RU2377504C2

RU2377504C2 - Flow metre with one input and multiple outputs

Info

Publication number: RU2377504C2
Application number: RU2007135218/28A
Authority: RU
Inventors: Стефен СЕДДОН (GB); Стефен СЕДДОН; Юджин М. ШАНАХАН (US); Юджин М. ШАНАХАН; Стивен М. ДЖОУНС (US); Стивен М. ДЖОУНС; Чарлз Пол СТАК (US); Чарлз Пол СТАК
Original assignee: Майкро Моушн, Инк.
Priority date: 2005-02-23
Filing date: 2005-02-23
Publication date: 2009-12-27
Also published as: RU2007135218A

Abstract

FIELD: measuring technology.

SUBSTANCE: invention can be implemented for measuring of fuel consumption: benzene and compressed or liquefied gas. The flow metre consists of case (201), wherein the following is arranged: distributor (203) of flow, sensor element (204) of the first flow, sensor element (205) of the second flow, electron metre (20), part of receiving pipeline (202) for an inlet flow of fluid, part of the first output pipeline (206) and part of the second output pipeline (207). Sensor elements (204) and (205) contain elements of Koriolys flow metre. The inlet flow can be measured with sensor element (204) on the first outlet pipeline (206), with sensor element (205) on the second outlet pipeline (207) or simultaneously with sensor element (204) and sensor element (205). The electron metre receives signals of sensor elements and forms a corresponding measuring signal of the first flow and corresponding measuring signal of the second flow.

EFFECT: arrangement of doubled system of sensor elements in one case facilitating usage of one electron device for feeding and for measurement of two flows consumption, which decreases total dimension of facility and reduces cost.

20 cl, 4 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к расходомеру с одним вводом и множественным выводом и, более точно, к расходомеру с одним вводом и множественным выводом, который может быть использован для измерения расхода топлива и альтернативного топлива.The invention relates to a flow meter with a single input and multiple output and, more precisely, to a flow meter with a single input and multiple output, which can be used to measure fuel consumption and alternative fuel.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Колебательные трубчатые датчики, например массовые расходомеры Кориолиса, обычно действуют посредством регистрации смещения колеблющегося трубопровода, содержащего перетекающее вещество. Свойства вещества в трубопроводе, например, массовый расход, плотность и тому подобные, могут быть определены обработкой измеренных сигналов, принятых от преобразователей смещения, связанных с трубопроводом. Колебательные моды колеблющейся заполненной веществом системы обычно подвержены суммарному воздействию параметров несущего трубопровода и вещества в нем, таких как масса, жесткость и степень демпфирования колебаний.Oscillating tubular sensors, such as Coriolis mass flowmeters, typically operate by detecting the displacement of an oscillating conduit containing flowing material. The properties of the substance in the pipeline, for example, mass flow, density, and the like, can be determined by processing the measured signals received from the displacement transducers associated with the pipeline. Vibrational modes of an oscillating material-filled system are usually subject to the total effect of the parameters of the supporting pipeline and the substance in it, such as mass, rigidity, and degree of damping of vibrations.

Типичный массовый расходомер Кориолиса содержит один или несколько трубопроводов, которые включены в трубопроводную линию или другую транспортную систему, переносящую вещество, например, флюиды, буровые растворы и тому подобное. Каждый трубопровод может быть рассмотрен как имеющий набор собственных колебательных мод, например, простой изгиб, крутильные, радиальные, и связанные моды. При обычном измерении массового расхода расходомером Кориолиса трубка возбуждается на одной или нескольких колебательных модах при протекании вещества по трубке, а смещение трубки измеряется в точках, разнесенных вдоль трубки. Возбуждение обычно обеспечивается специальным возбудителем, например, электромеханическим устройством, таким как соленоидный возбудитель, периодически возмущающий трубку на звуковой частоте. Массовый расход может быть определен измерением времени задержки или разности фаз между смещениями в местах расположения преобразователей. Два таких преобразователя (или тензометрических датчика) обычно используются для измерения колебательного отклика потока по трубке или трубкам, и они обычно располагаются в положениях сверху и снизу по течению относительно возбудителя. Два тензометрических датчика подключены к электронной контрольно-измерительной аппаратуре с помощью кабеля, например, двух независимых пар проводов. Контрольно-измерительная аппаратура принимает сигналы от двух тензометрических датчиков и обрабатывает сигналы для получения измеренного значения массового расхода.A typical Coriolis mass flow meter contains one or more pipelines that are included in a piping line or other transport system that carries a substance, for example, fluids, drilling fluids, and the like. Each pipeline can be considered as having a set of its own vibrational modes, for example, simple bending, torsional, radial, and coupled modes. In the usual measurement of mass flow by a Coriolis flowmeter, the tube is excited at one or more vibrational modes as the substance flows through the tube, and the displacement of the tube is measured at points spaced along the tube. The excitation is usually provided by a special exciter, for example, an electromechanical device, such as a solenoid exciter, periodically disturbing the tube at an audio frequency. Mass flow can be determined by measuring the delay time or the phase difference between the offsets at the transducers. Two such transducers (or strain gauges) are typically used to measure the vibrational response of a stream through a tube or tubes, and they are usually located upstream and downstream of the pathogen. Two strain gauge sensors are connected to electronic instrumentation using a cable, for example, two independent pairs of wires. Instrumentation receives signals from two strain gauge sensors and processes the signals to obtain the measured mass flow rate.

Расходомеры используются для измерений массового расхода большого многообразия протекающих флюидов. Одно из потенциальных применений расходомеров Кориолиса - измерение и распределение альтернативных топлив. Рынок альтернативного топлива продолжает расширяться в связи с ростом загрязнения окружающей среды и в связи с проблемами стоимости и доступности неэтилированного бензина и другого традиционного топлива. Фактически, многие государства оказываются вынужденными заниматься продвижением законодательства по использованию альтернативного топлива.Flowmeters are used to measure the mass flow rate of a wide variety of flowing fluids. One potential application for Coriolis flowmeters is the measurement and distribution of alternative fuels. The market for alternative fuels continues to expand due to increased environmental pollution and due to problems in the cost and availability of unleaded gasoline and other traditional fuels. In fact, many states are forced to promote legislation on the use of alternative fuels.

