RU207936U1 - ONLINE ULTRASONIC FLOWMETER FOR PIPELINES PASSING CRYOGENIC TEMPERATURE PRODUCTS - Google Patents

ONLINE ULTRASONIC FLOWMETER FOR PIPELINES PASSING CRYOGENIC TEMPERATURE PRODUCTS Download PDF

Info

Publication number
RU207936U1
RU207936U1 RU2019128294U RU2019128294U RU207936U1 RU 207936 U1 RU207936 U1 RU 207936U1 RU 2019128294 U RU2019128294 U RU 2019128294U RU 2019128294 U RU2019128294 U RU 2019128294U RU 207936 U1 RU207936 U1 RU 207936U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipeline
waveguide
piezoelectric
wave
sensors
Prior art date
Application number
RU2019128294U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Борисович Пименов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ВЭЙВЛАБ.ТЕХ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ВЭЙВЛАБ.ТЕХ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ВЭЙВЛАБ.ТЕХ"
Priority to RU2019128294U priority Critical patent/RU207936U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU207936U1 publication Critical patent/RU207936U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/28Details, e.g. general constructional or apparatus details providing acoustic coupling, e.g. water

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Использование: для измерения расхода среды, проходящей по трубопроводу. Сущность полезной модели заключается в том, что накладной ультразвуковой расходомер выполнен в виде многоэлементного преобразователя направленной волны в виде набора пьезодатчиков волны Лэмба, при этом в наборе пьезодатчиков для каждого пьезоэлемента выполнен отдельный волновод, находящийся на заданном расстоянии от других волноводов, причем каждый волновод представляет собой металлическую пластину, нижний край которой упирается в трубопровод, а на верхних торцах пластин в той их части, которая расположена вне зоны действия низких температур, закреплены пьезоэлементы. Технический результат: обеспечение возможности использования накладных ультразвуковых расходомеров, выполняющих измерения посредством волн Лэмба, на трубопроводах при криогенных температурах. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.Usage: to measure the flow rate of the medium passing through the pipeline. The essence of the utility model lies in the fact that an overhead ultrasonic flowmeter is made in the form of a multi-element guided wave transducer in the form of a set of piezosensors of the Lamb wave, while a separate waveguide is made in the set of piezoelectric sensors for each piezoelectric element, located at a given distance from other waveguides, and each waveguide is a metal plate, the lower edge of which abuts against the pipeline, and piezoelectric elements are fixed on the upper ends of the plates in that part of them that is located outside the zone of action of low temperatures. EFFECT: provision of the possibility of using overhead ultrasonic flow meters performing measurements by means of Lamb waves on pipelines at cryogenic temperatures. 2 wp cl, 4 dwg

Description

Полезная модель относится к измерительным приборам, конкретнее к ультразвуковым расходомерам для трубопроводов, функционирующим при криогенных температурах, в частности к электроакустическим преобразователям.The utility model relates to measuring instruments, more specifically to ultrasonic flow meters for pipelines operating at cryogenic temperatures, in particular to electro-acoustic transducers.

Все типы ультразвуковых расходомеров (УЗР) можно разделить на 2 группы: врезные УЗР (ВУЗР) и накладные УЗР (НУЗР). Они различаются способом ввода волны в измеряемую среду. ВУЗР используют специально вырезанное в трубопроводе отверстие для ввода ультразвукового сигнала в измеряемую среду. НУЗР располагаются на внешней поверхности трубы и используют стенку трубы как резонатор, передающий сгенерированную волну в измеряемую трубу.All types of ultrasonic flow meters (UZM) can be divided into 2 groups: cut-in UZM (UZM) and overhead UZM (UZM). They differ in the way the wave is introduced into the measured medium. VUSM use a hole specially cut in the pipeline to introduce an ultrasonic signal into the measured medium. LPGS are located on the outer surface of the pipe and use the pipe wall as a resonator, transmitting the generated wave to the measured pipe.

НУЗР давно зарекомендовали себя на рынке как нефтяной, так и газовой промышленности.NUSM have long established themselves in the market of both the oil and gas industries.

Основным элементом НУЗР является электроакустический преобразователь.The main element of the NUSM is an electroacoustic transducer.

Электроакустический преобразователь генерирует ультразвуковую волну определенной частоты, которая проходит через стенку трубы в измеряемый поток под острым углом к оси трубы. На выходе из потока сигнал принимается таким же датчиком, который излучает встречный сигнал. На основе ультразвукового зондирования транспортируемой среды обычно построено два метода измерения. Один основан на измерении времени пролета сигнала между датчиками, второй - на анализе сигнала, отраженного в датчик.The electroacoustic transducer generates an ultrasonic wave of a certain frequency, which passes through the pipe wall into the measured flow at an acute angle to the pipe axis. At the exit from the stream, the signal is received by the same sensor, which emits a counter signal. On the basis of ultrasonic sounding of the transported medium, two measurement methods are usually constructed. One is based on measuring the time of flight of the signal between the sensors, the second is based on the analysis of the signal reflected in the sensor.

Времяпролетный способ измерения основан на разнице времени прохождения звука по и против потока пропорциональна скорости потока.Time-of-flight measurement is based on the difference in sound travel time upstream and downstream of the flow, proportional to the flow velocity.

Допплеровский способ измерения основан на изменении частоты волны при её отражении от движущегося объекта зависит от скорости объекта (примеси).The Doppler method of measurement is based on the change in the frequency of a wave when it is reflected from a moving object; it depends on the speed of the object (impurity).

В существующих расходомерах оба метода используют накладной датчик с угловой призмой как средство генерации УЗ волны в стенке трубопровода. В бесконечном твердом теле звуковая волна существует в виде как поперечных, так и продольных волн. Большинство НУЗР использует призму для конвертации продольных волн в призме в поперечные волны в стенке трубопровода, которые затем переизлучаются в измеряемую среду в виде продольных волн. In existing flow meters, both methods use a clip-on sensor with an angled prism as a means of generating ultrasonic waves in the pipeline wall. In an infinite solid, a sound wave exists in the form of both transverse and longitudinal waves. Most LPGMs use a prism to convert P-waves in the prism to P-waves in the pipeline wall, which are then re-emitted into the measured medium as P-waves.

Однако, в твердом теле ограниченном поверхностями, которым и является стенка трубопровода, существуют и другие более сложные типы волн. Это поверхностные волны Рэлея и волны Лэмба.However, in a solid body bounded by surfaces, which is the pipeline wall, there are other more complex types of waves. These are Rayleigh surface waves and Lamb waves.

Волна Лэмба — сложная упругая волна, образованная комбинацией стоячих и бегущих волн.The Lamb wave is a complex elastic wave formed by a combination of standing and traveling waves.

