfrekvensen ved oscillatoren og for tilveiebringelse av et signal som representerer frekvensen, en beregningsanordning for avlesning av de nevnte signaler og for beregning av den ukjente egenskap til prøven ved benyttelse av likninger og data som er lagret i beregningsanordningen, og data som leveres av anordningene for tilveiebringelse av temperatur- og frekvenssignaler og av anordningen for tilveiebringelse av et trykksignal når trykket ikke styres i et tidligere etablert område, og en anordning for overføring av informasjon som er inneholdt i beregningsanordningen. a previously established area, a device for measuring the temperature of the sample at the oscillator and for providing a signal representing the temperature, a device for measuring the oscillation frequency at the oscillator and for providing a signal representing the frequency, a calculation device for reading the aforementioned signals and for calculating the unknown property of the sample using equations and data stored in the calculation device, and data supplied by the devices for providing temperature and frequency signals and by the device for providing a pressure signal when the pressure is not controlled in a previous established area, and a device for transferring information that is contained in the calculation device.
Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgendeThe invention shall be described in more detail below
i forbindelse med utførelseseksempler under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser en skjematisk fremstilling av en fluidisk oscillator, fig. 2 viser en skjematisk fremstilling av en utførelse av oppfinnelsen omfattende en varmeverdimonitor i hvilken varmeverdien av gass som strømmer gjennom en rørledning, måles på kontinuerlig basis og fremvises på et fjerntliggende sted, fig. 3 viser en skjematisk fremstilling av en utførelse av oppfinnelsen omfattende en tetthetsmonitor i hvilken tettheten av gass som strømmer i en rørledning, måles på kontinuerlig basis og fremvises på in connection with design examples with reference to the drawings, where fig. 1 shows a schematic representation of a fluidic oscillator, fig. 2 shows a schematic representation of an embodiment of the invention comprising a calorific value monitor in which the calorific value of gas flowing through a pipeline is measured on a continuous basis and displayed at a remote location, fig. 3 shows a schematic representation of an embodiment of the invention comprising a density monitor in which the density of gas flowing in a pipeline is measured on a continuous basis and displayed on
et fjerntliggende sted, fig. 4 viser en skjematisk fremstilling av en utførelse av oppfinnelsen omfattende en fuktighets-monitor som benytter to oscillatorer i parallell og hvor fuktighetsinnholdet av gass som strømmer gjennom en rørled-ning, måles på kontinuerlig basis og fremvises på et fjerntliggende sted, og fig. 5 viser en utfoldelse i blokkskjema-form av de deler av fig. 2, 3 og 4 som er merket elektronikk. a distant place, fig. 4 shows a schematic representation of an embodiment of the invention comprising a moisture monitor that uses two oscillators in parallel and where the moisture content of gas flowing through a pipeline is measured on a continuous basis and displayed at a remote location, and fig. 5 shows an unfolding in block diagram form of the parts of fig. 2, 3 and 4 which are labeled electronics.
En anordning som er kjent som fluidisk oscillator, benyttes i den foreliggende oppfinnelse. Dette er én av en klasse av anordninger som benyttes på fluidikkområdet. En fluidisk oscillator kan ha hvilken som helst av et antall forskjellige utforminger i tillegg til den som er vist på fig. 1. De publikasjoner som er nevnt under overskriften "Kjent teknikk", beskriver fluidiske oscillatorer og disses reguleringsprinsipper i detalj, og det er derfor unødvendig her å presentere mer enn den etterfølgende enkle beskrivelse. A device known as a fluidic oscillator is used in the present invention. This is one of a class of devices used in the field of fluidics. A fluidic oscillator may have any of a number of different designs in addition to that shown in FIG. 1. The publications mentioned under the heading "Known technique" describe fluidic oscillators and their control principles in detail, and it is therefore unnecessary here to present more than the following simple description.
En fluidisk oscillator (engelsk: fluidic oscillator) eller fluidistor kan beskrives som et sett passasjer, i en massiv materialblokk, som er utformet på en spesiell måte. Dersom passasjene er sentrert i blokken, og blokken skjæres A fluidic oscillator (English: fluidic oscillator) or fluidistor can be described as a set of passages, in a massive block of material, which is designed in a special way. If the passages are centered in the block, and the block is cut
i to på det riktige sted, vil et riss av skjæringsflaten fremkomme slik som i den skjematiske fremstilling på fig. 1. Idet det henvises til fig. 1, strømmer en gasstrøm inn i innløpet, strømmer gjennom en dyse 109 og "fester" seg selv til den ene av to strøm-festevegger 105 og 106 i overensstemmelse med det prinsipp som er kjent som Coanda-effekten. Gass strømmer gjennom enten en u<t>gangspassasje 10 7 eller en utgangspassasje 8, avhengig av om strømmen er festet til veggen 105 eller, veggen 106. Utgangspassasjene 107 og 108 kan betraktes som om de strekker seg til utsiden av materialblok-ken i en retning normalt på det plan i hvilket de andre passasjer ligger. I det følgende betraktes en gasstrøm som fester seg til veggen 105 og strømmer gjennom utgangspassasjen 10 7. Det frembringes en trykkpuls som passerer gjennom en forsinkelseslinje 10 4. Trykkpulsen treffer gasstrømmen ved utløpet av dysen 109 og tvinger gasstrømmen til å "feste seg" til veggen 106 og strømme gjennom utgangspassasjen 108. En puls som passerer gjennom en forsinkelseslinje 103, bringer deretter strømmen til å koples tilbake til veggen 105. Det er på denne måte at en oscillasjon etableres. Oscillasjons- eller svingefrekvensen er en funksjon av for-plantningstiden gjennom forsinkelseslinjen og tidsforsinkelse eller sakking som er involvert i strømomkoplingen fra den ene festevegg til den andre. For en forsinkelseslinje med gitt lengde er trykkforplantningstiden en funksjon av gassens egenskaper, slik som vist i ovennevnte publikasjoner og også ved hjelp av de likninger som skal presenteres i det etter-følgende. Svingefrekvensen kan avføles av en trykkføler eller mikrofon som er beliggende i den ene av passasjene, slik som vist ved en avfølingsport 102. En differensial- in two at the right place, an outline of the cutting surface will appear as in the schematic representation in fig. 1. Referring to fig. 1, a gas stream enters the inlet, flows through a nozzle 109 and "attachs" itself to one of two stream retaining walls 105 and 106 in accordance with the principle known as the Coanda effect. Gas flows through either an outlet passage 107 or an exit passage 8, depending on whether the flow is attached to wall 105 or wall 106. The exit passages 107 and 108 can be thought of as extending to the outside of the block of material in a direction normal to the plane in which the other passages are located. In the following, a gas stream is considered which sticks to the wall 105 and flows through the exit passage 10 7. A pressure pulse is generated which passes through a delay line 10 4. The pressure pulse hits the gas stream at the outlet of the nozzle 109 and forces the gas stream to "stick" to the wall 106 and flow through the output passage 108. A pulse passing through a delay line 103 then causes the current to be coupled back to the wall 105. It is in this way that an oscillation is established. The oscillation or swing frequency is a function of the propagation time through the delay line and the time delay or lag involved in the current switching from one retaining wall to the other. For a delay line of a given length, the pressure propagation time is a function of the properties of the gas, as shown in the above-mentioned publications and also by means of the equations to be presented in the following. The swing frequency can be sensed by a pressure sensor or microphone located in one of the passages, as shown by a sensing port 102. A differential
avfølingsanordning som er forbundet med begge passasjer, kan også benyttes. En avfølingsport 101 er vist å indikere én mulig beliggenhet for en temperatur. sensing device connected to both passages can also be used. A sensing port 101 is shown to indicate one possible location for a temperature.
Oppfinnelsen kan mest lettvint bekrives ved innled-ende henvisning til fig. 2, 3, 4 og 5 som viser spesielle utførelser av oppfinnelsen. Det skal også henvises til en spesiell prototyp-varmeverdimonitor som ble fabrikkert og prøvet. Idet det henvises til fig. 2, 3 og 4, strømmer gass gjennom en rørledning 50. En sampel- eller prøvestrømnings-sløyfe 51 er dannet ved hjelp av en ledning, såsom et rør med en diameter på 3/4", som er forbundet med rørledningen 50 oppstrøms og nedstrøms av et trykkfallselement 53. Hensikten med trykkfallse.lementet 53 er å forårsake et trykkfa-1 i rør-ledningen 50 som er det samme som trykkfallet i strømnings-sløyfen 51 når en tilstrekkelig gassmengde passerer gjennom strømningssløyfen 51. Gasstrøm gjennom strømningssløyfen 51 er tilstrekkelig når gass-sammensetningen i prøvepunktet 54 er i hovedsaken den samme som sammensetningen i rørledningen 50 i ethvert gitt øyeblikk. Trykkfallselementet 53 er normalt en anordning som er til stede i rørledningen for et hovedfor-mål som ikke har sammenheng med tagningen av en prøve, f.eks. en styreventil. En tilstrekkelig lengde av rørledningen 50 kan tjene som et trykkfallselement 53, eller en strupeflens kan innsettes i rørledningen 5 0 for å tjene til dette formål. Ventiler 52 benyttes til å isolere strømning-sløyfen 51 fra rørledningen 50. The invention can most easily be described by initial reference to fig. 2, 3, 4 and 5 which show particular embodiments of the invention. Reference should also be made to a special prototype heat value monitor that was manufactured and tested. Referring to fig. 2, 3 and 4, gas flows through a conduit 50. A sample or sample flow loop 51 is formed by a line, such as a 3/4" diameter pipe, which is connected to the conduit 50 upstream and downstream of a pressure drop element 53. The purpose of the pressure drop element 53 is to cause a pressure drop in the pipeline 50 which is the same as the pressure drop in the flow loop 51 when a sufficient amount of gas passes through the flow loop 51. Gas flow through the flow loop 51 is sufficient when the gas composition in the sample point 54 is essentially the same as the composition in the pipeline 50 at any given moment. eg a control valve. A sufficient length of the pipeline 50 can serve as a pressure drop element 53, or a throat flange can be inserted into the pipeline 50 to serve this purpose. Valve is 52 used to isolate the flow loop 51 from the pipeline 50.
Med hensyn til bare fig. 3 tilveiebringes trykk og temperatur av den gass som strømmer i rørledningen 50, ved hjelp av en trykkgiver 75 og en temperaturgiver 76. Disse er beliggende nær rørledningen 50, slik at forskjeller i trykk og temperatur mellom disses beliggenheter og rørled-ningen 50 ikke er vesentlige. Rørledningen 50 er dekket av varmeisolasjon av en type som er vanlig benyttet på rørled-ninger. Den beliggenhet som er vist på fig. 3, har den for-del at den tillater tetthetsmonitoren å være en selvstendig eller komplett pakke. Dersom imidlertid trykk- og temperatur-forskjellene er vesentlige, kan giverne 75 og 76 være beliggende direkte på rørledningen 50. Det målte trykk og den With respect to only FIG. 3, the pressure and temperature of the gas flowing in the pipeline 50 are provided by means of a pressure sensor 75 and a temperature sensor 76. These are located close to the pipeline 50, so that differences in pressure and temperature between their locations and the pipeline 50 are not significant . The pipeline 50 is covered by thermal insulation of a type that is commonly used on pipelines. The location shown in fig. 3, has the advantage of allowing the density monitor to be a stand-alone or complete package. If, however, the pressure and temperature differences are significant, the sensors 75 and 76 can be located directly on the pipeline 50. The measured pressure and the
målte temperatur betegnes her som henholdsvis T^og P^.measured temperature is denoted here as T^ and P^ respectively.