Использование расходомеров Кориолиса для альтернативного топлива возможно при заправке машин, например, автомобилей, автобусов и т.п. Обычно заправка личных машин осуществляется на заправочных станциях, использующих традиционные бензиновые насосы или распределители сжатого природного газа (CNG) для альтернативного топлива. Традиционные распределители бензина требуют наличия двух отдельных и независимых измерителей для одновременной заправки двух машин. Вместе с тем, общая стоимость и размеры топливного насоса для альтернативного топлива должны быть минимизированы, чтобы изготовление насоса было конкурентоспособным в условиях роста промышленности. Таким образом, имеется потребность в разработке рентабельного топливного расходомера, который мог бы обеспечить два измерения расхода топлива одновременно.The use of Coriolis flowmeters for alternative fuel is possible when refueling cars, for example, cars, buses, etc. Typically, personal vehicles are refueled at gas stations using traditional gasoline pumps or CNG dispensers for alternative fuels. Traditional gasoline dispensers require two separate and independent meters to simultaneously refuel two cars. At the same time, the total cost and dimensions of the alternative fuel pump should be minimized in order to make the pump competitive in the context of industrial growth. Thus, there is a need to develop a cost-effective fuel flow meter that could provide two measurements of fuel consumption simultaneously.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Технической задачей настоящего изобретения является решение проблем, связанных с распределением и измерением расхода топлива, например, распределением и измерением расхода альтернативного топлива путем создания расходомера с одним вводом и множественным выводом.An object of the present invention is to solve the problems associated with the distribution and measurement of fuel consumption, for example, the distribution and measurement of alternative fuel consumption by creating a flow meter with one input and multiple output.

Расходомер согласно изобретению содержит приемный трубопровод для приема флюидного потока и делитель потока, связанный с приемным трубопроводом. Делитель потока делит флюидный поток, по меньшей мере, на первый поток и второй поток. Расходомер дополнительно содержит сенсорный элемент первого потока, связанный с делителем потока, включающим в себя первый выходной трубопровод для формирования первого сигнала расхода, соответствующего первому потоку. Расходомер дополнительно содержит, по меньшей мере, сенсорный элемент второго потока, связанный с делителем потока и имеющий второй выходной трубопровод для формирования второго сигнала расхода, соответствующего второму потоку. Входной поток может измеряться сенсорным элементом первого потока в первом выходном трубопроводе, может измеряться сенсорным элементом второго потока во втором выходном трубопроводе, или может одновременно измеряться сенсорным элементом первого потока и сенсорным элементом второго потока, размещенными соответственно в первом выходном трубопроводе и во втором выходном трубопроводе.The flow meter according to the invention comprises a receiving line for receiving a fluid stream and a flow divider associated with the receiving line. A flow divider divides the fluid stream into at least a first stream and a second stream. The flow meter further comprises a first flow sensor element coupled to a flow divider including a first output conduit for generating a first flow signal corresponding to the first flow. The flow meter further comprises at least a second flow sensor element coupled to the flow divider and having a second output conduit for generating a second flow signal corresponding to the second flow. The input stream can be measured by the sensor element of the first stream in the first output pipe, it can be measured by the sensor element of the second stream in the second output pipe, or it can be simultaneously measured by the sensor element of the first stream and the sensor element of the second stream located respectively in the first output pipe and in the second output pipe.

Расходомер с одним вводом и множественным выводом предоставлен в соответствии с вариантом реализации изобретения. Расходомер содержит приемный трубопровод для приема флюидного потока и делитель потока, связанный с приемным трубопроводом. Делитель потока разделяет флюидный поток, по меньшей мере, на первый поток и второй поток. Расходомер дополнительно содержит сенсорный элемент первого потока, связанный с делителем потока, включающим в себя первый выходной трубопровод, и предназначенный для формирования первого сигнала расхода, соответствующего первому потоку. Расходомер дополнительно содержит, по меньшей мере, сенсорный элемент второго потока, связанный с делителем потока, включающим в себя второй выходной трубопровод, и предназначенный для формирования второго сигнала расхода, соответствующего второму потоку. Расходомер дополнительно содержит электронный измеритель, который принимает первый сигнал расхода и второй сигнал расхода и формирует соответствующее измерение первого топливного потока и соответствующее измерение второго топливного потока. Расходомер дополнительно содержит корпус, который включает в себя делитель потока, сенсорный элемент первого потока, сенсорный элемент второго потока, электронный измеритель, по меньшей мере, часть приемного трубопровода, по меньшей мере, часть первого выходного трубопровода и, по меньшей мере, часть второго выходного трубопровода. Входной поток может измеряться через первый выходной трубопровод сенсорным элементом первого потока, может измеряться через второй выходной трубопровод сенсорным элементом второго потока или может одновременно измеряться и через первый выходной трубопровод сенсорным элементом первого потока и через второй выходной трубопровод сенсорным элементом второго потока.A flowmeter with one input and multiple output is provided in accordance with an embodiment of the invention. The flow meter comprises a receiving line for receiving a fluid stream and a flow divider associated with the receiving line. A flow divider divides the fluid stream into at least a first stream and a second stream. The flow meter further comprises a sensor element of the first stream associated with a flow divider including a first output pipe, and designed to generate a first flow signal corresponding to the first stream. The flow meter further comprises at least a second flow sensor element coupled to a flow divider including a second output conduit and for generating a second flow signal corresponding to the second flow. The flow meter further comprises an electronic meter that receives a first flow signal and a second flow signal and generates a corresponding measurement of the first fuel flow and a corresponding measurement of the second fuel flow. The flow meter further comprises a housing that includes a flow divider, a sensor element of the first stream, a sensor element of the second stream, an electronic meter, at least a portion of the receiving pipe, at least a portion of the first output pipe, and at least a portion of the second output the pipeline. The input stream can be measured through the first output pipe by the sensor element of the first stream, can be measured through the second output pipe by the sensor element of the second stream, or it can be simultaneously measured both through the first output pipe by the sensor element of the first stream and through the second output pipe by the sensor element of the second stream.