Волна Лэмба возникает в стенке трубы, если длина волны кратна толщине стенки. В этом случае из-за отражения от стенок в пластине возникают сложные резонансные явления, ведущие к образованию бегущей волны. При каждом отражении от границы труба/жидкость в жидкости генерируется волна, направленная внутрь измеряемого потока. В результате создаётся широкий измерительный луч.A Lamb wave occurs in the pipe wall if the wavelength is a multiple of the wall thickness. In this case, due to reflection from the walls, complex resonance phenomena arise in the plate, leading to the formation of a traveling wave. Each reflection from the pipe / liquid interface in the liquid generates a wave directed inward of the measured flow. The result is a wide measuring beam.

НУЗР с датчиками на основе направленных волн Лэмба обладают особыми преимуществами.SLMMs with Lamb guided wave sensors offer particular advantages.

Широкий пучок имеет ряд преимуществ перед другими методами генерации зондирующего излучения. Эти свойства вытекают из особенностей распространения волны Лэмба в стенке трубопровода.A wide beam has a number of advantages over other methods of generating probe radiation. These properties follow from the features of the propagation of the Lamb wave in the pipeline wall.

Для волнового фронта датчика с обычными поперечными волнами интерференция в стенке и в среде приводит к сбою измерительных сигналов. For a sensor wavefront with conventional shear waves, interference in the wall and in the medium will cause the measurement signals to fail.

Волновой фронт широкого пучка чистый и когерентный, включая часть пучка, пришедшую в датчик. Работает весь пучок, что гораздо эффективнее, чем даже у врезных датчиков.The wavefront of the wide beam is clean and coherent, including the portion of the beam entering the sensor. The entire beam works, which is much more efficient than even with in-line sensors.

В результате НУЗР с широким пучком имеют многочисленные преимущества перед УЗР других типов:As a result, wide beam LMMs have numerous advantages over other types of SLMs:

- Узкий пучок может полностью блокироваться твёрдыми или жидкими вкраплениями в- A narrow beam can be completely blocked by solid or liquid inclusions in

газовом потоке, газовыми пузырями в жидкости и т.д. На широкий пучок это практическиgas flow, gas bubbles in liquid, etc. On a wide beam, this is practically

не влияет, приводя лишь к потере амплитуды и не влияя на точность измерений.does not affect, leading only to a loss of amplitude and does not affect the measurement accuracy.

- Не требуется точной юстировки датчиков.- No precise alignment of the sensors is required.

- Посторонние шумы, распространяющиеся по потоку, от клапанов и пр. не попадают в датчики из-за специфических углов распространения широкого пучка.- Extraneous noise propagating along the flow, from valves, etc., does not enter the sensors due to the specific angles of propagation of a wide beam.

- Возможность дополнительно контролировать аппаратуру за счет детектирования той части излучения, которая распространяется по стенке.- Possibility to additionally control the equipment by detecting that part of the radiation that propagates along the wall.

- Резонансный характер генерации волн позволяет получать сигналы большей амплитуды- The resonant nature of wave generation allows you to receive signals of higher amplitude

по сравнению с датчиками поперечной волны, что оказывается особенно существенным при работе с газами.in comparison with transverse wave sensors, which turns out to be especially important when working with gases.

- Отсутствие "сдувания" луча позволяет достигать высоких динамических диапазонов по измерению скорости потока и измерять практически любую величину реального расхода без перенастройки системы.- The absence of "blowing" the beam allows you to achieve high dynamic ranges for measuring the flow rate and measure almost any value of the real flow without reconfiguring the system.

НУЗР на основе волн Лэмба обладают рядом характеристик, которые позволяют им занимать значительную долю рынка среди других типов измерителей расхода.Lamb wave LPMs have a number of characteristics that allow them to hold a significant market share among other types of flow meters.

НУЗР не создают сопротивления потоку; не создают потерь давления; не боятся гидро- и пневмоударов; не имеют движущихся частей.LPGS do not create resistance to flow; do not create pressure losses; are not afraid of hydro and pneumatic impacts; have no moving parts.

Не способствует образованию гидратов и накапливанию грязи в камерах установки врезных датчиков; нет физического износа накладных датчиков твердыми частицами (песком, кусочками бетона и т.д.), что характерно для турбинных, вихревых расходомеров и измерительной диафрагмы; отсутствуют импульсные линии, подверженные закупорке за счет образования гидратов и грязи; нет необходимости в специальной установке фильтрующих элементов для устранения указанных помех; нет необходимости в применении специальных материалов для защиты от коррозии, вызываемой сероводородом; минимальные затраты на техническое обслуживание.Does not contribute to the formation of hydrates and the accumulation of dirt in the chambers of the insertion sensors; there is no physical wear of the overhead sensors by solid particles (sand, pieces of concrete, etc.), which is typical for turbine, vortex flow meters and a measuring diaphragm; there are no impulse lines prone to blockage due to the formation of hydrates and dirt; there is no need for a special installation of filter elements to eliminate the indicated interference; there is no need to use special materials to protect against corrosion caused by hydrogen sulfide; minimal maintenance costs.

Впервые датчик для НУЗР на волнах Лэмба разработал основатель компании Controlotron Corp., USA Joseph Baumoel в 1983 году. Для генерации волны Лэмба использовалось преобразование продольной волны, вызываемой пьезопластинкой в пластиковой призме с фиксированным углом наклона, в волну Лэмба в металлической стенке трубы.For the first time, the Lamb wave Lamb sensor was developed by the founder of Controlotron Corp., USA Joseph Baumoel in 1983. To generate the Lamb wave, the transformation of a longitudinal wave caused by a piezoelectric plate in a plastic prism with a fixed angle of inclination into a Lamb wave in the metal wall of the pipe was used.

Данное решение также отражено в патенте US4373401.This solution is also reflected in the patent US4373401.

В настоящее время накладные расходомеры с волнами Лэмба производят такие компании как: Siemens (бывш. Controlotron, USA) и Flexim (Germany).Currently, overhead flowmeters with Lamb waves are manufactured by such companies as Siemens (formerly Controlotron, USA) and Flexim (Germany).

Для обычных жидкостных применений, где потери УЗ сигнала не очень большие, высокотехнологичные НУЗР с волнами Лэмба конкурируют с более дешёвыми решениями.For conventional fluid applications, where the ultrasound signal loss is not very large, high-tech Lamb wave Lambda satellites compete with cheaper solutions.

Однако, для применений в газовой отрасли НУЗР с волнами Лэмба незаменимы, так как другие накладные расходомеры в газе практически не работают.However, for applications in the gas industry, Lamb wave LPGs are indispensable, since other overhead flowmeters practically do not work in gas.