Fig. 4 representerer en altenrnativ utførelse av oppfinnelsen hvor man ønsker å bestemme fuktighetsinnholdet i en gassprøve. Strøm av en gassprøve er tilveiebrakt i parallell gjennom en første fluidisk oscillator 56 og en andre fluidisk oscillator 78, med en anordning for innstilling av vanninnholdet i en del av prøven før den passerer gjennom den andre oscillator 78. Fig. 4 represents an alternative embodiment of the invention where it is desired to determine the moisture content in a gas sample. Flow of a gas sample is provided in parallel through a first fluidic oscillator 56 and a second fluidic oscillator 78, with a device for adjusting the water content of a portion of the sample before it passes through the second oscillator 78.
I alle tre utførelser slik de er vist på fig. 2, 3 og 4, transporterer prøveledninger 55 prøver av gass fra prøvepunktene 54 til de fluidiske oscillatorer 56. En prøve-ledning 77 er avgrenet for å tilføre en gassprøve til den fluidiske oscillator 78 ved utførelsen ,på fig. 4. Filtre 57 er tilveiebrakt for å fjerne partikler som kan være til stede i prøven, slik at de trange passasjer i de fluidiske oscillatorer 56 og 78 eller andre strømningsbaner ikke vil bli gjentettet. Trykkregulatorer 58, av den komplette type med en integrert måler, er tilveiebrakt, slik at den gass som strømmer gjennom oscillatorene 56 og den som strømmer gjennom oscillatoren 78, har et i hovedsaken konstant trykk. Svingefrekvensen i oscillatorene kan variere med trykket, avhengig av de spesielle oscillatorer som benyttes og det aktuelle trykk i oscillatorene. Slik det vil innses, er frekvensene korrelert med fuktighet, fuktighetsinnhold og tetthet, slik at variasjon av hvilken som helst annen grunn er uakseptabel. Hvilken som helst trykkreguleringsanordning som er i stand til å opprettholde strømning gjennom oscillatorene på en i hovedsaken konstant verdi, kan benyttes. Under visse omstendigheter vil tilstrekkelig trykkregulering være til stede i kraft av systemkonfigurasjon og trykknivå, slik at ingen separat trykkreguleringsanordning er nødvendig. In all three embodiments as shown in fig. 2, 3 and 4, sample lines 55 transport samples of gas from the sample points 54 to the fluidic oscillators 56. A sample line 77 is branched to supply a gas sample to the fluidic oscillator 78 in the embodiment, in fig. 4. Filters 57 are provided to remove particles that may be present in the sample so that the narrow passages in the fluidic oscillators 56 and 78 or other flow paths will not be re-clogged. Pressure regulators 58, of the complete type with an integrated gauge, are provided so that the gas flowing through the oscillators 56 and that flowing through the oscillator 78 has a substantially constant pressure. The oscillation frequency in the oscillators can vary with the pressure, depending on the particular oscillators used and the relevant pressure in the oscillators. As will be appreciated, the frequencies are correlated with humidity, moisture content and density, so variation for any other reason is unacceptable. Any pressure control device capable of maintaining flow through the oscillators at a substantially constant value may be used. Under certain circumstances, sufficient pressure regulation will be present by virtue of system configuration and pressure level, so that no separate pressure regulation device is required.
I forbindelse med trykkregulatorene 58 er det tilveiebrakt åpninger 60 for det formål å opprettholde en konstant gasstrøm gjennom hver oscillator. Trykkmålere 59 angir trykkene på nedstrømssiden av åpningene 60. Normalt er det ikke nødvendig å installere åpningene 60, da prøveledningene eller innløpsportene til oscillatorene tjener det samme formål. Rørledninger 71 (fig. 2, 3, 4) og 79 (fig. 4) transpor terer rørene bort fra oscillatorene 56 (fig. 2, 3, 4) og 78 (fig. 4) til atmosfæren på et sted hvor utstrømning av gassen ikke vil forårsake noen skade, eller til en prosessbe-holder hvor den kan utnyttes. In connection with the pressure regulators 58, openings 60 are provided for the purpose of maintaining a constant gas flow through each oscillator. Pressure gauges 59 indicate the pressures on the downstream side of the orifices 60. Normally, it is not necessary to install the orifices 60, as the sample lines or inlet ports of the oscillators serve the same purpose. Pipelines 71 (Figs. 2, 3, 4) and 79 (Fig. 4) transport the tubes away from the oscillators 56 (Figs. 2, 3, 4) and 78 (Fig. 4) to the atmosphere at a location where outflow of the gas will not cause any damage, or to a process container where it can be utilized.
Gassmengden er imidlertid tilstrekkelig liten slik at det muligens ikke er økonomisk å gjøre annet enn å tappe den ut til atmosfæren. Trykkgivere 61 er koplings- eller bryteranordninger som tilveiebringer signaler for utløsning av alarmer dersom trykkene ikke holder seg i på forhånd etablerte områder. Således oppnås meddelelse om at unøyak-tige resultater kan oppnås. Idet det henvises bare til fig. 4, er en tørker 80 tilveiebrakt for å fjerne i hovedsaken alt vann fra den gass som passerer gjennom oscillatoren 78. Det finnes mange kommersielt tilgjengelige anordninger for However, the amount of gas is sufficiently small that it is possibly not economical to do anything other than venting it to the atmosphere. Pressure transmitters 61 are switching or switching devices that provide signals for triggering alarms if the pressures do not stay within pre-established ranges. In this way, notification is obtained that inaccurate results can be obtained. As reference is only made to fig. 4, a dryer 80 is provided to remove substantially all water from the gas passing through the oscillator 78. There are many commercially available devices for
å oppnå dette. En typisk anordning inneholder to lag av et tørkemiddelmateriale, slik at gass som skal tørkes passerer gjennom det ene lag, mens det andre lag regenereres ved hjelp av tilført varme. to achieve this. A typical device contains two layers of a desiccant material, so that gas to be dried passes through one layer, while the other layer is regenerated using supplied heat.
Oppnåelse av en representativ prøvestrøm fra en rørledning, tilførsel av denne til innløpsporten til en fluidisk oscillator, fjerning av prøvestrømmen fra oscillatorens utløpsport, og opprettholdelse av et i hovedsaken konstant trykkfall over oscillatoren kan oppnås ved hjelp av en rekke forskjellige anordninger og metoder for hvert gitt sett av betingelser, såsom ønsket strømningshastighet gjennom oscillatoren og rørledningstrykk. Disse anordninger og metoder, som kan anvendes som alternativer til de som er vist på fig. 2, 3 og 4, er velkjente for fagfolk på området. Obtaining a representative sample stream from a pipeline, feeding it to the inlet port of a fluidic oscillator, removing the sample stream from the oscillator's outlet port, and maintaining a substantially constant pressure drop across the oscillator can be accomplished by a number of different devices and methods for each given set of conditions, such as the desired flow rate through the oscillator and pipeline pressure. These devices and methods, which can be used as alternatives to those shown in fig. 2, 3 and 4, are well known to professionals in the field.
En fluidisk oscillator kan konstrueres og fremstilles med henvisning til litteraturen, såsom den som er nevnt under avsnittet "Kjent teknikk", eller den kan kjøpes. Ved A fluidic oscillator can be designed and fabricated with reference to the literature, such as that mentioned under the section "Known Technique", or it can be purchased. By
. prøvearbeid som gjelder den foreliggende oppfinnelse, ble det benyttet en oscillator levert av firmaet Garrett Pneumatic Systems Division of Phoenix, Arizona. Denne oscillator er av en annen konfigurasjon enn den som er vist på fig. 1 ved at de "sløyfer" som er dannet av forsinkelses-linjene 103 og 104, er åpne, slik at "sløyfene" danner hul-rom, og ved at det finnes bare én utgangspassasje. Tegninger . test work relating to the present invention, an oscillator supplied by the company Garrett Pneumatic Systems Division of Phoenix, Arizona was used. This oscillator is of a different configuration than that shown in fig. 1 in that the "loops" formed by the delay lines 103 and 104 are open, so that the "loops" form hollow spaces, and in that there is only one output passage. Drawings
av denne utforming kan finnes i de anførte publikasjoner. Strømningshastigheten gjennom denne oscillator ved prøving av naturgass er ca. 250 cm 3/min. når oppstrømstrykket er ca. 1,4 kg/cm og oscillatoren ventileres direkte til atmosfæren. Et strømningshastighetsområde på 200 - 500 cm 3/min. anses for å være mulig for kommersiell anvendelse og tilstrekkelig, til å tilveiebringe akseptable fuktighetsresultater. of this design can be found in the listed publications. The flow rate through this oscillator when testing natural gas is approx. 250 cm 3/min. when the upstream pressure is approx. 1.4 kg/cm and the oscillator is vented directly to the atmosphere. A flow rate range of 200 - 500 cm 3/min. considered to be feasible for commercial use and sufficient to provide acceptable humidity results.
Temperaturgiverne 67 (fig. 2, 3, 4) og 81 (fig. 4) tilveiebringer temperaturen av gassen i hver oscillator. Hvilken som helst av de velkjente anordninger for avføling av temperatur kan benyttes, såsom en termistor, et termo-element eller en faststoffs-halvlederføler. Føleren kan være beliggende i en passasje i oscillatoren, slik som vist på fig. 1 (avfølingsport 101), eller i prøveledningen'eller rørledningen nær oscillatoren. Mikrofoner 66 (fig. 2, 3, 4) og 82 (fig. 4) avføler svingefrekvensen i hver oscillator. The temperature sensors 67 (fig. 2, 3, 4) and 81 (fig. 4) provide the temperature of the gas in each oscillator. Any of the well-known devices for sensing temperature can be used, such as a thermistor, a thermocouple or a solid state semiconductor sensor. The sensor can be located in a passage in the oscillator, as shown in fig. 1 (sensing port 101), or in the sample line' or pipeline near the oscillator. Microphones 66 (fig. 2, 3, 4) and 82 (fig. 4) sense the oscillation frequency in each oscillator.
En mikrofon er beliggende i en posisjon for å avføle når gasstrømmen fester seg til den ene av veggene, såsom den posisjon som er vist på fig. 1 (avfølingsport 102). Det finnes en rekke forskjellige følere som kan benyttes, for eksempel en piezokeramisk omvandler, i hvilken trykk induserer en spenningsendring, eller en piezo-motstandsomvandler, A microphone is located in a position to sense when the gas stream adheres to one of the walls, such as the position shown in fig. 1 (sensing port 102). There are a number of different sensors that can be used, for example a piezoceramic transducer, in which pressure induces a voltage change, or a piezo-resistive transducer,
i hvilken trykk induserer en motstandsendring. I prøvearbid som gjelder den foreliggende oppfinnelse, ble det benyttet en mikrofon av typen SeriesEA 1934 som leveres av Knowles Electronics, Franklin Park, 111. in which pressure induces a resistance change. In test work relating to the present invention, a SeriesEA 1934 microphone supplied by Knowles Electronics, Franklin Park, 111, was used.
