RU2021119988A

RU2021119988A - Устройство для измерения расхода текучей среды

Info

Publication number: RU2021119988A
Application number: RU2021119988A
Authority: RU
Inventors: Михаил ГУРЕВИЧ; Теренс КАЗИНС; Жюльен ПОРРЕ; Рено БУРГА
Original assignee: Ойл Энд Гэс Межемент Лимитед
Priority date: 2020-07-07
Filing date: 2021-07-07
Publication date: 2023-03-01

Claims

1. Устройство для измерения расхода текучей среды в трубопроводе, содержащее:

(a) трубопроводную секцию, содержащую четное количество стенок в диапазоне от 4 до 16, первый и второй концы и продольную ось и имеющую многоугольное сечение, причем отношение ширины к высоте указанного сечения находится в диапазоне от 0,3:1 до 1:0,3;

(b) множество ультразвуковых датчиков, каждый из которых содержит передатчик и приемник, причем каждый ультразвуковой датчик расположен на стенках трубопроводной секции и генерирует сигнал, когда датчики передают ультразвук через любую текучую среду, протекающую в трубопроводной секции, и/или принимают указанный ультразвук; и

(c) преобразователь сигналов для обработки сигналов с получением значения расхода текучей среды;

при этом противоположные стенки трубопроводной секции имеют одинаковую длину и ширину;

указанное множество ультразвуковых датчиков содержат пары ультразвуковых датчиков, расположенных на противоположных стенках и/или на одной и той же стенке трубопроводной секции;

устройство содержит по меньшей мере две пары ультразвуковых датчиков;

каждая пара ультразвуковых датчиков содержит первый и второй ультразвуковые датчики, причем первый ультразвуковой датчик выполнен с возможностью передачи ультразвука через любую текучую среду, проходящую в трубопроводной секции в направлении второго ультразвукового датчика, и приема ультразвука, передаваемого вторым ультразвуковым датчиком; и

первый и второй ультразвуковые датчики расположены на расстоянии друг от друга в направлении, параллельном продольной оси трубопроводной секции.

2. Устройство для измерения расхода текучей среды по п. 1, в котором текучая среда представляет собой жидкость и/или газ.

3. Устройство для измерения потока текучей среды по п. 1 или 2, в котором трубопроводная секция содержит четное количество стенок в диапазоне от 4 до 14, от 4 до 12, от 4 до 10, от 4 до 8, от 4 до 6 или содержит 4 стенки.

4. Устройство для измерения расхода текучей среды по любому из предыдущих пунктов, в котором все стенки трубопроводной секции имеют одинаковую длину и ширину.

5. Устройство для измерения расхода текучей среды по любому из предыдущих пунктов, в котором отношение ширины к высоте трубопроводной секции находится в диапазоне от 0,4:1 до 1:0,4, от 0,5:1 до 1:0,5, от 0,6:1 до 1:0,6, от 0,7:1 до 1:0,7, от 0,8:1 до 1:0,8, от 0,9:1 до 1:0,9 или 1:1.

6. Устройство для измерения расхода текучей среды по любому из предыдущих пунктов, содержащее от 2 до 200, от 2 до 150, от 3 до 100, от 3 до 50 или от 3 до 25 пар ультразвуковых датчиков.

7. Устройство для измерения расхода текучей среды по любому из предыдущих пунктов, в котором указанное множество ультразвуковых датчиков может иметь форму матрицы ультразвуковых датчиков.

8. Устройство для измерения расхода текучей среды по любому из предыдущих пунктов, в котором первые и вторые ультразвуковые датчики расположены на стенках трубопроводной секции соответственно в двух параллельных плоскостях сечения, либо первые ультразвуковые датчики могут быть расположены на стенках трубопроводной секции в множестве параллельных плоскостей сечения, и вторые ультразвуковые датчики могу быть расположены на стенках трубопроводной секции в множестве параллельных плоскостей сечения.

9. Устройство для измерения расхода текучей среды по любому из предыдущих пунктов, в котором все первые и вторые ультразвуковые датчики расположены на противоположных стенках трубопроводной секции соответственно, и при необходимости все первые ультразвуковые датчики выровнены таким образом, что все ультразвуковые лучи при использовании устройства являются параллельными.

10. Устройство для измерения расхода текучей среды по любому из пп. 1-8, в котором все первые и вторые ультразвуковые датчики расположены на одной и той же стенке, и при необходимости все первые ультразвуковые датчики выровнены таким образом, что все ультразвуковые лучи при использовании устройства проходят параллельно.

11. Устройство для измерения расхода текучей среды по любому из пп. 1-7, в котором первые и вторые ультразвуковые датчики расположены на стенках трубопроводной секции соответственно в двух параллельных плоскостях сечения, причем все первые и вторые ультразвуковые датчики расположены на противоположных стенках, первые ультразвуковые датчики расположены на противоположных стенках, вторые ультразвуковые датчики расположены на противоположных стенках, и предпочтительно трубопроводная секция содержит 4 стенки.

12. Устройство для измерения расхода текучей среды по любому из предыдущих пунктов, в котором указанное множество ультразвуковых датчиков расположены на всех стенках.

13. Устройство для измерения расхода текучей среды по любому из предыдущих пунктов, в котором большее из ширины или высоты сечения составляет менее чем 150, менее чем 125, менее чем 100, менее чем 75, менее чем 50 и предпочтительно по меньшей мере 10 или по меньшей мере 12 мм.

14. Устройство для измерения расхода текучей среды по любому из предыдущих пунктов, в котором к каждому из первого и второго концов указанной трубопроводной секции прикреплены раструбные трубопроводные секции для обеспечения таким образом возможности прикрепления к расположенной раньше по потоку и расположенной дальше по потоку трубопроводным секциям круглого сечения, причем предпочтительно внутренний диаметр расположенной раньше по потоку и расположенной дальше по потоку трубопроводных секций, по существу, равен расстоянию между противоположными вершинами многоугольного сечения трубопроводной секции.

15. Способ измерения расхода текучей среды в трубопроводе, включающий этапы, на которых:

(a) пропускают текучую среду через трубопроводную секцию устройства согласно любому из предыдущих пунктов; затем

(b) пропускают ультразвуковые лучи между ультразвуковыми датчиками каждой пары в направлении против потока и в направлении по потоку относительно заданного направления потока текучей среды; затем

(c) измеряют время, затрачиваемое ультразвуковым лучом на прохождение между ультразвуковыми датчиками каждой пары в направлении против потока и в направлении потока относительно заданного направления потока текучей среды; и

(d) вычисляют расход текучей среды.