В результате, компания Siemens (бывш. Controlotron, USA) - единственная в мире, котораяAs a result, Siemens (formerly Controlotron, USA) is the only company in the world that

выпускает расходомеры с накладными датчиками на калиброванной трубе для коммерческих измерений расхода с высочайшей точностью (0,15% по жидкости, 0,25% по газу).manufactures flowmeters with clamp-on sensors on a calibrated pipe for commercial flow measurements with the highest accuracy (0.15% for liquid, 0.25% for gas).

Недостатками расходомеров с накладными датчиками с волнами Лэмба является большой набор различных типоразмеров датчиков для охвата максимального диапазона размеров труб. Это вызвано резонансным характером волн Лэмба и необходимостью подбирать размер пьезоэлемента под определённую частоту, зависящую от толщины стенки.The disadvantage of clamp-on Lamb wave meters is the large range of different sensor sizes to cover the maximum pipe size range. This is caused by the resonant nature of the Lamb waves and the need to select the size of the piezoelectric element for a certain frequency, depending on the wall thickness.

Наличие большого количества типоразмеров датчиков вызывает проблемы с громоздкимThe presence of a large number of standard sizes of sensors causes problems with cumbersome

крепежом датчиков на трубе, особенно при многоканальных измерениях. Количество систем крепежа соответствует количеству типоразмеров датчиков.mounting the sensors on the pipe, especially for multichannel measurements. The number of fastening systems corresponds to the number of standard sizes of sensors.

Современный датчик с призмой (см.: RU169297U, опубл.: 14.03.2017.) содержит: призму, крышку, пьезоэлемент, тоководы, демпфер, термокомпенсатор, прижимную пластину, акустический согласователь, электрическую плату, электрический разъем, резьбу, электроды.A modern sensor with a prism (see: RU169297U, publ .: 03/14/2017.) Contains: a prism, a cover, a piezoelectric element, current leads, a damper, a temperature compensator, a pressure plate, an acoustic matching, an electrical board, an electrical connector, a thread, electrodes.

Основной частью сенсора классического широколучевого НУЗР является наклонная призма, на скошенной части которой располагается плоский пьезоэлемент. Угол наклона пьезоэлемента к оси необходим для выполнения условия возбуждения направленной волны в материале стенки диагностического трубопровода. Он вычисляется исходя из акустических свойств материалов призмы и трубопровода. Размеры пьезоэлемента и призмы определяются толщиной стенки трубопровода, для работы на котором рассчитан преобразователь. The main part of the sensor of a classic wide-beam NUSM is an inclined prism, on the beveled part of which there is a flat piezoelectric element. The angle of inclination of the piezoelectric element to the axis is necessary to fulfill the condition for the excitation of a directed wave in the material of the wall of the diagnostic pipeline. It is calculated based on the acoustic properties of the prism and piping materials. The dimensions of the piezoelectric element and the prism are determined by the wall thickness of the pipeline, for which the transducer is designed to operate.

Наличие призмы заставляет производителя бороться с паразитными отражёнными сигналами внутри неё, согласовывать импедансы элементов системы, минимизировать затухание в теле призмы и т.д. Отказ от призмы существенно изменит свойства системы.The presence of the prism forces the manufacturer to deal with parasitic reflected signals inside it, match the impedances of the system elements, minimize attenuation in the prism body, etc. Rejection of the prism will significantly change the properties of the system.

Применение альтернативных способов генерации и приёма волн Лэмба без использования призмы позволит преодолеть недостатки современных НУЗР и получить ряд инновационных свойств расходомеров.The use of alternative methods of generating and receiving Lamb waves without the use of a prism will make it possible to overcome the drawbacks of modern LPGM and obtain a number of innovative properties of flow meters.

Новые технологии в микроэлектронике открывают новые возможности в улучшении точностных характеристик накладных расходомеров, их удобства и расширяют круг применений.New technologies in microelectronics open up new possibilities for improving the accuracy characteristics of overhead flowmeters, their convenience and expanding the range of applications.

Применение беспризменных способов генерации направленных волн Лэмба долгое время считалось затруднительным и нецелесообразным. Даже само применение волн Лэмба вплоть до 90-х годов было ограниченно исследовательскими целями. Это связано с их сложной природой. И только появление достаточных вычислительных мощностей возродило интерес к расчётам распространения этих волн.The use of prismless methods for generating directed Lamb waves has long been considered difficult and impractical. Even the very application of Lamb waves until the 90s was limited to research purposes. This is due to their complex nature. And only the advent of sufficient computing power revived interest in calculating the propagation of these waves.

Другие способы ввода ультразвуковых волн возможны, например, с помощью периодических структур в виде многоэлементного преобразователя направленной волны (МПНВ). Это связано с возможностью возбуждения волны Лэмба с помощью набора излучателей, расположенных непосредственно на трубопроводе в нужном направлении и работающих в определённой последовательности. Каждый из этих элементов может рассматриваться как источник цилиндрической волны. Волновые фронты от множества узких пьезоэлементов будут интерферировать, создавая суммарный волновой фронт. Последовательность задаётся перестраиваемым генератором, который может вызывать заданную суперпозицию акустических полей внутри образца.Other methods of inputting ultrasonic waves are possible, for example, using periodic structures in the form of a multi-element guided wave transducer (MPWC). This is due to the possibility of exciting the Lamb wave using a set of emitters located directly on the pipeline in the desired direction and operating in a specific sequence. Each of these elements can be considered as a source of a cylindrical wave. Wavefronts from many narrow piezoelectric elements will interfere, creating a total wavefront. The sequence is specified by a tunable generator that can induce a predetermined superposition of acoustic fields within the sample.

На Фиг.1 можно видеть формирование направления волнового фронта с помощью периодических структур, где 1 - фронт волны, 2 - пьезоэлемент, α - угол ввода.In Fig. 1, you can see the formation of the direction of the wave front using periodic structures, where 1 is the wave front, 2 is the piezoelectric element, α is the angle of entry.

С помощью вариации линейной задержки можно варьировать угол ввода α излучения в образец. С помощью компьютера эти фронты 1 могут быть задержаны и синхронизированы по фазе и амплитуде произвольным образом, таким образом управляя направлением и формой ультразвукового луча. Меняя частоту генератора можно управлять длиной волны и выбирать моду и скорость волны Лэмба.By varying the linear delay, it is possible to vary the angle of input of α radiation into the sample. With the help of a computer, these edges 1 can be delayed and synchronized in phase and amplitude in an arbitrary manner, thus controlling the direction and shape of the ultrasonic beam. By changing the frequency of the generator, you can control the wavelength and choose the mode and speed of the Lamb wave.