Signaler fra mikrofonene 66 og 82, temperaturgiverne 67 og 81 og trykkgiverne 61 behandles ved hjelp av utrustning som er betegnet feltelektronikk 6 8 og styreromelektro-nikk 6 9. Feltelektronikken er beliggende nær oscillatorene mens styreromelektronikken befinner seg i et sentralt styre-rom på en viss avstand fra oscillatorene. Denne utrustning behandler signalene for å oppnå fuktigheter av gassen og utfører også andre funksjoner som skal beskrives i det føl-gende. En fremvisningstenhet 70 mottar signaler fra styre-romelek tronikken 6 9 og meddeler fuktigheter av prøvegassen og annen informasjon i lesbar form. Denne kan for eksempel være en væskekrystal 1-indikator.. Informasjonen kan overføres til annen utrustning, såsom en strimmel-kurveskriver for å foreta en permanent registrering, eller til en datamaskin for videre behandling. Signals from the microphones 66 and 82, the temperature transmitters 67 and 81 and the pressure transmitters 61 are processed using equipment designated field electronics 6 8 and control room electronics 6 9. The field electronics are located near the oscillators while the control room electronics are located in a central control room at a certain distance from the oscillators. This equipment processes the signals to obtain moisture content of the gas and also performs other functions which will be described in the following. A display unit 70 receives signals from the control room electronics 6 9 and communicates the humidity of the sample gas and other information in readable form. This can, for example, be a liquid crystal 1 indicator. The information can be transferred to other equipment, such as a strip-curve recorder to make a permanent record, or to a computer for further processing.
To beholdere 64 og 65 for kalibreringsgass er tilveiebrakt for å kontrollere at monitoren arbeider på riktig måte. Normalt har den ene av kalibreringsgassene egenskaper-i den nedre del av det område Lav verdier som forventes for gassen.som strømmer i rørledningen 50, og den andre har egenskaper i den høyere del av dette område. Monitoren plasseres i den riktige kalibreringsmodus ved hjelp av den ene av et antall inngangsbrytere 18 (fig. 5). Ved manipulering av ventiler 63, 72 og 73 tillates kalibreringgassene å strømme i rekkefølge gjennom kalibreringsledningen 62 og prøveled-ningen 55 til oscillatoren 56. Monitoren kan være anordnet slik at egenskaper ved kalibreringsgassene fremvises, og om nødvendig må en menneskelig tekniker innstille monitoren på de kjente kalibreringsgass-egenskapsverdier, eller den kan være anordnet slik at monitoren er i stand til å innstille seg selv. For eksempel kan monitoren beregne på nytt verdiene av konstanter som er lagret i denne som benyttes ved beregning av prøve-fuktigheter eller prøve-tettheter eller varmeverdier. Periodisk kalibrering må utføres for å kontrollere for funksjonsfeil og endringer som kan finne sted i innretningen, såsom elektrisk avdrift, korrosjon og stoffer som samler seg opp i innretningen. Two containers 64 and 65 for calibration gas are provided to check that the monitor is working correctly. Normally, one of the calibration gases has properties in the lower part of the range Low values expected for the gas flowing in the pipeline 50, and the other has properties in the higher part of this range. The monitor is placed in the correct calibration mode by means of one of a number of input switches 18 (fig. 5). By manipulating valves 63, 72 and 73, the calibration gases are allowed to flow in sequence through the calibration line 62 and the test line 55 to the oscillator 56. The monitor can be arranged so that properties of the calibration gases are displayed, and if necessary a human technician must set the monitor to the known calibration gas property values, or it may be arranged so that the monitor is capable of self-tuning. For example, the monitor can recalculate the values of constants stored in it which are used when calculating sample humidity or sample densities or heat values. Periodic calibration must be performed to check for malfunctions and changes that may occur in the device, such as electrical drift, corrosion and substances that accumulate in the device.
Da trykket og temperaturen av kalibreringsgassene vil variere etter hvert som sådanne betingelser som omgivel-sestemperatur endrer seg, må de kalibreringsgasstettheter som beregnes av monitoren, justeres til et trykk og en temperatur ved hvilket/hvilken kalibreringsgasstetthetene er kjente. Dersom for eksempel trykkgiveren 61 måler et trykk på 140 kPa og temperaturgiveren 6 7 måler en temperatur på -1,1° C når kalibreringsgass fra beholderen 64 strømmer og tettheten av beholderens 64 gass er kjent å være 0,718 kg/m ved 0° C og 1 atmosfære (101 kPa), må den tetthet som meddeles av monitoren, være ved 0° C og 101 atmosfære (101 kPa). Dersom den meddelte tetthet er vesentlig forskjellig fra 0,718 kg/m , arbeider ikke monitoren på riktig måte. Justering av en tetthetsverdi fra et trykk og en temperatur til et annet trykk og en annen temperatur oppnås lettvint ved hjelp av den nedenfor angitte tilstandslikning. Monitoren kan være anordnet slik at tettheter.av kalibreringsgassene fremvises og en tekniker, om nødvendig, må justere monitoren til de kjente kalibreringsgasstettheter, eller den kan være anordnet slik at monitoren er i stand til å justere seg selv. Slik det ble gjort i prototypanordningen, kan for eksempel monitoren beregne på nytt verdiene av i denne lagrede konstanter som benyttes ved beregning av prøvetettheter. As the pressure and temperature of the calibration gases will vary as conditions such as ambient temperature change, the calibration gas densities calculated by the monitor must be adjusted to a pressure and temperature at which the calibration gas densities are known. If, for example, the pressure sensor 61 measures a pressure of 140 kPa and the temperature sensor 6 7 measures a temperature of -1.1° C when calibration gas from the container 64 flows and the density of the gas in the container 64 is known to be 0.718 kg/m at 0° C and 1 atmosphere (101 kPa), the density reported by the monitor must be at 0° C and 101 atmospheres (101 kPa). If the reported density is significantly different from 0.718 kg/m, the monitor is not working correctly. Adjusting a density value from one pressure and one temperature to another pressure and another temperature is easily achieved using the equation of state stated below. The monitor may be arranged so that densities of the calibration gases are displayed and a technician, if necessary, must adjust the monitor to the known calibration gas densities, or it may be arranged so that the monitor is able to adjust itself. As was done in the prototype device, the monitor can, for example, recalculate the values of constants stored in it which are used when calculating sample densities.
Den nettopp beskrevne prosedyre utfører ikke kalibrering av trykkgiveren 75 og temperaturgiveren 76 (se fig. 3). Disse enheter kan kalibreres separat ved hjelp av vanlige anordninger. Dersom det ønskes, kan kalibreringsgassene inn-føres i strømningssløyfen 51 oppstrøms av disse enheter for å inkludere dem i kalibreringen. Det er også mulig å sammenlikne en verdi som er bestemt av monitoren, med tettheten av en kalibreringsgass ved hjelp av manuelle midler. Trykk, temperatur og tetthet kan meddeles av monitoren, og en opera-tør kan referere til en standard-kurveblad eller tabeller for å sammenlikne de meddelte resultater med den virkelige tetthet av kalibreringsgassen. En annen metode er å tilveiebringe en innretning i ledningen 55 for å innstille trykk og temperatur av kalibreringsgass som strømmer inn i oscillatoren, til spesielle, på forhånd bestemte verdier. Denne metode vil imidlertid bli benyttet bare i sjeldne tilfeller, da det er mindre kostbart å manipulere tall enn å manipulere den fysiske tilstand av kalibreringsgassene. The procedure just described does not calibrate the pressure sensor 75 and the temperature sensor 76 (see Fig. 3). These units can be calibrated separately using common devices. If desired, the calibration gases can be introduced into the flow loop 51 upstream of these units to include them in the calibration. It is also possible to compare a value determined by the monitor with the density of a calibration gas by manual means. Pressure, temperature and density can be reported by the monitor, and an operator can refer to a standard curve sheet or tables to compare the reported results with the actual density of the calibration gas. Another method is to provide a device in line 55 to set the pressure and temperature of calibration gas flowing into the oscillator to particular, predetermined values. However, this method will only be used in rare cases, as it is less expensive to manipulate numbers than to manipulate the physical state of the calibration gases.
Partielle kalibreringer, eller driftskontroller,Partial calibrations, or operational checks,
kan utføres på en rekke forskjellige måter. Anvendelse av en kalibreringsgass kan kombineres med driftskontroller som utføres elektronisk. En helelektronisk driftskontroll kan utføres. For eksempel kan anordninger for generering av passende svingningstoner være tilveiebrakt ved mikrofonene 66 (fig. 2, 3, 4) og 82 (fig. 4), slik at nye verdier av K-^can be performed in a number of different ways. Application of a calibration gas can be combined with operational checks that are carried out electronically. A fully electronic operational control can be carried out. For example, means for generating appropriate oscillation tones may be provided at microphones 66 (Figs. 2, 3, 4) and 82 (Fig. 4), so that new values of K-^
og K2kan beregnes. Denne prosedyre kontrollerer selvsagt bare elektronikken og ikke oscillatoren. Ved en annen enkel kontroll benyttes stemmegafler til å generere toner ved mikro- and K2 can be calculated. Of course, this procedure only checks the electronics and not the oscillator. In another simple control, tuning forks are used to generate tones by micro-
fonene 66 og 82, og den syntetiske "verdi" som er et resultat av tone-inngangssignalene, sammenliknes med den forventede, riktige verdi i en beregningsanordning. Operasjons- eller driftskontroller kan utføres ved omkopling fra én oscillator til den andre i utførelsen på fig. 4. Temperaturendringer kan benyttes til å utføre driftskontroller. Dettekan gjøres • ved benyttelse av en oppvarmingsanordning, såsom elektriske motstandsspoler, til å oppvarme gass som strømmer inn i oscillatorene, og sammenlikne verdier av egenskaper for oppvarmet og ikke-oppvarmet gass. Dersom den gass som benyttes i kontrollen, kommer fra en varierende prosesskilde, må det gjøres foranstaltninger for å hindre endringer under kontroll-perioden. Dette kan oppnås ved å sørge for at en beholder oppsamler en tilstrekkelig gassmengde til å utføre kontrollen, eller ved å resirkulere gass fra utløpet av osc_llatorene tilbake gjennom systemet. Når det er gitt et spesielt formål som skal oppfylles, vil andre kontroller bli åpenbare. phones 66 and 82, and the synthetic "value" resulting from the tone input signals is compared to the expected correct value in a computing device. Operational or operational checks can be carried out by switching from one oscillator to the other in the embodiment of fig. 4. Temperature changes can be used to carry out operational checks. This can be done • by using a heating device, such as electric resistance coils, to heat gas flowing into the oscillators, and comparing values of properties for heated and unheated gas. If the gas used in the control comes from a varying process source, measures must be taken to prevent changes during the control period. This can be achieved by ensuring that a container collects a sufficient amount of gas to perform the control, or by recirculating gas from the outlet of the oscillators back through the system. When given a particular purpose to be fulfilled, other controls will become obvious.