В соответствии с вариантом реализации изобретения предложен способ формирования расходомера с одним вводом и множественным выводом. Способ содержит следующие шаги: использование приемного трубопровода для приема флюидного потока и делителя потока, связанного с приемным трубопроводом. Делитель потока делит флюидный поток, по меньшей мере, на первый поток и второй поток. Способ дополнительно содержит использование сенсорного элемента первого потока, связанного с делителем потока, включающим в себя первый выходной трубопровод, и предназначенного для формирования первого сигнала расхода, соответствующего первому потоку. Способ дополнительно содержит использование, по меньшей мере, сенсорного элемента второго потока, связанного с делителем потока, включающим в себя второй выходной трубопровод, и предназначенного для формирования второго сигнала расхода, соответствующего второму потоку. Входной поток может измеряться сенсорным элементом первого потока через первый выходной трубопровод, а также может измеряться сенсорным элементом второго потока через второй выходной трубопровод, или может одновременно измеряться сенсорным элементом первого потока через первый выходной трубопровод и сенсорным элементом второго потока через второй выходной трубопровод.In accordance with an embodiment of the invention, a method for forming a flow meter with one input and multiple output is provided. The method comprises the following steps: using a receiving pipe to receive a fluid stream and a flow divider associated with the receiving pipe. A flow divider divides the fluid stream into at least a first stream and a second stream. The method further comprises using a sensor element of the first stream associated with a stream splitter including a first output pipe, and intended to generate a first flow signal corresponding to the first stream. The method further comprises the use of at least a sensor element of a second stream associated with a flow divider including a second output pipe and for generating a second flow signal corresponding to the second stream. The input stream can be measured by the sensor element of the first stream through the first output pipe, and can also be measured by the sensor element of the second stream through the second output pipe, or can be simultaneously measured by the sensor element of the first stream through the first output pipe and the sensor element of the second stream through the second output pipe.

Согласно одному аспекту сенсорный элемент первого потока и сенсорный элемент второго потока содержат сенсорные элементы расходомера Кориолиса.In one aspect, the sensor element of the first stream and the sensor element of the second stream comprise sensor elements of a Coriolis flowmeter.

Согласно другому аспекту флюидный поток содержит топливо или альтернативное топливо, например, сжатый природный газ (CNG) или сжиженный нефтяной газ (LPG).According to another aspect, the fluid stream comprises fuel or an alternative fuel, for example compressed natural gas (CNG) or liquefied petroleum gas (LPG).

Согласно еще одному аспекту, расходомер дополнительно содержит корпус, который включает в себя делитель расхода, сенсорный элемент первого потока, по меньшей мере, сенсорный элемент второго потока, по меньшей мере, часть приемного трубопровода, по меньшей мере, часть первого выходного трубопровода и, по меньшей мере, часть второго выходного трубопровода.According to another aspect, the flow meter further comprises a housing that includes a flow divider, a sensor element of the first stream, at least a sensor element of the second stream, at least a portion of the receiving pipe, at least a portion of the first output pipe, and, at least a portion of the second outlet pipe.

Согласно еще одному аспекту, делитель потока делит флюидный поток на первый поток и второй поток, и причем угол между первым потоком и вторым потоком составляет около сорока пяти градусов.According to another aspect, a flow divider divides the fluid stream into a first stream and a second stream, wherein the angle between the first stream and the second stream is about forty-five degrees.

Согласно еще одному аспекту, делитель потока делит флюидный поток на первый поток и второй поток, и причем угол между первым потоком и вторым потоком составляет около девяноста градусов.According to another aspect, a flow divider divides the fluid stream into a first stream and a second stream, wherein the angle between the first stream and the second stream is about ninety degrees.

Согласно еще одному аспекту сенсорный элемент первого потока и сенсорный элемент второго потока содержат, по меньшей мере, один трубопровод первого потока для транспортировки первого потока, по меньшей мере, один трубопровод второго потока для транспортировки второго потока, первый возбудитель колебаний, по меньшей мере, одного трубопровода первого потока, второй возбудитель колебаний, по меньшей мере, одного трубопровода второго потока, два или более первых тензометрических датчиков для измерения результирующего колебательного движения, по меньшей мере, одного трубопровода первого потока и формирования первого сигнала расхода, и два или более вторых тензометрических датчиков для измерения результирующего колебательного движения, по меньшей мере, одного трубопровода второго потока и формирования второго сигнала расхода.According to another aspect, the sensor element of the first stream and the sensor element of the second stream comprise at least one conduit of the first stream for transporting the first stream, at least one conduit of the second stream for transporting the second stream, the first oscillator of at least one the pipeline of the first flow, the second exciter of the vibrations of at least one pipeline of the second flow, two or more first strain gauge sensors for measuring the resulting oscillatory motion Nia, at least one first flow conduit and generating a first flow signal, and two or more second pickoff sensors for measuring the resulting vibratory motion of at least one second flow conduit and generating the second flow signal.

Согласно еще одному аспекту, расходомер дополнительно содержит электронный измеритель, который принимает первый сигнал расхода и второй сигнал расхода и формирует соответствующий сигнал измерения первого потока топлива и соответствующий сигнал измерения второго потока топлива.According to another aspect, the flow meter further comprises an electronic meter that receives a first flow signal and a second flow signal and generates a corresponding measurement signal of the first fuel flow and a corresponding measurement signal of the second fuel flow.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которыхThe invention is further explained in the description of the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, in which

фиг.1 изображает расходомер Кориолиса, содержащий сборку расходомера и электронный измеритель, согласно изобретению;figure 1 depicts a Coriolis flow meter containing the assembly of the flow meter and an electronic meter, according to the invention;

фиг.2 - схему расходомера с одним вводом и множественными выводами, согласно изобретению;figure 2 - diagram of a flowmeter with one input and multiple conclusions, according to the invention;

фиг.3 - схему расходомера с одним вводом и множественными выводами, согласно другому варианту реализации изобретения;figure 3 - diagram of a flowmeter with one input and multiple conclusions, according to another variant implementation of the invention;

фиг.4 - грань корпуса, на которой размещены приемный трубопровод, первый выходной трубопровод и второй выходной трубопровод, согласно изобретению.4 is a face of the housing on which the receiving pipe, the first output pipe and the second output pipe, according to the invention.