Конструктивно МПНВ представляют собой набор пьезоэлементов 2 различной формы, как правило прямоугольных, разделенных между собой зазорами. В практике это набор эквидистантно расположенных, развязанных между собой электрически и акустически однотипных полосковых пьезоэлементов, установленных вдоль одной линии на общем протекторе. Для целей расходометрии подходит именно одномерная линейная МПНВ, расположенная вдоль оси трубопровода.Structurally, MPNV are a set of piezoelectric elements 2 of various shapes, usually rectangular, separated by gaps. In practice, this is a set of equidistantly spaced, electrically and acoustically decoupled, strip piezoelectric elements of the same type, installed along one line on a common tread. For the purposes of flow measurement, it is precisely a one-dimensional linear MPNV located along the axis of the pipeline that is suitable.

В зависимости от задачи исполнение датчика может быть разным. В простейшем случае это может быть набор пьезоэлементов, наклеиваемых на образец с периодом, кратным длине волны.Depending on the task, the design of the sensor can be different. In the simplest case, it can be a set of piezoelectric elements glued to the sample with a period that is a multiple of the wavelength.

Например, это может быть единый датчик, состоящий из пьезоматрицы. Пьезоматрица может быть выполнена из одинаково расположенных пьезоэлектрических стержней, включённых в полимерную основу.For example, it can be a single sensor consisting of a piezomatrix. The piezoelectric matrix can be made of equally spaced piezoelectric rods included in a polymer base.

Другой тип матрицы может быть выполнен на основе единой пьезоэлектрической подложки и периодического набора электродов.Another type of matrix can be made on the basis of a single piezoelectric substrate and a periodic set of electrodes.

В качестве подложки можно использовать пьезокерамику, пьезокомпозит или тонкую плёнку поливинилиденфторида (PVDF). PVDF очень гибкий и дешёвый пьезоэлектрический материал.As a substrate, you can use piezoelectric ceramics, piezoelectric composite or a thin film of polyvinylidene fluoride (PVDF). PVDF is a very flexible and cheap piezoelectric material.

Свойства подложки определяют такие свойства полученного датчика, как гибкость, отдаваемая энергия и диапазон частот возбуждаемой волны. Варьирование материалов, структуры преобразователя, его формы позволяет подбирать наиболее эффективное решение для конкретной задачи в зависимости от целей применения.The properties of the substrate determine the properties of the resulting sensor, such as flexibility, energy output, and the frequency range of the excited wave. Varying materials, the structure of the transducer, its shape allows you to select the most effective solution for a specific task, depending on the purpose of the application.

Помимо размещения заранее изготовленного датчика на образце, открывается возможность формирования пьезоэлектрического слоя непосредственно на поверхности исследуемого объекта в процессе его эксплуатации. Это возможно благодаря недавно появившемуся способу нанесения пьезоэлектрика из жидкой фазы.In addition to placing a pre-fabricated sensor on the sample, it becomes possible to form a piezoelectric layer directly on the surface of the object under study during its operation. This is possible due to the recently appeared method of applying a piezoelectric from a liquid phase.

Специально подготовленная жидкость, содержащая порошок пьезоэлектрика, напыляется на образец и после высушивания создаёт тонкий слой пьезоэлектрика. Нанесение металлизированных электродов завершает создание датчика непосредственно на исследуемомA specially prepared liquid containing piezoelectric powder is sprayed onto the sample and, after drying, creates a thin layer of piezoelectric. The deposition of metallized electrodes completes the creation of the sensor directly on the investigated

объекте. Таким способом можно наносить датчики либо в процессе эксплуатации, либо сразу при выпуске из производства ответственных элементов конструкций для последующего мониторинга.object. In this way, sensors can be applied either during operation, or immediately upon release from production of critical structural elements for subsequent monitoring.

Развитие такого метода позволит упростить и удешевить методы исследования конструкций. В настоящее время в развитии подобного рода датчиков заинтересованы специалисты в области неразрушающего контроля. Их интересует генерация направленных волн внутри тонких листов, рельсов, протяженных металлоконструкций. Анализ прохождения и отражения направленных волн позволяет контролировать целостность изделий. Основная задача разработки датчиков для дефектоскопов на направленных волнах состоит в повышении эффективности ввода энергии в бегущую составляющую волны для увеличения дальнодействия зондирования образца и уменьшения потерь энергии на поверхностях. Дальность зондирования длинномерных образцов может достигать десятков метров.The development of such a method will make it possible to simplify and reduce the cost of methods for studying structures. At present, specialists in the field of non-destructive testing are interested in the development of such sensors. They are interested in the generation of directed waves inside thin sheets, rails, and extended metal structures. Guided wave propagation and reflection analysis allows product integrity to be monitored. The main task of developing sensors for flaw detectors using directed waves is to increase the efficiency of energy input into the traveling wave component to increase the long-range probe probing and reduce energy losses on surfaces. The probing range of long samples can reach tens of meters.

В области неразрушающего контроля постановка задачи иная: цель генерации волны - оставить ее максимально в стенке трубы и добиться ее распространения как можно дальше от источника генерации.In the field of non-destructive testing, the problem statement is different: the purpose of wave generation is to leave it as much as possible in the pipe wall and to achieve its propagation as far as possible from the source of generation.

Для расходометрии нужен другой результат - волна с макисмальной отдачей энергии должна войти из трубопровода в измеряемую среду. При взаимодействии волны с проходящим потоком возникает временная задержка сигнала, пропорциональная скорости движения потока. Таким образом, устройство волно-генерации должно быть рассчитано так, чтобы фронт волны двигался в среде с заданным углом.For flow measurement, a different result is needed - the wave with the maximum energy return must enter from the pipeline into the measured medium. When the wave interacts with the passing flow, a time delay occurs in the signal proportional to the flow velocity. Thus, the wave-generating device must be designed so that the wave front moves in the medium with a given angle.

Для целей расходометрии нужен такой тип волны, который не только распространяется вдоль волновода, но и эффективно переизлучается в среду, транспортируемую внутри трубопровода.For flow measurement purposes, a wave type is needed that not only propagates along the waveguide, but is also efficiently re-emitted into the medium transported inside the pipeline.

Слишком большая дальность распространения по стенке даже вредна, так как может приводить к паразитным сигналам из-за далёких отражений. Поэтому стоит задача разработки датчиков расходомеров, наиболее подходящих по частоте и конструкции для получения наиболее эффективной генерации мод направленной волны, волн утечки.Too long a propagation distance along the wall is even harmful, as it can lead to spurious signals due to distant reflections. Therefore, the task is to develop flow meter sensors that are most suitable in frequency and design to obtain the most efficient generation of guided wave modes, leakage waves.