En sammenstilling av elektronikkanordninger for behandling av signaler fra giverne og mikrofonene (variable) og tilveiebringelse av signaler til fremvisningsenheten, kan fremstilles ut fra standardkomponenter av en fagmann på området. Fig. 5 viser én sådan konstruksjon i forenklet form. An assembly of electronic devices for processing signals from the sensors and microphones (variables) and providing signals to the display unit can be manufactured from standard components by a person skilled in the art. Fig. 5 shows one such construction in simplified form.
En linje 19 angir hvilke enheter som er beliggende på feltet og hvilke som er beliggende i kontrollrommet. For å lette forståelsen, er fig. 5 tegnet for de tilfeller i.hvilke bare én oscillator benyttes. Det kan lettvint innses at visse enheter ville trenge å dupliseres slik at data som angår to oscillatorer, kan tilveiebringes til beregningsanordningen. Selv om den etterfølgende beskrivelse nevner bare oscillatorene 56 og tilhørende enheter, er virkemåten for oscillatoren 78 (fig. 4) og tilhørende enheter den samme som for oscillatorene 56. Et signal fra mikrofonen 66 tilføres til en for-sterker 1, passerer gjennom filter 2 og omformes til en fir-kantbølgepuls i en firkantbølgeformer 3. Utgangssignalet fra firkantbølgeformen 3 tilføres til en teller 6 ved hjelp av en sender 4 og en mottaker 5. Telleren 6 teller et antall syklu-ser som inntreffer i oscillatoren 56 i en tidsenhet, slik at A line 19 indicates which units are located in the field and which are located in the control room. To facilitate understanding, fig. 5 drawn for the cases in which only one oscillator is used. It can be readily realized that certain units would need to be duplicated so that data relating to two oscillators can be provided to the computing device. Although the following description mentions only the oscillators 56 and associated units, the operation of the oscillator 78 (Fig. 4) and associated units is the same as that of the oscillators 56. A signal from the microphone 66 is fed to an amplifier 1, passes through filter 2 and is transformed into a square wave pulse in a square waveform 3. The output signal from the square waveform 3 is supplied to a counter 6 by means of a transmitter 4 and a receiver 5. The counter 6 counts a number of cycles that occur in the oscillator 56 in a unit of time, as that
det frembringes en frekvensinformas jon. Signalene fra trykk- a frequency information is produced. The signals from pressure
giveren 61 og temperaturgiveren 6 7 utvelges ett ad gangen ved hjelp av en analog bryteranordning 7 og sendes fort-løpende til en analog/digital-omformer 8 hvor de omformes til digital form. En serie-inngangs/utgangs-anordning 9 omformer utgangssignalet fra analog/digital-omformeren 8 til et seriepulstog som ved hjelp av en sender 10 og en mottager . 11 tilføres til en serie-inngangs/utgangs-anordning 12 som er beliggende i kontrollrommet. the sensor 61 and the temperature sensor 6 7 are selected one at a time by means of an analog switch device 7 and are continuously sent to an analog/digital converter 8 where they are converted into digital form. A serial input/output device 9 transforms the output signal from the analogue/digital converter 8 into a serial pulse train which, by means of a transmitter 10 and a receiver. 11 is supplied to a serial input/output device 12 which is located in the control room.
En hukommelses- eller lageranordning 15, en RAM-brikke, benyttes til å lagre de variable. Et program for styring av elektronikkanordningen og utføring av beregninger er lagret i en lageranordning 14, en programmerbar leselager-brikke (PROM) . Konstanter. som er nødvendige for beregningen, er lagret i en lageranordning 16,.en elektronisk raderbar, programmerbar leselagerbrikk^(EEPROM). En sentral behand-lingsenhet eller sentralenhet 13 utfører de nødvendige beregninger og tilveiebringer utgangssignaler til fremvisningsenheten 70 (fig. 2, 3, 4). Inngangsbrytere 18 benyttes til å tilveiebringe menneskelige inngangssignaler til elektronikk-omponentene. Disse er roterende klikk-stopp-brygere som kan innstilles på hvilket som helst siffer fra 0 til 9. Den ene av bryterne er modusbryteren og de andre benyttes til å inn-føre numeriske verdier. Modusbrygerens funksjon "instruerer" innretningen om hva som skal gjøres. I beregningsmodusen fremviser innretningen fuktigheten av en prøve. Når modusbryteren plasseres i posisjonen for "konstant belastning", kan tall-verdier av konstanter innstilles manuelt på de andre brytere og innmates i systemet ved inntrykking av en knapp. En annen posisjon av modusbrygeren tillater verdier av variable å fremvises i rekkefølge på fremvisningsenheten 70. Når man ønsker å kalibrere innretningen, benyttes ytterligere andre posisjoner. Supplerernde posisjoner benyttes etter behov. A memory or storage device 15, a RAM chip, is used to store the variables. A program for controlling the electronic device and performing calculations is stored in a storage device 14, a programmable read-only storage chip (PROM). Constants. which are necessary for the calculation, are stored in a storage device 16, an electronically erasable, programmable read-only storage chip (EEPROM). A central processing unit or central unit 13 performs the necessary calculations and provides output signals to the display unit 70 (Fig. 2, 3, 4). Input switches 18 are used to provide human input signals to the electronics components. These are rotary click-stop switches that can be set to any number from 0 to 9. One of the switches is the mode switch and the others are used to enter numerical values. The mode brewer's function "instructs" the device on what to do. In the calculation mode, the device displays the moisture content of a sample. When the mode switch is placed in the "constant load" position, numerical values of constants can be set manually on the other switches and fed into the system by pressing a button. Another position of the mode selector allows values of variables to be displayed in sequence on the display unit 70. When one wishes to calibrate the device, further other positions are used. Supplementary positions are used as needed.
En parallell-inngangs/utgangs-anordning 17 tilveiebringer en anordning for overføring av informasjon fra inngangsbryterne 18 og styrer også telleren 6. Det vil være klart for en fagmann på området at visse av elektronikkanordningene samlet kan betegnes som en regnemaskin eller beregningsanordning, eller kan være inneholdt i en regnemaskin eller beregningsanordning . A parallel input/output device 17 provides a device for transferring information from the input switches 18 and also controls the counter 6. It will be clear to a person skilled in the art that certain of the electronic devices can collectively be referred to as a calculator or calculating device, or can be contained in a calculator or calculating device.
Den grunnleggende likning som benyttes ved praktisering av den foreliggende oppfinnelse og som beskriver virkemåten av en fluidisk oscillator, er The basic equation which is used in the practice of the present invention and which describes the operation of a fluidic oscillator is
hvor where
M = molekylvekt av gassen som strømmer gjennom oscillatoren, G = egenvarmeforhold for gassen som strømmer gjennom oscillatoren , M = molecular weight of the gas flowing through the oscillator, G = specific heat ratio of the gas flowing through the oscillator,
T = temperatur av gassen som strømmer gjennom oscillatoren,T = temperature of the gas flowing through the oscillator,
F = frekvens av oscillatorens utgangssignal, ogF = frequency of the oscillator's output signal, and
K-^og K2= konstanter.K-^and K2= constants.
Størrelsen G kan tilveiebringes som en konstant som er lagret i regnemaskin- eller datamaskinlageret, eller den kan beregnes ved hjelp av en korrelasjon såsom likningen The quantity G can be provided as a constant stored in calculator or computer memory, or it can be calculated using a correlation such as the equation
hvor K-jf K4, Kr og Kg er konstanter. where K-cf K4, Kr and Kg are constants.
Regnemaskinen er programmert for å løse disse likninger for hver oscillator, idet det benyttes verdier av F og T som tilveiebringes slik som beskrevet foran, og verdier av konstanter som eksisterer i regnemaskinlageret. Det kan lett innses at disse molekylvekter kan benyttes til å oppnå fuktighetsinnholdet av prøven ved hjelp av likningene The calculator is programmed to solve these equations for each oscillator, using values of F and T which are provided as described above, and values of constants that exist in the calculator storage. It can be easily realized that these molecular weights can be used to obtain the moisture content of the sample using the equations
hvor where
X = vektfraksjon,X = weight fraction,
X = X av vann som er til stede i prøven,X = X of water present in the sample,
Xtø= X av alle komponenter av prøven bortsett fra vann,Xtø= X of all components of the sample except water,
Mg = M av prøven før vanninnholdjustering,Mg = M of the sample before water content adjustment,
= M av prøvekomponentene bortsett fra vann (gjennomsnitt), = M of the sample components except water (average),
og and
M = M av vann.M = M of water.
M beregnes ved hjelp av den grunnleggende likning anvendt på data fra oscillatoren 56, og M, utledes fra data fra oscillatoren 78 på;.samme måte. Det er således to likninger og to ukjente, slik at Xwkan beregnes i regnemaskinen. M is calculated using the basic equation applied to data from oscillator 56, and M is derived from data from oscillator 78 in the same way. There are thus two equations and two unknowns, so that Xw can be calculated in the calculator.
Varmeverdien av gassen kan beregnes ved benyttelse av en sådan likning som The calorific value of the gas can be calculated using an equation such as
hvor og C 2 er konstanter og H = varmeverdi. where and C 2 are constants and H = heating value.
Regnemaskinen er programmert for å løse disse likninger for å oppnå H, ved benyttelse av verdier av F og T som er tilveiebrakt slik som beskrevet foran, og verdier av konstanter som eksisterer i regnemaskinlageret. The calculator is programmed to solve these equations to obtain H, using values of F and T provided as described above, and values of constants existing in the calculator memory.
Tettheten av gassen kan beregnes ved benyttelse av likningen The density of the gas can be calculated using the equation
hvor where
D = tetthet,D = density,
m = masse,m = mass,
V = volum,V = volume,
P-^= trykk på stedet for tetthetsmåling,P-^= pressure at the place of density measurement,
T^= temperatur på stedet for tetthetsmåling,T^= temperature at the place of density measurement,
Z = kompressibilitetsfaktor, ogZ = compressibility factor, and
R = universell gasskonstant.R = universal gas constant.
Denne likning er utledet fra den velkjente til-stands likning This equation is derived from the well-known equation of state
hvor n = antall mol. Z kan uttrykkes ved hjelp av likninger som avhenger av M og data som er tilgjengelige i litteraturen, slik som her beskrevet. where n = number of moles. Z can be expressed using equations that depend on M and data available in the literature, as described here.
Regnemaskinen er programmert i .for å løse disse likninger for å oppnå tettheten D, ved benyttelse av F, T, T^og P^som er tilveiebrakt slik som beskrevet foran, og verdier av konstanter som er til stede i regnemaskinlageret. The calculator is programmed to solve these equations to obtain the density D, using F, T, T^ and P^ provided as described above, and values of constants present in the calculator memory.