Подробное описание предпочтительных вариантов воплощения изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

На фиг.1-4 и в описании раскрыты примеры для специалистов в данной области техники, из которых виден наилучший вариант использования изобретения. Специалистам в данной области техники очевидно, что описанные ниже признаки изобретения могут быть различным образом объединены для формирования множества вариантов воплощения. Изобретение не ограничено описанными ниже отдельными примерами, но только формулами и их эквивалентами.1-4 and in the description, examples are disclosed to those skilled in the art from which the best use case of the invention is seen. Those skilled in the art will appreciate that the features of the invention described below can be combined in various ways to form a multitude of embodiments. The invention is not limited to the individual examples described below, but only by formulas and their equivalents.

Расходомер Кориолиса 5 (фиг.1) содержит сборку расходомера 10 и электронный измеритель 20. Электронный измеритель 20 подключен к сборке расходомера 10 посредством линии 100 связи для передачи значений плотности, массового расхода, объемного расхода, общего массового расхода, температуры и другой информации по каналу 26. Специалистам в данной области техники очевидно, что настоящее изобретение может быть использовано с расходомером Кориолиса любого типа, независимо от количества возбудителей, тензометрических датчиков, трубопроводов, или рабочего режима колебаний.The Coriolis flowmeter 5 (Fig. 1) comprises an assembly of a flowmeter 10 and an electronic meter 20. An electronic meter 20 is connected to the assembly of a flowmeter 10 via a communication line 100 for transmitting density, mass flow rate, volumetric flow rate, total mass flow rate, temperature and other information through the channel 26. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be used with any type of Coriolis flowmeter, regardless of the number of pathogens, strain gauges, pipelines, or workers its mode of oscillation.

Сборка расходомера 10 содержит пару фланцев 101 и 101', патрубки 102 и 102', возбудитель 104, тензометрические датчики 105-105' и трубопроводы 103А и 103B. Возбудитель 104 и тензометрические датчики 105 и 105' присоединяются к трубопроводам 103А и 103B.The flowmeter assembly 10 comprises a pair of flanges 101 and 101 ', nozzles 102 and 102', a pathogen 104, strain gauges 105-105 'and pipelines 103A and 103B. Pathogen 104 and strain gauges 105 and 105 'are connected to conduits 103A and 103B.

Фланцы 101 и 101' присоединены к патрубкам 102 и 102'. Патрубки 102 и 102' могут быть присоединены к противоположным концам проставки 106. Проставка 106 устанавливает расстояние между патрубками 102 и 102' для избежания нежелательных колебаний в трубопроводах 103A и 103B. Когда сборка расходомера 10 помещается в трубопроводную систему (не показана), переносящую измеряемое вещество, то вещество попадает в сборку 10 расходомера через фланец 101, проходит через впускной патрубок 102, где полное количество вещества направляется в трубопроводы 103А и 103B, протекает через трубопроводы 103A и 103B и поступает в выпускной патрубок 102', где оно выходит из сборки 10 расходомера через фланец 101'.Flanges 101 and 101 'are connected to nozzles 102 and 102'. The nozzles 102 and 102 'may be attached to the opposite ends of the spacer 106. The spacer 106 sets the distance between the nozzles 102 and 102' to avoid undesired vibrations in the conduits 103A and 103B. When the assembly of the flow meter 10 is placed in a pipeline system (not shown) that transfers the measured substance, the substance enters the assembly 10 of the flow meter through the flange 101, passes through the inlet pipe 102, where the full amount of the substance is sent to pipelines 103A and 103B, flows through pipelines 103A and 103B and enters the exhaust pipe 102 ', where it exits the flowmeter assembly 10 through the flange 101'.

Трубопроводы 103А и 103B подбираются и соответствующим образом устанавливаются на впускном патрубке 102 и выпускном патрубке 102' так, чтобы имелось по существу то же самое массовое распределение, моменты инерции и модули упругости около изгибных осей W-W и W'-W', соответственно. Трубопроводы проходят с внешней стороны относительно коллектора параллельно друг другу.Pipelines 103A and 103B are selected and suitably mounted on the inlet pipe 102 and the outlet pipe 102 'so that there is essentially the same mass distribution, inertia moments and elastic moduli around the bending axes W-W and W'-W', respectively. Pipelines extend from the outside with respect to the collector parallel to each other.

Трубопроводы 103А и 103B возбуждаются возбудителем 104 в противоположных направлениях относительно их соответствующих изгибных осей W и W', на которых устанавливается первая противофазная изгибная мода расходомера. Возбудитель 104 может представлять собой одно из многих хорошо известных устройств, например, это может быть магнит, установленный на трубопроводе 103A, и противоположно установленная катушка на трубопроводе 103B. Проходящий через катушку переменный ток заставляет колебаться оба трубопровода. Соответствующий сигнал подается от электронного измерителя 20 через соединение 110 на возбудитель 104.Pipelines 103A and 103B are excited by the pathogen 104 in opposite directions relative to their respective bending axes W and W ', on which the first antiphase bending mode of the flowmeter is mounted. Pathogen 104 may be one of many well-known devices, for example, it may be a magnet mounted on conduit 103A and an oppositely mounted coil on conduit 103B. The alternating current passing through the coil causes both pipelines to oscillate. The corresponding signal is supplied from the electronic meter 20 through the connection 110 to the exciter 104.