Развитие методов и материалов для генерации волн Лэмба вызывают в последнее время всё больший интерес специалистов в области неразрушающего контроля. В первую очередь это связано со способностью этих волн распространяться на значительные расстояния без затухания.The development of methods and materials for the generation of Lamb waves has recently attracted more and more interest of specialists in the field of non-destructive testing. This is primarily due to the ability of these waves to propagate over considerable distances without attenuation.

Их потери энергии малы, по сравнению с объёмными волнами, из-за того, что поверхности (пластины или трубопровода) выступают в роли волновода, отражая волну в выделенном направлении. Зачастую это может оказаться единственным решением проблемы доступа к удалённой области конструкции и возможности контролировать большую площадь из одной точки.Their energy losses are small, in comparison with body waves, due to the fact that surfaces (plates or pipes) act as a waveguide, reflecting the wave in a preferred direction. This can often be the only solution to the problem of accessing a remote area of the structure and being able to control a large area from one point.

Объёмные волны могут покрыть только малую область локализации и требуется сканирование, чтобы захватить более широкую область. И хотя они могут обеспечить точные и надёжные измерения, требуется время и усилия для инспекции протяжённых объектов.Body waves can only cover a small area of localization and a scan is required to capture a wider area. While they can provide accurate and reliable measurements, it takes time and effort to inspect extended objects.

С помощью волн Лэмба можно инспектировать любую структуру, если она является естественным волноводом. Становятся доступными для инспекции участки, скрытые под водой, под землёй, под изоляцией и бетоном.Lamb waves can be used to inspect any structure as long as it is a natural waveguide. Areas hidden under water, underground, under insulation and concrete become accessible for inspection.

Это приводит к значительному удешевлению и надёжности контроля состояния объекта.This leads to a significant reduction in the cost and reliability of monitoring the state of the object.

Применение волн Лэмба позволяет перейти от методов неразрушающего контроля (НК) кThe use of Lamb waves makes it possible to move from non-destructive testing (NDT) methods to

методам мониторинга состояния конструкции (МСК).methods of monitoring the state of the structure (MSK).

Традиционные ультразвуковые методы диагностики не могут обеспечить непрерывныйTraditional ultrasound diagnostic methods cannot provide continuous

мониторинг состояния, так как нуждаются в большом количестве датчиков. Традиционными методами можно контролировать лишь небольшие конкретные области, где заранее предполагается появление трещин или коррозии.condition monitoring, as they need a large number of sensors. Traditional methods can only control small specific areas where cracks or corrosion are expected to occur.

Применение волн Лэмба и небольших дешёвых датчиков позволяет оснащать конструкции встроенными датчиками или размещать их на готовых конструкциях. Это позволяет проводить постоянный мониторинг конструкции в течение всего жизненного цикла. Возникает новая разновидность «умных» материалов - «умные» конструкции. Система датчиков «умных» конструкций должна объединяться в сеть и должна быть поддержана системой сбора, обработки данных и выработки решений.The use of Lamb waves and small, cheap sensors makes it possible to equip structures with built-in sensors or place them on ready-made structures. This allows continuous monitoring of the structure throughout the entire life cycle. A new kind of “smart” materials is emerging - “smart” designs. The sensor system of "smart" designs must be networked and supported by a system for collecting, processing data and developing solutions.

Первыми «умными» конструкциями должны стать нефтегазопроводы, сосуды под давлением, атомные реакторы, авиаконструкции.The first "smart" structures should be oil and gas pipelines, pressure vessels, nuclear reactors, aircraft structures.

Применение инновационных датчиков МПНВ позволит не только удешевить НУЗР, повысить их точность, надёжность и удобство, но и добавить новые функции. К классическим функциям по измерению расхода и анализу состава может добавиться функция контроля целостности самого трубопровода, что особенно актуально для подземных и прочих скрытых трубопроводов.The use of innovative MPNV sensors will not only make it possible to reduce the cost of the NUSM, increase their accuracy, reliability and convenience, but also add new functions. To the classic functions for measuring flow and analyzing composition, the function of monitoring the integrity of the pipeline itself can be added, which is especially important for underground and other hidden pipelines.

Однако, при использовании в связи с резким ростом производства и потребления в мире сжиженного природного газа (СПГ) возникает потребность в средствах измерения его количества. Особенность работы с СПГ состоит в том, что он существует при сверхнизких температурах не выше -160°С. При криогенных температурах происходит существенное изменение физических свойств материалов, что требует применения особых методов работы в области таких температур.However, when liquefied natural gas (LNG) is used in connection with a sharp increase in production and consumption in the world, there is a need for a means of measuring its quantity. The peculiarity of working with LNG is that it exists at ultra-low temperatures no higher than -160 ° C. At cryogenic temperatures, a significant change in the physical properties of materials occurs, which requires the use of special methods of work in the region of such temperatures.

В связи с чем, вышеописанные известные способы измерений, когда чувствительные элементы находятся в теле трубы - не годятся, в виду быстрого выхода их из строя под действием низких температур.In this connection, the above-described known measurement methods, when the sensitive elements are in the body of the pipe, are not suitable, in view of their rapid failure under the influence of low temperatures.

В следствие чего сегодня применяют громоздкие и дорогие расходомеры, такие как ультразвуковой расходомер ALTOSONIC V (СПГ) компания KROHNE (например, см.: http://www.s-ng.ru/pdf/main_1630.pdf), которые не являются накладными, технически сложные и дорогие в изготовлении и обслуживании.As a result, today they use bulky and expensive flow meters, such as the ALTOSONIC V ultrasonic flow meter (LNG) by KROHNE (for example, see: http://www.s-ng.ru/pdf/main_1630.pdf), which are not overhead , technically complex and expensive to manufacture and maintain.

Наиболее близким аналогом является решение по патенту US2017160240A, опубл.: 08.06.2017. В нем накладной расходомер накладывают на исследуемый участок трубопровода продольно как волновод определённой формы, а на концах волновода располагают датчики волны Лэмба.The closest analogue is the solution under the patent US2017160240A, publ .: 08.06.2017. In it, an overhead flowmeter is applied to the investigated section of the pipeline longitudinally like a waveguide of a certain shape, and Lamb wave sensors are placed at the ends of the waveguide.

В прототипе ультразвуковые преобразователи включают в себя акустическую соединительную пластину и соединительный слой. Соединительный слой может содержать подходящий соединительный материал, такой как тефлоновая лента, смазка, гель или другой вязкий материал, нанесенный на поверхность соединительной пластины, которая обращена к трубопроводу, для обеспечения акустической связи между соединительной пластиной и трубопроводом.In the prototype, ultrasonic transducers include an acoustic bonding plate and a bonding layer. The interconnect layer may contain a suitable interconnect material such as Teflon tape, grease, gel, or other viscous material applied to the surface of the interconnect plate that faces the conduit to provide an acoustic connection between the interconnect plate and the conduit.