Likningen for G som ble benyttet i prototypenheten, ble utviklet ved hjelp av en vanlig kurvetilpasningsmetode ved benyttelse av verdier av G som er tilgjengelige i litteraturen for sådanne gasser som metan, etan, etc. Slik det vil innses av fagfolk på området, finnes det andr^måter for å utvikle og uttrykke størrelsen G og lagre denne i regnemaskinen. Den mest passende metode er avhengig av den spesielle anvendelse. The equation for G used in the prototype unit was developed using a conventional curve fitting method using values of G available in the literature for such gases as methane, ethane, etc. As will be appreciated by those skilled in the art, there are other ^ways to develop and express the quantity G and store this in the calculator. The most appropriate method depends on the particular application.
En metode for utvikling av en grunnleggende oscil-latorlikning på teoretisk basis er som følger. Det henvises som eksempel til fig. 1. En trykkpuls som passerer gjennom den foran beskrevne forsinkelseslinje 103 eller 104, beveger seg med den lokale lydhastighet u. Idet lengden av hver forsinkelseslinje betegnes som L, er den tid som er nødvendig for pulsen for å tilbakelegge en forsinkelseslinje, lik L/u. Tiden for en fullstendig oscillasjonssyklus omfatter den som er nødvendig for en puls for å vandre gjennom hver forsinkelseslinje. En likning for den lokale lydhastighet er A method for developing a basic oscillator equation on a theoretical basis is as follows. As an example, reference is made to fig. 1. A pressure pulse passing through the above-described delay line 103 or 104 travels at the local speed of sound u. As the length of each delay line is denoted as L, the time required for the pulse to travel one delay line is equal to L/u . The time for one complete oscillation cycle comprises that required for a pulse to travel through each delay line. An equation for the local sound speed is
hvor where
u = lydhastighet,u = speed of sound,
g = gravitasjonskonstant, ogg = gravitational constant, and
R = universell gasskonstant.R = universal gas constant.
Den tid som er nødvendig for pulsen for å tilbeke-legge de to forsinkelseslinjer, er således 2 L/u eller The time required for the pulse to connect the two delay lines is thus 2 L/u or
Slik som foran forklart, avhenger den totale tid for en oscillasjonssyklus også av omkoplingstiden, dvs. den tid som er nødvendig for omkopling av s trømmen fra den ene festevegg til den annen, eller perioden mellom ankomst av en puls som forplanter seg gjennom en forsinkelseslinje, ved dysen 10 9 og starten av en puls gjennom den andre forsinkel-seslin je. Omkoplingstiden kan uttrykkes som omvendt propor-sjonal med u, dvs. som As explained above, the total time for an oscillation cycle also depends on the switching time, i.e. the time required for the switching of the current from one attachment wall to the other, or the period between the arrival of a pulse propagating through a delay line, at the nozzle 10 9 and the start of a pulse through the second delay line. The switching time can be expressed as inversely proportional to u, i.e. as
Da L er en konstant for enhver gitt oscillator og det inverse av tiden er frekvens, kan følgende likning skrives Ved å løse likningen med hensyn på M og la g, 1 og R inngå som del av konstanten, blir likningen Since L is a constant for any given oscillator and the inverse of time is frequency, the following equation can be written By solving the equation with respect to M and letting g, 1 and R form part of the constant, the equation becomes
Dersom ovenstående konstant betegnes som K-^, og K2tilføyes på høyre side, oppnås den grunnleggende likning som If the above constant is denoted as K-^, and K2 is added to the right-hand side, the basic equation is obtained as
er angitt foran. Man har funnet det nødvendig å tilføye konstanten K2til likningen for å beskrive oscillatoren nøyaktig. Det er ikke mulig å benytte en rent teoretisk likning, delvis som et resultat av ufullkommenheter av maskinvare og måle-utstyr. For eksempel finnes det ikke to fluidiske oscillatorer som vil oppføre seg på identisk måte. I en spesiell oscillator, som ble benyttet ved en naturgassanvendelse, ble K-^og K2bestemt empirisk ved å la sådanne gasser som metan, etan, propan, butan og pentan strømme gjennom monitoren. Verdiene av og K2som ble etablert på denne måte, var henholdsvis 7,5 38 x 10^ og 1,58. Denne kalibreringsprosedyre må følges for hver monitor som fremstilles, idet det benyttes gasser som likner på den gass som monitoren skal brukes til. Imidlertid er bare to kalibreringsgasser nødvendige for å definere og K2is indicated in front. It has been found necessary to add the constant K2 to the equation to describe the oscillator accurately. It is not possible to use a purely theoretical equation, partly as a result of imperfections in hardware and measuring equipment. For example, no two fluidic oscillators will behave identically. In a special oscillator used in a natural gas application, K₂ and K₂ were determined empirically by passing such gases as methane, ethane, propane, butane and pentane through the monitor. The values of and K 2 established in this way were 7.5 38 x 10^ and 1.58, respectively. This calibration procedure must be followed for each monitor that is manufactured, using gases that are similar to the gas for which the monitor is to be used. However, only two calibration gases are necessary to define and K2
Kompressibilitetsfaktoren Z fra tilstandslikningen for beregning av tetthet, er et mål på avvikelsen av prøve-gassen fra det ideelle, og tilføyes til det uttrykk som er alminnelig kjent som den ideelle gasslov for å gjøre den ideelle gasslov anvendelig på virkelige gasser. Da kompres-sibilitetsf aktorer dekkes av en stor mengde litteratur som inneholder en rekke forskjellige metoder for beregning av disse, er det ikke nødvendig å forklare den grunnleggende teori her. For ytterligere informasjon og henvisning til litteraturen henvises det til Basic Principlos and Calculations in Chemical Engineering, 2. utgave, 196 7, Prentice-Hall. Inc., av Himmelblau, s. 149 og følgende. Nyttig er også Chemical Process Principles, 2. utgave, 1954, John Wiley&Sons, av Hougen m.fl., s. 8 7, og Perry's Chemical Engineers<1>Handbook, 4. utgave, McGraw-Hill, s. 4 - 49. The compressibility factor Z from the equation of state for calculating density is a measure of the deviation of the sample gas from the ideal, and is added to the expression commonly known as the ideal gas law to make the ideal gas law applicable to real gases. As compressibility factors are covered by a large amount of literature containing a number of different methods for calculating them, it is not necessary to explain the basic theory here. For further information and reference to the literature, reference is made to Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering, 2nd edition, 1967, Prentice-Hall. Inc., by Himmelblau, pp. 149 et seq. Also useful are Chemical Process Principles, 2nd edition, 1954, John Wiley&Sons, by Hougen et al., pp. 8 7, and Perry's Chemical Engineers<1>Handbook, 4th edition, McGraw-Hill, pp. 4 - 49 .
I prototypanordningen beregnes størrelsen Z ved hjelp av likningen In the prototype device, the size Z is calculated using the equation
hvor for M mellom 16 og 21,75, eller where for M between 16 and 21.75, or
for for
M mellom 21,76 og 27,55, ogM between 21.76 and 27.55, and
Z0 B = 0,999287 + 9,25222 x 10~<5>M - 1,06605 x 10~<5>M<2>, hvor Z0 B = 0.999287 + 9.25222 x 10~<5>M - 1.06605 x 10~<5>M<2>, where
Z^ ts = Z ved spesielle basisbetingelser,Z^ ts = Z at special basic conditions,
S = superkompressibilitetsfaktor,S = supercompressibility factor,
P1= psig, ogP1= psig, and
T1= °R.T1= °R.
Likningene for S er avledet empirisk. Disse likninger og likningen for Z kan finnes i Principles and Practices of Flow Meter Engineering, 9, utgave, 1967, av Spink, utgitt av Foxboro Co. og Plimpton Press of Norwood, Massashusetts. Uttrykket for Z_ ble utledet ved hjelp av korrelasjonsverdier av Zg for gasser med forskjellige molekylvekter. Dette ble gjort ved omforming av verdier av basis- temperaturer og basistrykk for forskjellige gasser, idet det ble benyttet kritiske temperaturer og trykk som ble oppnådd fra litteraturen, for å redusere trykk og temperatur og deretter benytte kurveblad eller diagrammer utarbeidet av Nelson og Obert for å oppnå Z_. The equations for S are derived empirically. These equations and the equation for Z can be found in Principles and Practices of Flow Meter Engineering, 9th edition, 1967, by Spink, published by Foxboro Co. and Plimpton Press of Norwood, Massachusetts. The expression for Z_ was derived using correlation values of Zg for gases of different molecular weights. This was done by converting values of base temperatures and base pressures for different gases, using critical temperatures and pressures obtained from the literature, to reduce pressure and temperature and then using curve sheets or diagrams prepared by Nelson and Obert to achieve Z_.
B B
Likningen for varmeverdi som er angitt foran, kan finnes i Rapport nr. 5 fra Transmission Measurement Committee of the American Gas Association (Arlington, Virginia, Catalog No. XQ 0776). Når H uttrykkes i BTU pr. standard kubikkfot gass, er C-^= 54,257 og C 2 = 144. Dersom man ønsker å uttrykke H i MTU pr. pund brennstoffgass, angir Rapport nr. 5 at og C2antar forskjellige verdier og l/M innsettes i stedet for M. Det er selvsagt mulig å benytte andre korrelasjoner for beregning av H for naturgass ved praktisering av oppfinnelsen. Videre er en forskjellig korrelasjon nødvendig for bestemmelse av H for andre stoffer enn hydrokarboner som har ett til ca. seks karbonatomer. Denne korrelasjon ville sannsynligvis bli utviklet ved hjelp av empiriske metoder. The calorific value equation given above can be found in Report No. 5 of the Transmission Measurement Committee of the American Gas Association (Arlington, Virginia, Catalog No. XQ 0776). When H is expressed in BTU per standard cubic feet of gas, C-^= 54.257 and C 2 = 144. If one wishes to express H in MTU per pound of fuel gas, Report No. 5 indicates that and C2 assume different values and l/M is inserted instead of M. It is of course possible to use other correlations for calculating H for natural gas when practicing the invention. Furthermore, a different correlation is necessary for the determination of H for substances other than hydrocarbons that have one to approx. six carbon atoms. This correlation would probably be developed using empirical methods.
Det er mulig å presentere informasjon som utledes ut fra praktiseringen av oppfinnelsen, i flere forskjellige former. For eksempel kan H tilveiebringes i metriske enheter ved passende programmering av regnemaskinen, eller prøvegas-sens Wobbe-indeks kan presenteres. Wobbe-indeksen er en parameter som benyttes i gassindustrien. En metode for å uttrykke denne er It is possible to present information derived from the practice of the invention in several different forms. For example, H can be provided in metric units by appropriate programming of the calculator, or the Wobbe index of the sample gas can be presented. The Wobbe index is a parameter used in the gas industry. One method of expressing this is
hvor k = kvadratroten av molekylvekten av luft. where k = the square root of the molecular weight of air.