Электронный измеритель 20 принимает сенсорные сигналы по линиям 111 и 111', соответственно. Электронный измеритель 20 производит и подает управляющий сигнал на соединение 110, который запускает возбудитель 104, заставляя колебаться трубопроводы 103A и 103B. Электронный измеритель 20 обрабатывает левые и правые сигналы скорости от тензометрических датчиков 105 и 105' для вычисления массового расхода. Канал 26 обеспечивает ввод и вывод, позволяющий электронному измерителю 20 взаимодействовать с оператором или с другими электронными системами. Выше описан исключительно пример работы расходомера Кориолиса, который не ограничивает приложения настоящего изобретения.The electronic meter 20 receives sensory signals along lines 111 and 111 ', respectively. Electronic meter 20 produces and provides a control signal to connection 110, which triggers pathogen 104, causing piping 103A and 103B to oscillate. The electronic meter 20 processes the left and right velocity signals from the strain gauges 105 and 105 'to calculate the mass flow rate. Channel 26 provides input and output, allowing the electronic meter 20 to interact with the operator or with other electronic systems. The above describes only an example of the operation of the Coriolis flowmeter, which does not limit the application of the present invention.

На фиг.2 показана схема расходомера 200 с одним впуском и двойным выпуском в соответствии с вариантом реализации изобретения. Расходомер 200 может содержать сдвоенный выходной измеритель, как показано, или может включать в себя более двух выходов. Расходомер 200 может быть использован для измерения первого потока и второго потока протекающего флюида, например, топлива. Топливо может включать в себя обычное топливо, например бензин, и дизельное топливо, и дополнительно может включать в себя альтернативные топлива, например, сжатый природный газ (CNG), сжиженный нефтяной газ (LPG), и другие альтернативы бензину и дизельному топливу, включая топливо с различным процентным содержанием жидких и газообразных компонентов. Вместе с тем, ясно, что может измеряться расход и других веществ, что соответствует приведенному описанию и прилагаемым формулам.Figure 2 shows a diagram of a flow meter 200 with a single inlet and double outlet in accordance with an embodiment of the invention. The flow meter 200 may include a dual output meter, as shown, or may include more than two outputs. A flow meter 200 may be used to measure a first flow and a second flow of a flowing fluid, such as fuel. Fuel may include conventional fuels, such as gasoline, and diesel, and may further include alternative fuels, such as compressed natural gas (CNG), liquefied petroleum gas (LPG), and other alternatives to gasoline and diesel, including fuel with different percentages of liquid and gaseous components. However, it is clear that the flow rate of other substances can also be measured, which corresponds to the above description and the attached formulas.

Расходомер 200 содержит корпус 201, приемный трубопровод 202, делитель 203 потока, сенсорный элемент 204 первого потока и соответствующий первый выходной трубопровод 206, по меньшей мере, сенсорный элемент 205 второго потока и соответствующий второй выходной трубопровод 207 и электронный измеритель 20.The flow meter 200 includes a housing 201, a receiving pipe 202, a flow divider 203, a first flow sensor element 204 and a corresponding first output pipe 206, at least a second flow sensor element 205 and a corresponding second output pipe 207 and an electronic meter 20.

Корпус 201 содержит делитель 203 потока, сенсорный элемент 204 первого потока, сенсорный элемент 205 второго потока, по меньшей мере, часть приемного трубопровода 202, по меньшей мере, часть первого выходного трубопровода 206 и, по меньшей мере, часть второго выходного трубопровода 207. Приемный трубопровод 202, первый выходной трубопровод 206 и второй выходной трубопровод 207 могут выступать из корпуса 201 в некоторых вариантах реализации.The housing 201 comprises a flow divider 203, a first flow sensor 204, a second flow sensor 205, at least a portion of a receiving pipe 202, at least a portion of a first output pipe 206, and at least a portion of a second output pipe 207. A receiving conduit 202, a first outlet conduit 206, and a second outlet conduit 207 may protrude from the housing 201 in some implementations.

Делитель 203 потока связан с приемным трубопроводом 202 и с сенсорным элементом 204 первого потока и сенсорным элементом 205 второго потока. Сенсорный элемент 204 первого потока связан с первым выходным трубопроводом 206, а сенсорный элемент 205 второго потока связан с вторым выходным трубопроводом 207. Поток флюида входит через приемный трубопровод 202 и делитель 203 потока. В делителе 203 потока поток флюида может течь непосредственно через сенсорный элемент 204 первого потока, непосредственно через сенсорный элемент 205 второго потока, или может течь одновременно через сенсорный элемент 204 первого потока и через сенсорный элемент 205 второго потока. Флюид протекает через один сенсорный элемент 204 первого потока и сенсорный элемент 205 второго потока, или через оба, и выходит из одного первого выходного трубопровода 206 и из второго выходного трубопровода 207, или из обоих. Первый сигнал расхода и/или второй сигнал расхода формируются сенсорным элементом 204 первого потока и сенсорным элементом 205 второго потока и подаются на электронный измеритель 20 через соединения 100a и/или соединения 100b. Электронный измеритель 20 получает первый сигнал расхода и/или второй сигнал расхода и генерирует соответствующее измерение первого потока топлива и/или соответствующее измерение второго потока топлива. Измерения первого и второго потока топлива могут быть использованы электронным измерителем 20 для осуществления расчетной операции с топливом и затем могут быть переданы оператору или на компьютерное устройство по каналу 26. Соответственно, входной поток может быть измерен сенсорным элементом 204 первого потока через первый выходной трубопровод 206, может быть измерен сенсорным элементом 205 второго потока через второй выходной трубопровод 207, или может быть одновременно измерен сенсорным элементом 204 первого потока через первый выходной трубопровод 206 и сенсорным элементом 205 второго потока через второй выходной трубопровод 207. Следует отметить, что расходомер 200 может включать в себя более двух выходных трубопроводов и более двух поточных сенсорных элементов.The flow divider 203 is connected to the receiving pipe 202 and to the sensor element 204 of the first stream and the sensor element 205 of the second stream. The sensor element 204 of the first flow is connected to the first output pipe 206, and the sensor element 205 of the second flow is connected to the second output pipe 207. The fluid stream enters through the receiving pipe 202 and the flow divider 203. In the flow divider 203, the fluid stream can flow directly through the first flow sensor element 204, directly through the second flow sensor element 205, or it can flow simultaneously through the first flow sensor element 204 and through the second flow sensor element 205. The fluid flows through one sensor element 204 of the first stream and the sensor element 205 of the second stream, or both, and leaves one of the first outlet conduit 206 and the second outlet conduit 207, or both. The first flow signal and / or the second flow signal are generated by the sensor element 204 of the first stream and the sensor element 205 of the second stream and are supplied to the electronic meter 20 through connections 100a and / or connections 100b. The electronic meter 20 receives a first flow signal and / or a second flow signal and generates a corresponding measurement of the first fuel flow and / or a corresponding measurement of the second fuel flow. The measurements of the first and second fuel flow can be used by the electronic meter 20 to carry out the settlement operation with the fuel and then can be transmitted to the operator or to the computer device via channel 26. Accordingly, the input stream can be measured by the sensor element 204 of the first stream through the first output pipe 206, can be measured by the sensor element 205 of the second stream through the second output pipe 207, or can be simultaneously measured by the sensor element 204 of the first stream through the first output pipe the water supply 206 and the sensor element 205 of the second stream through the second output pipe 207. It should be noted that the flow meter 200 may include more than two output pipes and more than two in-line sensor elements.