Ультразвуковой преобразователь расположен внутри рамки ультразвукового преобразователя, которая упирается в ультразвуковой преобразователь с противоположных его сторон и охватывает пружину, которая прикладывает усилие к внутренней поверхности рамки ультразвукового преобразователя и к верхней части ультразвукового преобразователя. Рама ультразвукового преобразователя дополнительно примыкает к внутренним стенкам корпуса с трех сторон и контактирует с направляющими, по которым скользит рама ультразвукового преобразователя для ручного перемещения ультразвукового преобразователя в требуемое положение внутри корпуса. The ultrasonic transducer is located inside the ultrasonic transducer frame, which abuts against the ultrasonic transducer from its opposite sides and encloses a spring that applies force to the inner surface of the ultrasonic transducer frame and to the upper part of the ultrasonic transducer. The frame of the ultrasonic transducer additionally adjoins the inner walls of the case from three sides and contacts the guides along which the frame of the ultrasonic transducer slides to manually move the ultrasonic transducer to the required position inside the case.

Таким образом, сжатая пружина поддерживает акустическую связь между соединительной пластиной, соединительным слоем и наружной поверхностью трубопровода. Когда защелки отпущены или открыты, пружина внутри рамы ультразвукового преобразователя поднимает корпус до тех пор, пока нижний край корпуса не освободит верхнюю часть опорной пластины, которая позволяет корпусу вращаться, тем самым обнажая ультразвуковые преобразователи через отверстие в нижней части корпуса и обеспечивая удобный доступ к ним.Thus, the compressed spring maintains an acoustic connection between the connecting plate, the connecting layer and the outer surface of the pipeline. When the latches are released or open, a spring within the ultrasonic transducer frame lifts the housing until the bottom edge of the housing releases the top of the support plate that allows the housing to rotate, thereby exposing the ultrasonic transducers through a hole in the bottom of the housing for easy access. ...

Технической проблемой прототипа является невозможность использования данного накладного расходомера при криогенных температурах, поскольку датчики расположены в зонах действия криогенных температур и будут повреждены.The technical problem of the prototype is the impossibility of using this overhead flowmeter at cryogenic temperatures, since the sensors are located in the zones of cryogenic temperatures and will be damaged.

Задачей полезной модели является предложение решения для расширения области применения ультразвуковых расходомеров (НУЗР) на криогенные температуры.The task of the utility model is to propose a solution for expanding the area of application of ultrasonic flow meters (UFM) to cryogenic temperatures.

Техническим результатом полезной модели является возможность использования ультразвуковых расходомеров на трубопроводах криогенных температур.The technical result of the utility model is the possibility of using ultrasonic flow meters on cryogenic temperature pipelines.

Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлен ультразвуковой расходомер, размещенный на трубопроводе, выполненный в виде многоэлементных преобразователей направленной волны в виде набора пьезодатчиков волны Лэмба, соприкасающихся со стенкой трубопровода, отличающийся тем, что содержит два многоэлементных преобразователя, каждый из которых выполнен в виде набора пьезоэлементов с волноводами, причем один из многоэлементных преобразователей генерирует в стенке трубопровода волну Лэмба, а другой ее принимает после того, как она прошла через жидкость, отразившись от стенки трубопровода, а в наборе пьезодатчиков для каждого пьезоэлемента выполнен отдельный волновод, находящийся на заданном расстоянии от других волноводов, причем каждый волновод представляет собой металлическую пластину, нижний край которой упирается в трубопровод и выполнен как единое целое вместе с частью куска трубопровода в виде вставки, а на верхних торцах пластин в той их части, которая расположена вне зоны действия низких температур, закреплены пьезоэлементы. The specified technical result is achieved due to the fact that the claimed ultrasonic flow meter, placed on the pipeline, made in the form of multi-element guided wave transducers in the form of a set of piezoelectric Lamb wave sensors in contact with the pipeline wall, characterized in that it contains two multi-element transducers, each of which is made in in the form of a set of piezoelectric elements with waveguides, and one of the multielement transducers generates a Lamb wave in the pipeline wall, and the other receives it after it has passed through the liquid, reflected from the pipeline wall, and in the set of piezoelectric sensors for each piezoelectric element, a separate waveguide is made located on a given distance from other waveguides, and each waveguide is a metal plate, the lower edge of which abuts against the pipeline and is made as a whole together with a part of a piece of pipeline in the form of an insert, and on the upper ends of the plates in that part of outside the zone of action of low temperatures, piezoelectric elements are fixed.

Допустимо, что пьезоэлементы на концах волноводов помещены внутрь корпуса датчика.It is possible that the piezoelectric elements at the ends of the waveguides are placed inside the sensor body.

Допустимо, что часть волновода, соприкасающаяся со стенкой трубопровода, выполнена цилиндрической формы с внутренним радиусом, соответствующим внешнему радиусу трубопровода. It is possible that the part of the waveguide in contact with the pipeline wall is cylindrical with an inner radius corresponding to the outer radius of the pipeline.

Допустимо, что акустический контакт между волноводом и трубой выполнен за счёт криогенной смазки, а концы волновода в местах размещения датчиков выполнены плоскими.It is possible that the acoustic contact between the waveguide and the pipe is made due to cryogenic lubrication, and the ends of the waveguide at the locations of the sensors are made flat.

Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings

На Фиг.1 можно видеть формирование направления волнового фронта с помощью периодических структур.In Fig. 1, one can see the formation of the direction of the wavefront using periodic structures.

На Фиг.2 показан принцип размещения расходомера на трубопроводе путем крепления врезки в тело трубы.Figure 2 shows the principle of placing a flow meter on a pipeline by attaching a tie-in to the pipe body.

На Фиг.3 показан принцип размещения расходомера на трубопроводе путем врезки в тело трубы.Figure 3 shows the principle of placing a flow meter on a pipeline by inserting it into the pipe body.

На Фиг.4 показан принцип размещения расходомера на трубопроводе путем изготовления части трубы и волноводов как единое целое.Figure 4 shows the principle of placing a flow meter on a pipeline by manufacturing a portion of the tube and waveguides as a whole.

На чертежах: α - угол ввода, 1 - фронт волны, 2 - пьезоэлемент, 3 - трубопровод, 4 - волновод, 5 - зона действия криогенной температуры, 6 - корпус датчика, 7 - криогенная смазка, 8 - хомут, 9 - вставка в трубопровод, 10 - сварка.In the drawings: α - entry angle, 1 - wave front, 2 - piezoelectric element, 3 - pipeline, 4 - waveguide, 5 - zone of cryogenic temperature, 6 - sensor body, 7 - cryogenic lubricant, 8 - clamp, 9 - insert into pipeline, 10 - welding.