Prøvegassen kan inneholde forbindelser som er ikke-brennbare. Konsentrasjonene og molekylvektene av disse forbindelser må tilveiebringes til regnemaskinen for å frembringe en nøyaktig varmeverdi. Dette kan gjøres ved hjelp av en analysator gjennom hvilken prøvegassen ledes og som er innrettet til automatisk å tilveiebringe riktige signaler til regnemaskinen. En rekke forskjellige analysatorinnretninger er tilgjengelige for bruk, såsom en gasskromatograf. Alternativt kan midlere verdier av konsentrasjoner og molekylvekter av de ikke-brennbare komponenter innføres manuelt i regnemaskinen. For eksempel inneholder naturgass ofte karbon- dioksyd og nitrogen, og disses konsentrasjoner varierer ikke mye fra time til time. Det vil ofte være tilfredsstillende å analysere med hensyn på disse én gang pr. dag og innføre verdier ved benyttelse av de foran nevnte inngangsbrytere. Likningen for H må modifiseres for å ta hensyn til disse bestanddeler som bidrar til volumet av gass, men ikke til varmeverdien. Dersom det for eksempel er til stede to ikke-brennbare bestanddeler hvis konsentrasjoner uttrykkes ved volumf raks joner X-j^ og X2og har molekylvekter M-j_ og M2, blir den foran angitte likning The sample gas may contain compounds that are non-flammable. The concentrations and molecular weights of these compounds must be provided to the calculator to produce an accurate calorific value. This can be done with the help of an analyzer through which the sample gas is led and which is designed to automatically provide correct signals to the calculator. A number of different analyzer devices are available for use, such as a gas chromatograph. Alternatively, average values of concentrations and molecular weights of the non-combustible components can be entered manually into the calculator. For example, natural gas often contains carbon dioxide and nitrogen, and their concentrations do not vary much from hour to hour. It will often be satisfactory to analyze with regard to these once per day and enter values using the aforementioned input switches. The equation for H must be modified to take into account these constituents which contribute to the volume of gas but not to the calorific value. If, for example, two non-combustible components are present whose concentrations are expressed by volume fractions X-j^ and X2 and have molecular weights M-j_ and M2, the above equation becomes
Utledningen av denne og liknende former utføres The derivation of this and similar forms is carried out
lettvint ved hjelp av algebraisk manipulasjon.easily by means of algebraic manipulation.
Ved noen anvendelser kan det være ønskelig å tilveiebringe, til regnemaskinen konsentrasjoner og molekylvekter av brennbare bestanddeler på samme måte som ikke-brennbare bestanddeler for å forbedre nøyaktigheten. Den likning som benyttes til å beregne H, kan lettvint modifiseres for disse anvendelser. Et eksempel er målingen av varmeverdien for spillgass (off-gas) fra en hydrogen-produserende hydrogen-resirkulasjonsprosess, såsom katalytisk reformering eller dehydrering. Som bakgrunn på dette område kan US patentskrift 3 974 064 (Bajek et al.) konsulteres. Spillgassen benyttes ofte som helhet eller delvis som brenSel. Den består av både hydrogen og forskjellige hydrokarbonforbindelser. Da varmeverdien av hydrogen ikke er nøyaktig representert ved mange korrelasjoner som benyttes for hydrokarboner, kan det innses at benyttelse av nøyaktige hydrogenkonsentrasjoner og en korrelasjon for hydrokarboner gir større nøyaktighet enn benyttelse av en korrelasjon som tar hensyn til både hydrogen og hydrokarboner. Da videre hydrogenkonsentrasjonen i hydrogen-resirkulasjonsprosesser ofte måles for andre formål, kan forbedringen i nøyaktighet være tilgjengelig uten kjøp av en ytterligere analysator. In some applications, it may be desirable to provide the calculator with concentrations and molecular weights of combustible constituents in the same manner as non-combustible constituents to improve accuracy. The equation used to calculate H can easily be modified for these applications. An example is the measurement of the calorific value of waste gas (off-gas) from a hydrogen-producing hydrogen recycling process, such as catalytic reforming or dehydration. As background in this area, US patent specification 3,974,064 (Bajek et al.) can be consulted. The waste gas is often used in whole or in part as fuel. It consists of both hydrogen and various hydrocarbon compounds. As the heating value of hydrogen is not accurately represented by many correlations used for hydrocarbons, it can be realized that using accurate hydrogen concentrations and a correlation for hydrocarbons gives greater accuracy than using a correlation that takes into account both hydrogen and hydrocarbons. Furthermore, since the hydrogen concentration in hydrogen recycling processes is often measured for other purposes, the improvement in accuracy may be available without the purchase of an additional analyzer.
Anvendelse av en varmeverdimonitor ved styring av en forbrenningssone kan være meget ønskelig eller nødvendig for å oppnå akseptabel kontroll. Betrakt en prosess i hvilken temperaturen i en ovn eller et fyringsanlegg må holdes i et forholdsvis sne/ert område. Et typisk styrearrangement er å måle fyringsanleggets temperatur og innstille brennstoff-strøptøen for å holde den konstant.... Når den varmemengde som absorberes av prosessen, øker, faller temperaturen og mer brensel forbrennes for å øke temperaturen til den riktige verdi. Endringer i brennstoffvarmeverdi vil også forårsake fyringsanlegg-temperaturendringer for hvilke styresystemet må kompensere. Da oppførselen av et styresystem forringes etter hvert som det antall faktorer som det må kompensere for, øker, er det ønskelig å eliminere fluktuasjoner i temperatur som skriver seg fra endringer i brennstoffvarmeverdi. Dette kan oppnås ved å måle brennstoffstrøm og varmeverdi, etab-lereet signal som representerer disses produkt, og innstille brennstoffstrømmen ved referanse til dette produkt. Produk-tet representerer varmestrømningsmengden til prosessen. Varmestrømningsmengden innstilles i forhold til prosesstempe-raturen. Når systemet uttrykkes ved en vanlig, analog styre-innretning, vil en temper a tiirkon troller som mottar et signal som representerer fyringsanleggtemperatur, tilveiebringe innstillingspunktet, i kaskadeform, til en kontroller som mottar signal som representerer brenselets varmeinnhold, og innstiller brennstoffstrøm-styreventilen. Application of a heating value monitor when controlling a combustion zone may be highly desirable or necessary to achieve acceptable control. Consider a process in which the temperature in a furnace or a heating plant must be kept in a relatively cold area. A typical control arrangement is to measure the combustion plant temperature and adjust the fuel throttle to keep it constant.... As the amount of heat absorbed by the process increases, the temperature drops and more fuel is burned to raise the temperature to the correct value. Changes in fuel calorific value will also cause heating plant temperature changes for which the control system must compensate. As the behavior of a control system deteriorates as the number of factors for which it must compensate increases, it is desirable to eliminate fluctuations in temperature resulting from changes in fuel heating value. This can be achieved by measuring fuel flow and heating value, establishing a signal that represents their product, and setting the fuel flow by reference to this product. The product represents the amount of heat flow to the process. The amount of heat flow is set in relation to the process temperature. When the system is expressed by a conventional analog control device, a temperature controller receiving a signal representing the combustion plant temperature will provide the set point, in cascade form, to a controller receiving a signal representing the heat content of the fuel, setting the fuel flow control valve.
En varmeverdimonitor kan benyttes til å forbedre brennstofføkonomien. Betrakt en forbrenningssone hvor brennstoff strømmen justeres for å opprettholde.en konstant sone-temperatur. Forbrenningsluft-strømningshastighet etableres normalt ved å måle brennstoffstrøm og kombinere et signal som representerer brennstoffstrømmen, med en tidligere etablert forholdsverdi for.å oppnå et signal som benyttes til å innstille lufthastigheten. Denne styremetode er ikke i stand til å reagere på endringer i brenselvarmeverdi, slik at normal praksis er å installere systemet slik at overskytende luft tilføres til forbrenningssonen. Overskytende luft er den luftmengde som ikke er nødvendig for å inngå forbindelse med brenselet. Det er ønskelig å holde overskytende luft på et minimum da den brennstoffmengde som benyttes for å opp- denne, representerer et fullstendig tap. Etter hvert som brensel-varmeverdien øker, er mer forbrenningsluft nødvendig. Dersom det tilføres utilstrekkelig forbrenningsluft, går brensel tapt som et resultat av ufullstendig forbrenning. A calorific value monitor can be used to improve fuel economy. Consider a combustion zone where the fuel flow is adjusted to maintain a constant zone temperature. Combustion air flow rate is normally established by measuring fuel flow and combining a signal representing the fuel flow with a previously established ratio value to obtain a signal used to set the air rate. This control method is unable to respond to changes in fuel calorific value, so normal practice is to install the system so that excess air is supplied to the combustion zone. Excess air is the amount of air that is not necessary to enter into contact with the fuel. It is desirable to keep excess air to a minimum, as the amount of fuel used for heating represents a complete loss. As the fuel heating value increases, more combustion air is required. If insufficient combustion air is supplied, fuel is lost as a result of incomplete combustion.
Et signal som representerer brenselgass-varmeverdi, kan benyttes til å innstille luftstrømningshastigheten, vanligvis ved hjelp av innstilling av forholdsverdien, slik at den overskytende luftmengde er liten og man således sparer brensel for oppvarming av unødvendig luft og unngår bruk av ekstra brensel. A signal representing the fuel gas heating value can be used to set the air flow rate, usually by setting the ratio value, so that the excess amount of air is small and thus fuel is saved for heating unnecessary air and the use of extra fuel is avoided.
I ovenstående, enkle eksempler er det referert til formål som nøyaktig styring, eller styring i et snevert område, og styring for å forbedre brenseløkonomi. Disse formål er selvsagt ikke gjensidig utelukkende. Styresystemer kan konstrueres for å oppnå begge formål ved å innstille både brensel- og luftstrømmer. Disse systemer kan utnytte vanlig, analog styre-instrumentering eller mer avanserte innretninger, såsom de som omfatter digitale beregningsanordninger. Videre finnes det andre formål, for eksempel som her beskrevet, som det kan være nødvendig å oppnå ved styring av en spesiell forbrenningssone. Selv om det ikke er mulig å presentere alle variasjonene i formål og metoder for oppnåelse av disse, vil effektiviteten av den foreliggende oppfinnelse ved oppnåelse av dette innses av fagfolk på området ved betraktning av spesielle situasjoner. In the above, simple examples, reference is made to purposes such as precise steering, or steering in a narrow area, and steering to improve fuel economy. These purposes are of course not mutually exclusive. Control systems can be designed to achieve both purposes by adjusting both fuel and air flows. These systems can utilize conventional, analog control instrumentation or more advanced devices, such as those that include digital computing devices. Furthermore, there are other purposes, for example as described here, which may be necessary to achieve by controlling a particular combustion zone. Although it is not possible to present all the variations in purposes and methods for achieving these, the effectiveness of the present invention in achieving this will be realized by those skilled in the field when considering particular situations.