Делитель потока 203 делит входной поток на первый поток и второй поток. В одном варианте реализации делитель 203 потока делит поток на два с углом между первым и вторым потоком около сорока пяти градусов. В другом варианте реализации делитель 203 потока делит поток с углом между первым и вторым потоком около девяноста градусов. Следует отметить, что два данных угла указаны исключительно для примера. Возможны и другие углы, что также отвечает данному изобретению и формуле изобретения.A stream divider 203 divides the input stream into a first stream and a second stream. In one embodiment, a stream divider 203 divides the stream into two with an angle between the first and second stream of about forty-five degrees. In another embodiment, a stream divider 203 divides the stream with an angle between the first and second stream of about ninety degrees. It should be noted that two of these angles are for example only. Other angles are possible, which also corresponds to this invention and the claims.

Сенсорный элемент 204 первого потока и сенсорный элемент 205 второго потока содержат поточный сенсорный элемент любого типа. В одном варианте реализации сенсорный элемент 204 первого потока и сенсорный элемент 205 второго потока содержат сенсорные элементы типа расходомера Кориолиса. В одном варианте реализации сенсорный элемент 204 первого потока и сенсорный элемент 205 второго потока могут быть выполнены так, что два сенсорных элемента имеют несколько различающиеся колебательные характеристики, чтобы избежать проблем с устойчивостью и эффективностью работы.The sensor element 204 of the first stream and the sensor element 205 of the second stream contain an in-line sensor element of any type. In one embodiment, the first stream sensor element 204 and the second stream sensor element 205 comprise sensor elements such as a Coriolis flowmeter. In one embodiment, the first flow sensor element 204 and the second flow sensor element 205 may be configured such that the two sensor elements have slightly different vibrational characteristics in order to avoid problems with stability and operational efficiency.

В варианте реализации, показанном на чертеже, сенсорный элемент 204 первого потока содержит, по меньшей мере, один трубопровод 103a первого потока для транспортировки первого потока, и сенсорный элемент 205 второго потока содержит, по меньшей мере, один трубопровод 103b второго потока для транспортировки второго потока. Показано, что, по меньшей мере, один трубопровод 103a первого потока и, по меньшей мере, один трубопровод 103b второго потока могут содержать элементы расходомера в виде сдвоенной трубки. Кроме того, в другом варианте реализации, по меньшей мере, один трубопровод 103a первого потока и, по меньшей мере, один трубопровод 103b второго потока могут содержать элементы расходомера в виде единственной трубки и могут дополнительно включать в себя две соответственные балансные трубки (фиг.3). Вариант реализации с одним трубопроводом может быть применен там, где измеряемый флюидный поток имеет небольшие значения плотности.In the embodiment shown in the drawing, the first flow sensor element 204 comprises at least one first flow pipe 103a for transporting the first flow, and the second flow sensor element 205 contains at least one second flow pipe 103b for transporting the second flow . It is shown that at least one first flow conduit 103a and at least one second flow conduit 103b may comprise dual tube flowmeter elements. In addition, in another embodiment, at least one first flow conduit 103a and at least one second flow conduit 103b may comprise a single tube flowmeter and may further include two respective balance tubes (FIG. 3 ) An embodiment with a single pipe can be applied where the measured fluid flow has small density values.

В одном варианте реализации сенсорные элементы 204 и 205 потока могут содержать по существу U-образный трубопровод(ы), как показано. Кроме того, в варианте реализации, показанном на фиг.4, сенсорные элементы 204 и 205 потока могут содержать по существу прямой трубопровод(ы). Вместе с тем, могут также использоваться и другие формы трубопроводов, что соответствует формуле изобретения.In one embodiment, flow sensor elements 204 and 205 may comprise substantially U-shaped conduit (s), as shown. In addition, in the embodiment shown in FIG. 4, the flow sensors 204 and 205 may comprise a substantially straight pipe (s). At the same time, other forms of pipelines can also be used, which corresponds to the claims.

Сенсорный элемент 204 первого потока дополнительно содержит первый возбудитель 104a для генерирования колебаний, по меньшей мере, одного трубопровода 103a первого потока и два или несколько первых тензометрических датчиков 105a и 105a' для измерения результирующего колебательного движения, по меньшей мере, одного трубопровода 103a первого потока и получения первого сигнала расхода. Аналогично, сенсорный элемент 205 второго потока дополнительно содержит второй возбудитель 104b для генерирования колебаний, по меньшей мере, одного трубопровода 103b второго потока и два или несколько вторых тензометрических датчиков 105b и 105b' для измерения результирующего колебательного движения, по меньшей мере, одного трубопровода 103b второго потока и получения второго сигнала расхода.The first flow sensor element 204 further comprises a first driver 104a for generating vibrations of the at least one first flow conduit 103a and two or more first strain gauge sensors 105a and 105a 'for measuring the resulting oscillatory motion of the at least one first flow conduit 103a and receiving the first flow signal. Similarly, the second flow sensor element 205 further comprises a second driver 104b for generating oscillations of the at least one second flow conduit 103b and two or more second strain gauge sensors 105b and 105b 'for measuring the resulting oscillatory motion of the at least one second conduit 103b flow and receiving a second flow signal.