Осуществление полезной моделиImplementation of the utility model

Поскольку многоэлементные преобразователи направленной волны (МПНВ) представляют собой набор отдельных пьезоэлементов, то можно использовать набор из отдельных волноводов для каждого пьезоэлемента 2 (см. Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3), приподнимая сами элементы и выводя их из зоны 5 низких криогенных температур.Since the multi-element guided wave transducers (MPNV) are a set of individual piezoelectric elements, it is possible to use a set of separate waveguides for each piezoelectric element 2 (see Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3), lifting the elements themselves and removing them from zone 5 low cryogenic temperatures.

В этом случае волноводы 4 представляют собой тонкие металлические пластины, нижний край которых упирается в трубопровод 3 и создаёт акустический контакт со стенкой трубы. На верхних торцах пластин закреплены пьезоэлементы 2. Пьезоэлементы 2 генерируют в пластинах акустические волны, синхронное воздействие которых на стенку трубопровода вызывает волну Лэмба в стенке. In this case, the waveguides 4 are thin metal plates, the lower edge of which abuts against the pipeline 3 and creates an acoustic contact with the pipe wall. Piezoelements 2 are fixed on the upper ends of the plates. Piezoelements 2 generate acoustic waves in the plates, the synchronous action of which on the pipeline wall causes a Lamb wave in the wall.

При таком варианте исполнения (см. Фиг.2), когда используется упор нижним концом волноводов 4 в трубу 3, корпус датчика 6 с волноводами 4 монтируется на трубе 3 с помощью специальных хомутов 8, и при этом акустический контакт между волноводом и трубой выполнен за счёт криогенной смазки 7, а концы волновода в местах размещения датчиков выполнены плоскими.With this embodiment (see Fig. 2), when the stop is used by the lower end of the waveguides 4 in the pipe 3, the sensor body 6 with the waveguides 4 is mounted on the pipe 3 using special clamps 8, and the acoustic contact between the waveguide and the pipe is made for the account of cryogenic lubricant 7, and the ends of the waveguide at the locations of the sensors are made flat.

Пьезоэлементы 2 на концах волноводов 4 могут быть помещены внутрь корпуса датчика 6. Расстояния между пластинами выбираются в соответствии с размерами и материалом трубопровода.Piezoelements 2 at the ends of the waveguides 4 can be placed inside the sensor body 6. The distances between the plates are selected in accordance with the dimensions and material of the pipeline.

Таким образом, набор пьезоэлементов 2 с волноводами 4 генерирует в стенке трубопровода 3 волну Лэмба 1, которая переизлучается в жидкость, отражается от противоположной стенки и возвращается в трубопровод 3, после чего принимается таким же набором пьезоэлементов 2 с волноводами 4. В этом случае можно эффективно управлять тепловыми потоками за счёт подбора материала волноводов, толщины и формы пластин.Thus, a set of piezoelectric elements 2 with waveguides 4 generates a Lamb wave 1 in the wall of pipeline 3, which is re-emitted into liquid, reflected from the opposite wall and returned to pipeline 3, after which it is received by the same set of piezoelectric elements 2 with waveguides 4. In this case, it is possible to effectively control heat fluxes by selecting the material of waveguides, thickness and shape of the plates.

В описанной конструкции волновода 4 есть недостаток, связанный с возникновением дополнительного акустического контакта между нижним краем волновода 4 и стенкой трубы 3, куда его упирают. При криогенных температурах трудно подобрать смазку 7 (см. Фиг.2) для создания иммерсионного слоя.In the described design of the waveguide 4 there is a drawback associated with the appearance of additional acoustic contact between the lower edge of the waveguide 4 and the wall of the pipe 3, where it is abutted. At cryogenic temperatures, it is difficult to select a lubricant 7 (see Fig. 2) to create an immersion layer.

Эту задачу решают тем, что волновод 4 делают частью самого трубопровода 3, в виде вставки 9, вварив сваркой 10 волновод в трубопровод, и заменив им соответствующую часть стенки так, как показано на Фиг.2.This problem is solved in that the waveguide 4 is made part of the pipeline 3 itself, in the form of an insert 9, by welding the waveguide 10 into the pipeline by welding, and replacing the corresponding part of the wall with it, as shown in Fig. 2.

В качестве еще одной модификации вообще можно изготавливать целый кусок трубопровода 3 с волноводами 4 из цельной заготовки как показано на Фиг.4.As a further modification, it is generally possible to produce an entire piece of conduit 3 with waveguides 4 from a single piece as shown in FIG. 4.

В этом случае датчики на концах волновода 4 возбуждают волну 1 Лэмба, которая переизлучается непосредственно в жидкость. В таком варианте не возникает дополнительных потерь сигнала из-за отсутствия взаимодействия со стенкой.In this case, the sensors at the ends of the waveguide 4 excite the Lamb wave 1, which is re-emitted directly into the liquid. In this case, there is no additional signal loss due to the lack of interaction with the wall.

Claims (4)

