RU2006124233A - Измеритель расхода и способ измерения расхода многофазной текучей среды - Google Patents

Claims (21)

1. Способ определения расходов текучей среды, содержащей многокомпонентную смесь газа и, по меньшей мере, одной жидкости, в трубе, включающий следующие этапы:

(а) проводят измерения электромагнитных потерь и фазы, по меньшей мере, в двух направлениях трубы,

(б) на основе измерений, проведенных на этапе (а), определяют степень формирования кольцевого потока,

(в) вычисляют диэлектрическую проницаемость протекающей смеси по результатам, полученным на этапах (а) и (б), с проведением корректировки в зависимости от степени формирования кольцевого потока,

(г) измеряют плотность смеси и корректируют найденное значение в зависимости от степени формирования кольцевого потока,

(д) находят значения температуры и давления,

(е) определяют скорости жидкости (жидкостей) и газа и

(ж) на основе известных значений плотностей и диэлектрических проницаемостей компонентов текучей смеси и с использованием результатов, полученных на этапах (а)-(е), вычисляют объемный и массовый расходы газа и жидкости или жидкостей текучей смеси.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что определяют также состав многофазного потока.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что электромагнитные измерения проводят в поперечном сечении и в продольном направлении трубы.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что электромагнитные измерения проводят, осуществляя свипирование по частоте передающей антенной в протекающей текучей среде и регистрируя частоту, по меньшей мере, при трех предварительно выбранных разностях фаз на двух принимающих антеннах в указанной текучей среде.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что на этапе (б) степень формирования кольцевого потока определяют по распределению зарегистрированных частот.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе (б) степень формирования кольцевого потока определяют по результатам, по меньшей мере, двух различных измерений диэлектрической проницаемости в протекающей текучей среде, на которые различным образом воздействует степень формирования кольцевого потока.

7. Способ по п.4, отличающийся тем, что на этапе (б) степень формирования кольцевого потока определяют по измеренной разности энергий на принимающих антеннах.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что скорость жидкости и газа измеряют посредством измерений с кросс-корреляцией, проведенных с использованием двух комплектов антенн, расположенных в протекающей текучей среде на известном расстоянии друг от друга.

9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что плотность текучей смеси измеряют с использованием методики поглощения γ-излучения.

10. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что плотность текучей смеси измеряют с использованием трубки Вентури.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что измеряют восстановление давления на выходе трубки Вентури.

12. Расходомер для определения расходов текучей среды, содержащей многокомпонентную смесь газа и, по меньшей мере, одной жидкости, в трубе, содержащий трубчатую секцию и следующие элементы:

(а) средства проведения электромагнитных измерений потерь и фазы, по меньшей мере, в двух направлениях трубчатой секции,

(б) средства определения степени формирования кольцевого потока на основе указанных измерений, включая подходящую модель данных,

(в) компьютер и математическую программу для вычисления диэлектрической проницаемости протекающей смеси по результатам, полученным от элементов (а) и (б), включая корректировку в зависимости от степени формирования кольцевого потока,

(г) средства определения плотности смеси и компенсации найденного значения в зависимости от степени формирования кольцевого потока,

(д) средства определения скорости жидкости (жидкостей) и газа,

(е) средства определения температуры и давления и

(ж) средства вычисления объемного и массового расходов газа и жидкости или жидкостей текучей смеси на основе информации, полученной от элементов (а)-(е), и знания плотностей и диэлектрических проницаемостей компонентов текучей смеси.

13. Расходомер по п.12, отличающийся тем, что трубчатая секция содержит одну передающую антенну и две принимающие антенны, расположенные в одном и том же поперечном сечении трубчатой секции, и одну передающую антенну и две принимающие антенны, пространственно разделенные в продольном направлении трубчатой секции.

14. Расходомер по п.13, отличающийся тем, что содержит электронные средства для единовременного свипирования по частоте одной передающей антенной и для регистрации разности фаз и потерь при свипировании по частоте посредством двух принимающих антенн.

15. Расходомер по п.14, отличающийся тем, что содержит средства для вычисления степени формирования кольцевого потока на основе зарегистрированных разности фаз и/или потерь.

16. Расходомер по п.14, отличающийся тем, что содержит средства для вычисления степени формирования кольцевого потока на основе измерений диэлектрической проницаемости в поперечном сечении и в продольном направлении трубчатой секции.

17. Расходомер по п.12, отличающийся тем, что содержит в трубчатой секции приспособление для отражения электромагнитных волн в продольном направлении трубчатой секции.

18. Расходомер по п.13, отличающийся тем, что содержит средства вычисления скоростей жидкости и газа по результатам измерений с кросс-корреляцией, проведенных при двух положениях антенн, помещенных в различных поперечных сечениях трубчатой секции, которые расположены на предварительно выбранном расстоянии одно от другого.

19. Расходомер по любому из пп.12-18, отличающийся тем, что содержит плотномер на основе поглощения γ-излучения для измерения плотности текучей смеси.

20. Расходомер по п.18, отличающийся тем, что содержит средства вычисления плотности текучей смеси на основе измерения перепада давления в трубке Вентури.

21. Расходомер по п.20, отличающийся тем, что содержит средства измерения восстановления давления у выхода трубки Вентури.