В некоторых вариантах реализации измеритель 200 может включать в себя некоторую методику регулирования давления для предотвращения изменений потока при любом выпуске, вызванных наличием потока вещества из других выпусков. Соответственно, подходящий регулятор давления (или регуляторы) может быть подключен в любой точке выше по течению относительно датчиков 204, 205 расхода, и т.д., включая положение до приемного трубопровода 202. Кроме того, один или несколько регуляторов давления могут быть подключены снизу по течению относительно датчиков 204, 205 расхода и т.д.In some embodiments, the meter 200 may include some pressure control technique to prevent flow changes at any outlet caused by the presence of a substance stream from other outlets. Accordingly, a suitable pressure regulator (or regulators) can be connected at any point upstream of the flow sensors 204, 205, etc., including the position upstream of the intake pipe 202. In addition, one or more pressure regulators can be connected from below. downstream of flow sensors 204, 205, etc.

На фиг.3 показана схема расходомера 200 с одним вводом и множественными выводами в соответствии с другим вариантом реализации изобретения. В этом варианте реализации сенсорный элемент 204 первого потока и сенсорный элемент 205 второго потока содержат однотрубные расходомеры, содержащие прямые трубопроводы 303a и 303b, связанные с балансовыми плечами 304a и 304b. Прямые трубопроводы 303a и 303b могут быть присоединены к делителю 203 потока, к первому выходному трубопроводу 206 и к второму выходному трубопроводу 207 с помощью первых фланцев 310a и 311a и вторых фланцев 310b и 311b.Figure 3 shows a diagram of a flowmeter 200 with one input and multiple outputs in accordance with another embodiment of the invention. In this embodiment, the first flow sensor element 204 and the second flow sensor element 205 comprise single tube flow meters comprising straight pipelines 303a and 303b connected to balance arms 304a and 304b. The straight lines 303a and 303b can be connected to a flow divider 203, to a first outlet pipe 206, and to a second outlet pipe 207 using the first flanges 310a and 311a and the second flanges 310b and 311b.

На фиг.4 показана грань корпуса 201, на которой размещены приемный трубопровод 202, первый выходной трубопровод 206 и второй выходной трубопровод 207 в соответствии с вариантом реализации изобретения. В этом варианте реализации приемный трубопровод 202, первый выходной трубопровод 206 и второй выходной трубопровод 207. Вместе с тем, должно быть ясно, что в альтернативных вариантах реализации приемный трубопровод 202, первый выходной трубопровод 206 и второй выходной трубопровод 207 могут произвольно располагаться на различных внешних гранях расходомера 200. Приемный трубопровод 202, первый выходной трубопровод 206 и второй выходной трубопровод 207 могут включать в себя резьбу (например, трубную резьбу) для съемного присоединения внешних трубопроводов к расходомеру 200.Figure 4 shows the face of the housing 201 on which the receiving pipe 202, the first output pipe 206 and the second output pipe 207 in accordance with an embodiment of the invention are placed. In this embodiment, the receiving pipe 202, the first output pipe 206 and the second output pipe 207. However, it should be clear that in alternative embodiments, the receiving pipe 202, the first output pipe 206 and the second output pipe 207 can be arbitrarily located on different external faces of the flowmeter 200. The intake pipe 202, the first output pipe 206 and the second output pipe 207 may include threads (eg, pipe threads) for removable connection of external pipes Dow to the flow meter 200.

Топливный расходомер с одним вводом и двойным выводом в соответствии с данным изобретением может использоваться в любом из вариантов реализации, предоставляя ряд преимуществ, если это требуется. Изобретение предоставляет топливный расходомер, осуществляющий измерение расхода топлива и распределение альтернативного топлива. Изобретение предоставляет топливный расходомер, пригодный для измерения потока топлива первой и второй очереди.The fuel meter with a single input and double output in accordance with this invention can be used in any of the options for implementation, providing several advantages, if necessary. The invention provides a fuel flow meter for measuring fuel consumption and distributing alternative fuel. The invention provides a fuel flow meter suitable for measuring first and second stage fuel flow.

Важно, что стоимость топливного расходомера оказывается ниже благодаря совместному использованию компонентов. В одном варианте реализации, в рамках изобретения, могут использоваться один корпус и ввод. Поскольку два независимых сенсорных элемента потока расположены в одной оболочке, то общий размер топливного расходомера (и всей измерительной системы) может быть уменьшен, что снижает стоимость установки сенсора в газовом насосе. Кроме того, размещение в пределах одной оболочки сдвоенной системы сенсорных элементов дает возможность использования одного электронного устройства для питания и для измерения расхода двух потоков.It is important that the cost of the fuel flow meter is lower due to the sharing of components. In one embodiment, within the framework of the invention, one housing and an input may be used. Since two independent flow sensor elements are located in one shell, the overall size of the fuel flow meter (and the entire measuring system) can be reduced, which reduces the cost of installing the sensor in a gas pump. In addition, the placement within the same shell of a dual system of sensor elements makes it possible to use one electronic device for power supply and for measuring the flow rate of two streams.

Claims

1. A flow meter (200) with one input and multiple output, containing
a receiving line (202) for receiving an input fluid stream,
a distributor (203) flow associated with the receiving pipe (202),
a flow sensor element (204) connected to a flow distributor (203) and including a first output pipe (206) and for generating a first flow signal corresponding to a stream through the first output pipe,
at least a flow sensor element (205) connected to a flow distributor (203) and including a second output pipe (207), and intended to generate a second flow signal corresponding to a stream through the second output pipe,
moreover, the input stream can be measured by a sensor element (204) on the first output pipe (206) or by a sensor element (205) on the second output pipe (207).

2. A flowmeter according to claim 1, characterized in that the sensor element (204) and the sensor element (205) comprise sensor elements of a Coriolis flowmeter.