1. Ультразвуковой расходомер, размещенный на трубопроводе, выполненный в виде многоэлементных преобразователей направленной волны в виде набора пьезодатчиков волны Лэмба, соприкасающихся со стенкой трубопровода, отличающийся тем, что содержит два многоэлементных преобразователя, каждый из которых выполнен в виде набора пьезоэлементов с волноводами, причем один из многоэлементных преобразователей генерирует в стенке трубопровода волну Лэмба, а другой ее принимает после того, как она прошла через жидкость, отразившись от стенки трубопровода, а в наборе пьезодатчиков для каждого пьезоэлемента выполнен отдельный волновод, находящийся на заданном расстоянии от других волноводов, причем каждый волновод представляет собой металлическую пластину, нижний край которой упирается в трубопровод и выполнен как единое целое вместе с частью куска трубопровода в виде вставки, а на верхних торцах пластин в той их части, которая расположена вне зоны действия низких температур, закреплены пьезоэлементы. 1. An ultrasonic flowmeter located on the pipeline, made in the form of multi-element guided wave transducers in the form of a set of piezoelectric Lamb wave sensors in contact with the pipeline wall, characterized in that it contains two multi-element transducers, each of which is made in the form of a set of piezoelectric elements with waveguides, and one from multielement transducers generates a Lamb wave in the pipeline wall, and the other receives it after it has passed through the liquid, reflected from the pipeline wall, and in the set of piezoelectric sensors for each piezoelectric element there is a separate waveguide located at a given distance from other waveguides, with each waveguide is a metal plate, the lower edge of which abuts against the pipeline and is made as a whole together with a part of a piece of the pipeline in the form of an insert, and piezoelectric elements are fixed on the upper ends of the plates in that part of them that is located outside the zone of low temperatures. 2. Расходомер по п. 1, отличающийся тем, что пьезоэлементы на концах волноводов помещены внутрь корпуса датчика.2. A flow meter according to claim 1, characterized in that the piezoelectric elements at the ends of the waveguides are placed inside the sensor body. 3. Расходомер по п. 1, отличающийся тем, что часть волновода, соприкасающаяся со стенкой трубопровода, выполнена цилиндрической формы с внутренним радиусом, соответствующим внешнему радиусу трубопровода. 3. A flow meter according to claim 1, characterized in that the part of the waveguide in contact with the pipeline wall is cylindrical with an inner radius corresponding to the outer radius of the pipeline. 4. Расходомер по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что акустический контакт между волноводом и трубой выполнен за счёт криогенной смазки, а концы волновода в местах размещения датчиков выполнены плоскими.4. A flow meter according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the acoustic contact between the waveguide and the pipe is made due to cryogenic lubrication, and the ends of the waveguide at the locations of the sensors are made flat.
RU2019128294U 2019-09-09 2019-09-09 ONLINE ULTRASONIC FLOWMETER FOR PIPELINES PASSING CRYOGENIC TEMPERATURE PRODUCTS RU207936U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019128294U RU207936U1 (en) 2019-09-09 2019-09-09 ONLINE ULTRASONIC FLOWMETER FOR PIPELINES PASSING CRYOGENIC TEMPERATURE PRODUCTS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019128294U RU207936U1 (en) 2019-09-09 2019-09-09 ONLINE ULTRASONIC FLOWMETER FOR PIPELINES PASSING CRYOGENIC TEMPERATURE PRODUCTS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU207936U1 true RU207936U1 (en) 2021-11-25

Family

ID=78719663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019128294U RU207936U1 (en) 2019-09-09 2019-09-09 ONLINE ULTRASONIC FLOWMETER FOR PIPELINES PASSING CRYOGENIC TEMPERATURE PRODUCTS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU207936U1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2235317C2 (en) * 2001-01-09 2004-08-27 Открытое акционерное общество "Предприятие по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей "УралОРГРЭС" Method and device for determining condition of high-temperature pipelines bends
US20070137312A1 (en) * 2003-10-13 2007-06-21 Flexim Flexible Industriemesstechnik Gmbh Device for coupling an ultrasound clamp-on measuring head placed on the wall of a tube
RU2330278C2 (en) * 2005-05-17 2008-07-27 Джэпан Этомик Энерджи Эйдженси Ultrasonic measuring converter for liquid metal (versions)
US20140260633A1 (en) * 2005-11-04 2014-09-18 Imperial Innovations Limited Ultrasonic Non-Destructive Testing
RU2564954C1 (en) * 2014-05-20 2015-10-10 Владимир Иванович Мельников Waveguide ultrasonic converter of flow meter
US20170160240A1 (en) * 2014-02-04 2017-06-08 Kai Fan Ultrasonic flow meter clamp

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2235317C2 (en) * 2001-01-09 2004-08-27 Открытое акционерное общество "Предприятие по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей "УралОРГРЭС" Method and device for determining condition of high-temperature pipelines bends
US20070137312A1 (en) * 2003-10-13 2007-06-21 Flexim Flexible Industriemesstechnik Gmbh Device for coupling an ultrasound clamp-on measuring head placed on the wall of a tube
RU2330278C2 (en) * 2005-05-17 2008-07-27 Джэпан Этомик Энерджи Эйдженси Ultrasonic measuring converter for liquid metal (versions)
US20140260633A1 (en) * 2005-11-04 2014-09-18 Imperial Innovations Limited Ultrasonic Non-Destructive Testing
US20170160240A1 (en) * 2014-02-04 2017-06-08 Kai Fan Ultrasonic flow meter clamp
RU2564954C1 (en) * 2014-05-20 2015-10-10 Владимир Иванович Мельников Waveguide ultrasonic converter of flow meter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0746764B1 (en) Ultrasonic transducer system with temporal crosstalk isolation
Guan et al. Guided waves for damage identification in pipeline structures: A review
US8225665B2 (en) Method and system of measuring material loss from a solid structure
JP2014021116A (en) Ultrasonic wedge and method for determining speed of sound in the same
Lynnworth et al. Extensional bundle waveguide techniques for measuring flow of hot fluids
EP1742024B1 (en) Ultrasonic flowmeter with triangular cross section
Mahadeva et al. Further studies of the accuracy of clamp-on transit-time ultrasonic flowmeters for liquids
CN100504311C (en) Apparatus and method using an array of ultrasonic sensors for determining the velocity of a fluid within a pipe
CN106153132A (en) Contactless flow measuring system and method based on Lamb wave
RU154441U1 (en) SENSOR FOR ULTRASONIC FLOW METER
CN103063171A (en) Method for measuring wall thickness of workpiece
Eren Accuracy in real time ultrasonic applications and transit-time flow meters
RU207936U1 (en) ONLINE ULTRASONIC FLOWMETER FOR PIPELINES PASSING CRYOGENIC TEMPERATURE PRODUCTS
RU200262U1 (en) WAVEGUIDE FOR ATTACHING THE OVERLAY ULTRASONIC FLOWMETER TO PIPELINES PASSING CRYOGENIC TEMPERATURE PRODUCTS
RU2763274C2 (en) Method for application of overhead ultrasonic flow meters on cryogenic temperature pipelines and ultrasonic flow meter for its implementation
RU2576551C1 (en) Sensor of ultrasonic flowmeter
Gunarathna et al. Challenges in Monitoring Metallic Pipeline Corrosion Using Ultrasonic Waves—A Review Article
Ramadas et al. Finite element modelling study to explore the possibilities of ultrasonic gas flow measurement in wet-gas applications
RU225409U1 (en) ACOUSTIC FLOW CONVERTER
Bhowmick Ultrasonic inspection for wall thickness measurement at thermal power stations
Chen et al. Monitoring the Cumulative Process of Corrosion Defects at the Elbow of a Welded Pipe Using Magnetostrictive-Based Torsional Guided Waves
Fan et al. Multiple reflective signal reception in gas flow measurement using air-coupled leaky Lamb waves
Zhang Guided wave focusing potential in hollow cylinders
Wang et al. Wedge design for high-temperature ultrasonic flow rate measurement
Brazhnikov et al. Ultrasonic control of the fluid-flow velocity without NI Brazhnikov’s undocking of a pipeline