RU2021121853A

RU2021121853A - Двухсенсорный вихревой расходомер

Info

Publication number: RU2021121853A
Application number: RU2021121853A
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Дружков; Андрей Васильевич Бабенков; Антон Алексеевич Черновол
Original assignee: Майкро Моушн, Инк.
Filing date: 2018-12-24
Publication date: 2023-01-26

Claims

1. Вихревой расходомер, сконфигурированный, чтобы измерять расход потока текучей среды, содержащий:

корпус, включающий в себя внутреннюю полость, имеющую центральную ось;

вихреобразователь, поддерживаемый корпусом и проходящий во внутреннюю полость по первой оси, которая является наклонной к центральной оси;

ультразвуковой датчик, поддерживаемый корпусом на нижней по потоку стороне вихреобразователя и сконфигурированный, чтобы производить выходной сигнал расхода ультразвукового датчика, который указывает расход потока текучей среды через внутреннюю полость, причем ультразвуковой датчик включает в себя ультразвуковой излучатель и ультразвуковой приемник, которые позиционируются на противоположных сторонах внутренней полости;

датчик изгибающего момента, поддерживаемый корпусом на нижней по потоку стороне вихреобразователя и сконфигурированный, чтобы производить выходной сигнал расхода датчика изгибающего момента, который указывает расход потока текучей среды через внутреннюю полость, причем датчик изгибающего момента включает в себя балку, проходящую от стенки внутренней полости по первой оси; и

контроллер, сконфигурированный, чтобы формировать показатель измерения расхода, который указывает расход на основе выходного сигнала ультразвукового датчика расхода и/или выходного сигнала расхода датчика изгибающего момента.

2. Вихревой расходомер по п. 1, при этом плоскость, проходящая наклонно к центральной оси, проходит через балку, ультразвуковой излучатель и ультразвуковой приемник.

3. Вихревой расходомер по п. 2, при этом балка является смещенной от центральной оси.

4. Вихревой расходомер по п. 3, при этом вторая ось, которая является наклонной к первой оси и центральной оси, проходит через центральную ось, ультразвуковой излучатель и ультразвуковой приемник.

5. Вихревой расходомер по п. 1, при этом вихревой расходомер включает в себя режим слабого потока, когда расход меньше первого порогового расхода, при этом в режиме слабого расхода показатель измерения расхода формируется контроллером на основе выходного сигнала расхода ультразвукового датчика и не основывается на выходном сигнале расхода датчика изгибающего момента.

6. Вихревой расходомер по п. 5, при этом вихревой расходомер включает в себя режим среднего потока, когда расход находится между первым пороговым расходом и вторым пороговым расходом, который больше первого порогового расхода, при этом в режиме среднего расхода показатель измерения расхода формируется контроллером на основе выходного сигнала расхода ультразвукового датчика и выходного сигнала расхода датчика изгибающего момента.

7. Вихревой расходомер по п. 6, при этом вихревой расходомер включает в себя режим сильного потока, когда расход больше второго порогового расхода, при этом в режиме сильного расхода показатель измерения расхода формируется контроллером на основе выходного сигнала расхода датчика изгибающего момента и не основывается на выходном сигнале расхода ультразвукового датчика.

8. Вихревой расходомер по п. 7, при этом первый пороговый расход меньше 30 м³/ч.

9. Вихревой расходомер по п. 8, при этом второй пороговый расход больше 80 м³/ч.

10. Вихревой расходомер по п. 1, при этом контроллер конфигурируется, чтобы:

сравнивать выходной сигнал расхода ультразвукового датчика с выходным сигналом расхода датчика изгибающего момента; и

обнаруживать состояние потока текучей среды или состояние трубы, содержащей поток текучей среды, на основе сравнения.

11. Вихревой расходомер по п. 10, при этом

поток текучей среды является потоком жидкой текучей среды; и

контроллер обнаруживает состояние увлеченного газа для потока жидкой текучей среды на основе сравнения выходного сигнала расхода ультразвукового датчика и выходного сигнала расхода датчика изгибающего момента.

12. Вихревой расходомер по п. 10, при этом

контроллер обнаруживает кавитацию в потоке текучей среды на основе сравнения выходного сигнала расхода ультразвукового датчика и выходного сигнала расхода датчика изгибающего момента.

13. Вихревой расходомер по п. 10, при этом контроллер конфигурируется, чтобы обнаруживать состояние сильной вибрации в трубе, содержащей поток текучей среды, на основе сравнения выходного сигнала расхода ультразвукового датчика и выходного сигнала расхода датчика изгибающего момента.

14. Способ измерения расхода потока текучей среды с помощью вихревого расходомера, содержащий этапы, на которых

позиционируют вихреобразователь вихревого расходомера в потоке текучей среды;

когда расход меньше первого порогового расхода, выполняют измерение расхода в режиме слабого потока с помощью выходного сигнала расхода ультразвукового датчика, создаваемого ультразвуковым датчиком вихревого расходомера, размещенного ниже по потоку от вихреобразователя;

когда расход больше второго порогового расхода, который больше первого порогового расхода, выполняют измерение расхода в режиме сильного потока с помощью выходного сигнала расхода датчика изгибающего момента, создаваемого датчиком изгибающего момента вихревого расходомера, размещенного ниже по потоку от вихреобразователя; и

когда расход находится между первым и вторым пороговыми расходами, выполняют измерение расхода в режиме среднего потока с помощью выходного сигнала расхода ультразвукового датчика и выходного сигнала расхода датчика изгибающего момента.

15. Способ по п. 14, при этом первый пороговый расход меньше 30 м³/ч.

16. Способ по п. 15, при этом второй пороговый расход больше 80 м³/ч.

17. Способ по п. 14, дополнительно содержащий этапы, на которых

сравнивают выходной сигнал расхода ультразвукового датчика с выходным сигналом расхода датчика изгибающего момента; и

обнаруживают состояние потока текучей среды или состояние трубы, содержащей поток текучей среды, на основе сравнения.

18. Способ по п. 17, при этом

обнаружение состояния потока текучей среды содержит этап, на котором обнаруживают газ, увлекаемый в потоке текучей среды.

19. Способ по п. 17, при этом

обнаружение состояния потока текучей среды содержит этап, на котором обнаруживают кавитацию в потоке текучей среды.

20. Способ по п. 17, при этом обнаружение состояния трубы содержит этап, на котором обнаруживают состояние сильной вибрации трубы или отсутствие жидкого состояния в трубе.