3. The flow meter according to claim 1, characterized in that it is designed to measure the flow of fluid containing conventional fuel or alternative fuel, such as compressed natural gas (CNG) or liquefied petroleum gas (LPG).

4. The flow meter according to claim 1, characterized in that it further comprises a housing (201) in which a flow distributor (203), a sensor element (204), a sensor element (205), at least a portion of the receiving pipe (202) are placed at least a portion of the first outlet conduit (206) and at least a portion of the second outlet conduit (207).

5. A flow meter according to claim 1, characterized in that the flow distributor (203) divides the fluid stream into a first stream and a second stream, wherein the angle between the first stream and the second stream is about 45 °.

6. A flow meter according to claim 1, characterized in that the flow distributor (203) divides the fluid stream into a first stream and a second stream, wherein the angle between the first stream and the second stream is about 90 °.

7. The flow meter according to claim 1, characterized in that it contains a sensor element (204) of the first stream and a sensor element (205) of the second stream,
at least one pipeline (103a) for transporting the first stream,
at least one conduit (103b) for transporting a second stream,
a first pathogen (104a) for generating oscillations in at least one conduit (103a),
a second pathogen (104b) for generating oscillations in at least one conduit (103b),
two or more first sensors (105a) and (105a ') for measuring the resulting oscillatory motion of at least one conduit (103a) of the first flow and generating the first flow signal,
two or more second sensors (105b) and (105b ') for measuring the resulting oscillatory motion of at least one second flow conduit (103b) and generating a second flow signal.

8. A flow meter (200) according to claim 3, characterized in that it further comprises an electronic meter (20), which receives a first flow signal and a second flow signal and generates a corresponding measurement signal of the first stream and a corresponding measurement signal of the second stream.

9. A flow meter (200) with one input and multiple output, containing
a receiving line (202) for receiving a fluid stream,
a distributor (203) flow associated with the receiving pipe (202),
a flow sensor element (204) connected to a flow distributor (203) and including a first output pipe (206) and for generating a first flow signal corresponding to a stream through the first output pipe,
at least a flow sensor element (205) connected to a flow distributor (203) and including a second output pipe (207), and intended to generate a second flow signal corresponding to a stream through the second output pipe,
an electronic meter (20) receiving a first flow signal and a second flow signal and generating a corresponding measurement signal of the first stream and a corresponding measurement signal of the second stream,
a housing (201) in which a flow distributor (203), a flow sensor element (204), a flow sensor element (205), an electronic meter (20), at least a portion of the receiving pipe (202), at least a portion are located the first output pipe (206) and at least a portion of the second output pipe (207),
moreover, the input stream can be measured by the flow sensor element (204) on the first output pipe (206), can be measured by the sensor flow element (205) on the second output pipe (207), or can be measured simultaneously by the sensor flow element (204) on the first the output pipe (206) and the sensor element (205) flow on the second output pipe (207).

10. A flow meter (200) according to claim 9, characterized in that the flow sensor element (204) and the flow sensor element (205) comprise sensor elements of a Coriolis flowmeter.

11. A flow meter (200) according to claim 9, characterized in that it is designed to measure a fluid stream containing conventional fuel or alternative fuel, for example compressed natural gas (CNG) or liquefied petroleum gas (LPG).

12. A flow meter (200) according to claim 9, characterized in that the flow distributor (203) divides the fluid stream into a first stream and a second stream, wherein the angle between the first stream and the second stream is about 45 °.

13. A flow meter (200) according to claim 9, characterized in that the flow distributor (203) divides the fluid stream into a first stream and a second stream, wherein the angle between the first stream and the second stream is about 90 °.

14. A flow meter (200) according to claim 9, characterized in that it comprises a sensor element (204) of the first stream and a sensor element (205) of the second stream,
at least one conduit (103a) of the first stream for transporting the first stream,
at least one conduit (103b) of a second stream for transporting a second stream,
a first pathogen (104a) for generating oscillations in at least one conduit (103a) of the first stream,
a second pathogen (104b) for generating oscillations in at least one conduit (103b) of the second stream,
two or more first sensors (105a) and (105a ') for measuring the resulting oscillatory motion of at least one pipe (103a) of the first flow and the formation of the first flow signal,
two or more second sensors (105b) and (105b ') for measuring the resulting oscillatory movement of at least one pipe (103b) of the second flow and the formation of the second flow signal.

15. The method of forming a flow meter (200) with one input and multiple output, which consists in the fact that
using a receiving pipe (202) to receive the input fluid stream,
using a flow distributor (203) associated with a receiving pipe (202),
using a flow sensor element (204) connected to a flow distributor (203) and including a first output pipe (206), and intended to generate a first flow signal corresponding to a stream through the first output pipe,
using at least a flow sensor element (205) connected to a flow distributor (203) and including a second output pipe (207) and designed to generate a second flow signal corresponding to a stream through the second output pipe,
moreover, the input stream can be measured by the sensor element (204) on the first output pipe (206), can be measured by the sensor element (205) on the second output pipe (207).

16. The method according to clause 15, wherein the sensor element (204) and the sensor element (205) contain sensor elements of a Coriolis flowmeter.

17. The method according to p. 15, characterized in that they measure the flow of fluid containing conventional fuel or alternative fuel, such as compressed natural gas (CNG) or liquefied petroleum gas (LPG).

18. The method according to 17, characterized in that the housing (201) is additionally used, in which a flow distributor (203), a sensor element (204), a sensor element (205), at least a portion of the receiving pipe (202) are placed at least a portion of the first outlet pipe (206) and at least a portion of the second outlet pipe (207); and
using an electronic meter (20), through which the first flow signal and the second flow signal are received and the corresponding measurement signals of the first fuel flow and the corresponding measurement signals of the second fuel flow are generated.

19. The method according to p. 15, characterized in that by means of the distributor (203) stream divide the fluid stream into a first stream and a second stream, and the angle between the first stream and the second stream is set to about 45 °.

20. The method according to p. 15, characterized in that by means of the distributor (203) stream divide the fluid stream into a first stream and a second stream, and the angle between the first stream and the second stream is set to about 90 °.