Fig. 2 viser en utførelse av oppfinnelsen hvor en kontinuerlig prøvestrøm gjennom oscillatoren etableres for å oppnå en kontinuerlig varmeverdi for gass som strømmer i en prosessrørledning. En utførelse av oppfinnelsen for bruk i et laboratorium ville ikke kreve den strømningssløyfe som er vist på fig. 2. Prøve kan oppsamles i en evakuert, trykkbestandig beholder, vanligvis kalt en "prøvebombe", som deretter tilkoples til prøveledningen 55. Ved anvendelser hvor varmeverdiene av væsker skal bestemmes, er det nødvendig med en anordning for fordampning av væskene. Dette kan for eksempel oppnås ved bruk av elektriske motstandsvarmeelemen-ter som omgir en del av en rørledning gjennom hvilken prøven passerer. Uttrykket "gass" er ofte benyttet i den forelig gende beskrivelse. Dette må forstås å omfatte damper som skriver seg fra brensler som opprinnelig er i flytende form. Det kan for eksempel være ønskelig å bestemme varmeverdien av en prøve av brenselolje nr. 2, som er flytende ved nor-male omgivelsestemperaturer. Fig. 2 shows an embodiment of the invention where a continuous test flow through the oscillator is established to obtain a continuous heat value for gas flowing in a process pipeline. An embodiment of the invention for use in a laboratory would not require the flow loop shown in FIG. 2. Sample can be collected in an evacuated, pressure-resistant container, usually called a "sample bomb", which is then connected to the sample line 55. In applications where the heating values of liquids are to be determined, a device for vaporizing the liquids is necessary. This can, for example, be achieved by using electric resistance heating elements that surround a part of a pipeline through which the sample passes. The term "gas" is often used in the present description. This must be understood to include vapors that arise from fuels that are originally in liquid form. For example, it may be desirable to determine the heating value of a sample of fuel oil No. 2, which is liquid at normal ambient temperatures.
I en forholdsvis enkel utførelse av oppfinnelsen er den på fig. 3 viste prøvesløyfe utelatt. Prøve oppsamles i en evakuert, trykkbestandig beholder som deretter forbindes med prøveledningen 55, enten oppstrøms eller nedstrøms av filteret 57. Den tetthet som meddeles av innretningen, In a relatively simple embodiment of the invention, it is shown in fig. 3 showed test loop omitted. Sample is collected in an evacuated, pressure-resistant container which is then connected to the sample line 55, either upstream or downstream of the filter 57. The density reported by the device,
er tettheten ved den temperatur og det trykk som måles av trykkgiveren 61 og temperaturgiveren 67. Det er ikke noe behov for å oppdele elektronikker i to sett på to forskjellige steder. Denne utførelse kan eventuelt benyttes i, et laboratorium. Til denne utførelse kan det være ønskelig å tilføye det trekk at innretningen er i stand til å beregne en tetthetsverdi for prøvegass ved trykk og temperaturer som er forskjellige fra de verdier som måles av giverne 61 og 67, og som tilveiebringes til innretningen på følgende måte. En temperatur og et : trykk kan innføres manuelt i innretningen ved hjelp av sådanne midler som inngangsbryterne 18, eller de kan tilveiebringes ved hjelp av en innretning som måler temperatur og trykk på ett eller annet sted av interesse og overfører passende signaler til beregningsanordningen ifølge oppfinnelsen. is the density at the temperature and pressure measured by the pressure sensor 61 and the temperature sensor 67. There is no need to divide electronics into two sets at two different locations. This design can possibly be used in a laboratory. To this embodiment, it may be desirable to add the feature that the device is able to calculate a density value for sample gas at pressures and temperatures that are different from the values measured by sensors 61 and 67, and which are provided to the device in the following way. A temperature and a: pressure can be introduced manually into the device by means of such means as the input switches 18, or they can be provided by means of a device which measures temperature and pressure at one or another place of interest and transmits suitable signals to the calculation device according to the invention.
Fig. 3 viser en mer sammensatt utførelse av oppfinnelsen hvor en kontinuerlig strøm av prøve gjennom oscillatoren (med en temperatur T) etableres for å oppnå en kontinuerlig tetthetsverdi for gass som strømmer i en prosessrør-ledning (med temperatur T^og trykk P-^) . I denne utførelse er innretningen innrettet til å tilveiebringe en tetthet som representerer prøvegassen i et punkt oppstrøms av den trykk-styrende anordning som er representert ved enheten 58 på fig. 3, og videre anordnet slik at oppstrømspunktet representerer den hovedstrøm fra hvilken prøven tas. Fig. 3 shows a more complex embodiment of the invention where a continuous flow of sample through the oscillator (with a temperature T) is established in order to obtain a continuous density value for gas flowing in a process pipeline (with temperature T^ and pressure P-^ ). In this embodiment, the device is arranged to provide a density which represents the sample gas at a point upstream of the pressure-controlling device which is represented by the unit 58 in fig. 3, and further arranged so that the upstream point represents the main stream from which the sample is taken.
Slik som tidligere bemerket, kan en variasjon i det trykk ved hvilket gassen passerer gjennom oscillatoren, påvirke monitorens nøyaktighet. Dette er tilfellet selv om trykket er en variabel som benyttes til beregning av tetthet, dvs. en beregnet tetthetsverdi kan være ukorrekt dersom den trykkveidi som benyttes ved beregningen, er riktig, men utenfor et spesielt område. Det er derfor ønskelig å overvåke trykket og meddele et eventuelt avvik fra et på forhånd etablert område. Dette kan oppnås ved hjelp av flere anordninger, iberegnet tilføyelse av en hovedføler, såsom en trykkbryter, på det riktige sted, såsom ledningen 55 på fig. 3, eller tilføyelse av den riktige anordning i innretningens elektronikkdel for å utnytte det tryk.ksignal som tilveiebringes for bruk i likningen, såsom det signal som overføres av trykkgiveren 61 på fig. 3. Denne overvåkningsforanstalt-ning er ikke vist på fig. 3. As previously noted, a variation in the pressure at which the gas passes through the oscillator can affect the accuracy of the monitor. This is the case even if the pressure is a variable used to calculate density, i.e. a calculated density value can be incorrect if the pressure method used in the calculation is correct, but outside a special range. It is therefore desirable to monitor the pressure and report any deviation from a pre-established range. This can be achieved by several devices, including the addition of a main sensor, such as a pressure switch, in the correct location, such as line 55 in fig. 3, or adding the correct device in the electronics part of the device to utilize the pressure signal provided for use in the equation, such as the signal transmitted by the pressure transmitter 61 in fig. 3. This monitoring measure is not shown in fig. 3.
Den foreliggende oppfinnelse kan innlemmes i en innretning for bestemmelse av massestrømningshastigheten av gass i en rørledning. Dette kan gjøres ved å kombinere en innretning, såsom den som er vist på fig. 3, med en innretning for måling av den volumetriske strømningshastighet av gassen i rørledningen, og multiplisere tetthet med . volumetrisk strømningshastighet i.en sådan innretning som berég-ningsanordningen på fig. 3. Dersom innretningen for måling av volumetrisk strømningshastighet omfatter en kalibrert strømningshindring, såsom en strupeflens, og en anordning for å måle trykkfallet over hindringen, såsom en differensial-trykkcelle, kan trykkfallet tilveiebringes til beregningsanordningen for beregning av massestrømningshastigheten i stedet for å beregne den volumetriske hastighet utenfor be-re bn in gs anordn in gen . The present invention can be incorporated into a device for determining the mass flow rate of gas in a pipeline. This can be done by combining a device, such as that shown in fig. 3, with a device for measuring the volumetric flow rate of the gas in the pipeline, and multiply density by . volumetric flow rate in such a device as the calculation device in fig. 3. If the device for measuring the volumetric flow rate includes a calibrated flow obstacle, such as a throat flange, and a device for measuring the pressure drop across the obstacle, such as a differential pressure cell, the pressure drop can be provided to the calculation device for calculating the mass flow rate instead of calculating the volumetric speed outside the be-re bn in gs device.
Et alternativ til benyttelsen av tørkeren 80 på fig. 4 er å benytte en innretning til å mette den del av prøven som passerer gjennom oscillatoren 78. Denne innretning er lettvint tilgjengelig. For eksempel kan en metningsinnretning omfatte et lite kammer i hvilket en fin dusj av vann innføres gjennom en dyse. Etter at gass passerer gjennom dette met-ningskammer ledes gassen gjennom et annet kammer for fjerning av eventuelle vanndråper som kan være til stede i strømmen. An alternative to the use of the dryer 80 in fig. 4 is to use a device to saturate the part of the sample that passes through the oscillator 78. This device is readily available. For example, a saturation device may comprise a small chamber into which a fine shower of water is introduced through a nozzle. After gas passes through this saturation chamber, the gas is led through another chamber to remove any water droplets that may be present in the stream.
De likninger som benyttes for å praktisere denne utførelseThe equations used to practice this embodiment
av oppfinnelsen, likner på de som er angitt foran. Et eksem- of the invention, are similar to those set forth above. An eczema-
pel er som følger. For den oscillator gjennom hvilken en prøve strømmer før justering av vanninnhold: pel is as follows. For the oscillator through which a sample flows before adjusting the water content:
For den oscillator gjennom hvilken mettet prøve strømmer: For the oscillator through which saturated sample flows:
Tidligere udefinerte ledd er Previously undefined clauses are
M EL<=>M av prøve etter metning,M EL<=>M of sample after saturation,
X aw = X av vann i p*røve ettermetning,X aw = X of water in p*robe post-saturation,
X ^ = X av alle komponenter av prøven bortsett fra vann etter metning. X ^ = X of all components of the sample except water after saturation.
Det kan innses at det er fem ukjente og bare fire likninger, slik at det er nødvendig å kjenne én størrelse mer ved praktisering av denne utførelse av oppfinnelsen enn ved benyttelse av den foran beskrevne tørkeanordning. Denne informasjon er imidlertid ofte tilgjengelig. It can be realized that there are five unknowns and only four equations, so that it is necessary to know one quantity more when practicing this embodiment of the invention than when using the drying device described above. However, this information is often available.
Likninger for andre tilfeller kan lettvint skrives. Equations for other cases can easily be written.
Fig. 4 viser en utførelse av oppfinnelsen når.en kontinuerlig strøm av prøve gjennom oscillatorene etableres for å oppnå en kontinuerlig fuktighetsverdi av gass som strøm-mer i en rørledning. En utførelse av oppfinnelsen for benyttelse i et laboratorium ville ikke kreve den prøvesløyfe som er vist på fig. 4. Prøve kunne oppsamles i en evakuert, trykkbestandig beholder, vanligvis kalt en prøvebombe, som deretter forbindes med prøveledningen 55. Ved anvendelser hvor fuktighetsinnholdet av væsker skal bestemmes, er en anordning for fordampning av væskene nødvendig. Dette kan for eksempel oppnås ved benyttelse av elektriske motstands-varmeelementer som omgir et parti av den rørledning gjennom hvilken prøven passerer. Uttrykket "gass" er ofte benyttet her. Det er underforstått at dette omfatter damper som skriver seg fra stoffer som opprinnelig er i flytende form. Fig. 4 shows an embodiment of the invention when a continuous flow of sample through the oscillators is established to obtain a continuous moisture value of gas flowing in a pipeline. An embodiment of the invention for use in a laboratory would not require the test loop shown in fig. 4. Sample could be collected in an evacuated, pressure-resistant container, usually called a sample bomb, which is then connected to the sample line 55. In applications where the moisture content of liquids is to be determined, a device for vaporizing the liquids is necessary. This can be achieved, for example, by using electric resistance heating elements which surround a part of the pipeline through which the sample passes. The term "gas" is often used here. It is understood that this includes vapors that form from substances that are originally in liquid form.
I det parallelle strømningsarrangement som er vist på fig. 4, oppdeles prøven i to deler og hver del ledes gjennom en forskjellig oscillator. Vanninnholdet i den ene av delene justeres før passering av oscillatoren, og fuktigheten av prøven beregnes ved henvisning til forskjeller i signaler som oppnås fra de givere som er knyttet til hver oscillator. Et alternativt strømningsarrangement omfatter seriestrømning hvor hele prøven ledes gjennom én oscillator og deretter gjennom en annen. Anordningen for fuktighets-justering er beliggende slik at prøven passerer gjennom den første oscillator, får sitt fuktighetsinnhold justert, og deretter passerer gjennom den andre oscillator. Dette kan lett anskueliggjøres ved å endre fig. 4 slik at prøveled-ningen 77 forbindes med avløpsledningen 71 i stedet for med prøveledningen 55. Strømningssekvensen ville således bli fra oscillatoren 56 via tørkeren 80 til oscillatoren 78. I denne utførelse av oppfinnelsen kan fuktighetsinnholdet i prøven beregnes på samme måte, dvs. ved referanse til forskjellene i hver oscillator. Det skal imidlertid bemerkes at når en kontinuerlig strøm av prøve tilveiebringes, kunne en hurtig skiftende prøvefuktighet resultere i unøyaktigheter da det er en tidsforsinkelse mellom måling av en "partikkel" av prøve i den første oscillator og måling av den samme fuktig-hets justerte "partikkel" i den andre oscillator. Kompensasjon for denne tidsforsinkelse kan lettvint oppnås i elektro-nikkdelen av en monotor for å fjerne eventuell unøyaktighet. En av kompensasjonsmetodene omfatter ganske enkelt plassering av den samme tidsforsinkelse i den signalbane som er knyttet til den riktige oscillator, like før signalforskjellene note-res . In the parallel flow arrangement shown in fig. 4, the sample is divided into two parts and each part is passed through a different oscillator. The water content of one of the parts is adjusted before passing through the oscillator, and the moisture of the sample is calculated by reference to differences in signals obtained from the transducers associated with each oscillator. An alternative flow arrangement involves serial flow where the entire sample is passed through one oscillator and then through another. The device for moisture adjustment is located so that the sample passes through the first oscillator, has its moisture content adjusted, and then passes through the second oscillator. This can be easily visualized by changing fig. 4 so that the sample line 77 is connected to the drain line 71 instead of to the sample line 55. The flow sequence would thus be from the oscillator 56 via the dryer 80 to the oscillator 78. In this embodiment of the invention, the moisture content in the sample can be calculated in the same way, i.e. by reference to the differences in each oscillator. However, it should be noted that when a continuous stream of sample is provided, a rapidly changing sample humidity could result in inaccuracies as there is a time delay between the measurement of a "particle" of sample in the first oscillator and the measurement of the same humidity-adjusted "particle" " in the second oscillator. Compensation for this time delay can easily be achieved in the electronics part of a monotor to remove any inaccuracy. One of the compensation methods simply involves placing the same time delay in the signal path associated with the correct oscillator, just before the signal differences are noted.
I en annen utførelse av oppfinnelsen benyttes bare én oscillator. En anordning for justering av prøvens vanninnhold er tilveiebrakt sammen med en anordning for periodisk forbiledning av prøvestrømmen rundt vanninnhold-justerings-anordningen. Dersom for eksempel en tørker benyttes, vil den strøm som kontinuerlig passerer gjennom oscillatoren, veksel-vis inneholde vann og ikke inneholde vann. Dette kan lett anskueliggjøres ved å endre fig. 4 slik at prøveledningsled-ningsgrenen for oscillatoren 56 elimineres, å plassere en treveisventil i prøveledningen 77 like foran tørkeren 80, In another embodiment of the invention, only one oscillator is used. A device for adjusting the water content of the sample is provided together with a device for periodically bypassing the sample flow around the water content adjustment device. If, for example, a dryer is used, the current that continuously passes through the oscillator will alternately contain water and not contain water. This can be easily visualized by changing fig. 4 so that the sample line branch for the oscillator 56 is eliminated, to place a three-way valve in the sample line 77 just before the dryer 80,
og plassere en rørledningslengde mellom ventilen og prøve-ledningen 77 på nedstrømssiden umiddelbart etter tørkeren 80. Deretter sykluspåvirkes treveisventilen periodisk for å diri- and place a length of pipeline between the valve and the sample line 77 on the downstream side immediately after the dryer 80. The three-way valve is then cycled periodically to direct
gere prøvestrøm "rundt" tørkeren 80. Fuktighetsinnholdet i prøven beregnes ved referanse til forskjeller i signaler som mottas av de givere som er knyttet til oscillatoren for hver tilstand, dvs. når tørket prøve strømmer gjennom og når ikke-tørket prøve strømmer gjennom oscillatoren. Det samme tids-forsinkelsesproblem som omtalt foran eksisterer når sampel-fuktigheten endres raskt. Kompensasjon kan oppnås på samme måte. generate sample flow "around" the dryer 80. The moisture content of the sample is calculated by reference to differences in signals received by the transducers associated with the oscillator for each condition, i.e. when dried sample is flowing through and when non-dried sample is flowing through the oscillator. The same time-delay problem discussed above exists when the sample moisture changes rapidly. Compensation can be obtained in the same way.
Benyttelsen av de i det foregående angitte eksempler er ikke ment som en begrensning av den brede ramme av oppfinnelsen som angitt i kravene. Det er også meningen at ytterligere anvendelser av prisnippene for oppfinnelsen slik de normalt vil dukke opp for en fagmann på området, er inkludert i kravene. Blandinger av gasser som ikke inneholder vann, kan analyseres ved anvendelse av prinsippene ifølge oppfinnelsen. Uttrykket "gass" er ofte benyttet i det foregående, men dette må forstås slik at det også omfatter damper. The use of the foregoing examples is not intended as a limitation of the broad scope of the invention as stated in the claims. It is also intended that further applications of the price tips for the invention as they would normally appear to a person skilled in the art are included in the claims. Mixtures of gases that do not contain water can be analyzed by applying the principles according to the invention. The term "gas" is often used in the foregoing, but this must be understood to also include vapours.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US46860783A | 1983-02-22 | 1983-02-22 | |
US06/468,793 US4505147A (en) | 1983-02-22 | 1983-02-22 | Humidity monitor and method |
US06/468,787 US4489592A (en) | 1983-02-22 | 1983-02-22 | Density monitor and method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO840654L true NO840654L (en) | 1984-08-23 |
Family
ID=27413076
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO840654A NO840654L (en) | 1983-02-22 | 1984-02-21 | DEVICE FOR DETERMINING AN UNKNOWN PROPERTY OF A GAS OR STEAM TEST |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0117150A3 (en) |
CA (1) | CA1205916A (en) |
DK (1) | DK83284A (en) |
NO (1) | NO840654L (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5237853A (en) * | 1990-10-15 | 1993-08-24 | Alliedsignal Inc. | Method and apparatus for measuring the density of a liquid |
EP0481264B1 (en) * | 1990-10-15 | 1996-11-20 | AlliedSignal Inc. | Method and apparatus for measuring the density of a liquid |
GB9608265D0 (en) * | 1996-04-22 | 1996-06-26 | British Gas Plc | Apparatus for measuring a gas value |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3273377A (en) * | 1963-08-12 | 1966-09-20 | Phillips Petroleum Co | Fluid oscillator analyzer and method |
GB1091899A (en) * | 1964-02-20 | 1967-11-22 | Bendix Corp | Method and apparatus for determining physical properties of gases |
US3915645A (en) * | 1973-04-24 | 1975-10-28 | Us Army | Chemical reaction transducers for use with flueric gas concentration sensing systems |
DE2433764A1 (en) * | 1974-07-13 | 1976-01-22 | Monforts Fa A | DEVICE FOR DETERMINING THE MIXING RATIO OF BINARY GASES |
FR2346714A1 (en) * | 1975-11-04 | 1977-10-28 | Bertin & Cie | Estimating molar mass of fluid - by comparing signals from fluidic oscillator fed with reference and test fluids |
GB1587713A (en) * | 1977-02-24 | 1981-04-08 | Normalair Garrett Ltd | Fluidic oscillators |
-
1984
- 1984-02-21 NO NO840654A patent/NO840654L/en unknown
- 1984-02-21 DK DK83284A patent/DK83284A/en not_active Application Discontinuation
- 1984-02-21 EP EP84301101A patent/EP0117150A3/en not_active Withdrawn
- 1984-02-22 CA CA000448055A patent/CA1205916A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1205916A (en) | 1986-06-10 |
EP0117150A3 (en) | 1986-08-06 |
EP0117150A2 (en) | 1984-08-29 |
DK83284D0 (en) | 1984-02-21 |
DK83284A (en) | 1984-08-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2639672C (en) | Method for determining carbon content of a hydrocarbon-containing mixture | |
US3086386A (en) | Viscosity measuring system | |
GB2454202A (en) | Method For Determining The Heating Value And The Relative Density Of A Hydrocarbon Fuel And Apparatus For The Same | |
CN109937362B (en) | Method and apparatus for determining properties of a hydrocarbon-containing gas mixture | |
US4489592A (en) | Density monitor and method | |
Minnick et al. | Gas and vapor sorption measurements using electronic beam balances | |
NO321278B1 (en) | Apparatus for measuring fluid flow rate in rudder using fluidistor | |
US5016482A (en) | Method of taking a proportional sample of flowing gas in a line | |
US3393562A (en) | Calorimeter apparatus | |
US20020096208A1 (en) | Method for determination of mass flow and density of a process stream | |
NO840654L (en) | DEVICE FOR DETERMINING AN UNKNOWN PROPERTY OF A GAS OR STEAM TEST | |
US11360070B2 (en) | Method for determining the methane index of a hydrocarbon-containing combustion gas mixture | |
US4597285A (en) | Humidity monitor and method | |
KR102177709B1 (en) | Gas energy measurement method and related devices | |
Gallegos et al. | An investigation of the comparative performance of diverse humidity sensing techniques in natural gas | |
Hyland et al. | The enhancement of water vapor in carbon dioxide-free air at 30, 40, and 50 C | |
US20190257808A1 (en) | Chemo-Metrical Prediction of Methane Index for the Natural Gas | |
US4505147A (en) | Humidity monitor and method | |
JP2534418B2 (en) | Calorimeter | |
JPS59162442A (en) | Device for determining unknown quantity of gas sample | |
Zivithal et al. | Experimental Characterization of Gas Flow Properties of Dry Refractory Materials | |
JP2000039426A (en) | Gas physical property measurement method and device | |
US3314281A (en) | Gas analyzing method and apparatus | |
Bazaev et al. | p,@ rho, T, x-Relations for Water–Hydrocarbon Gaseous Mixtures in a Wide Range of the Parameters of State | |
Broadhurst et al. | Automatic control in the chemical industry |