RU2580838C2 - Магнетизирующее устройство для ядерно-магнитного расходомера - Google Patents
Магнетизирующее устройство для ядерно-магнитного расходомера Download PDFInfo
- Publication number
- RU2580838C2 RU2580838C2 RU2012149010/07A RU2012149010A RU2580838C2 RU 2580838 C2 RU2580838 C2 RU 2580838C2 RU 2012149010/07 A RU2012149010/07 A RU 2012149010/07A RU 2012149010 A RU2012149010 A RU 2012149010A RU 2580838 C2 RU2580838 C2 RU 2580838C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- profile
- permanent magnets
- magnetizing device
- magnetic
- magnetic field
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/56—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects
- G01F1/58—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects by electromagnetic flowmeters
- G01F1/586—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects by electromagnetic flowmeters constructions of coils, magnetic circuits, accessories therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/704—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow using marked regions or existing inhomogeneities within the fluid stream, e.g. statistically occurring variations in a fluid parameter
- G01F1/708—Measuring the time taken to traverse a fixed distance
- G01F1/716—Measuring the time taken to traverse a fixed distance using electron paramagnetic resonance [EPR] or nuclear magnetic resonance [NMR]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/12—Measuring magnetic properties of articles or specimens of solids or fluids
- G01R33/1215—Measuring magnetisation; Particular magnetometers therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
- G01R33/383—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using permanent magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F13/00—Apparatus or processes for magnetising or demagnetising
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N24/00—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects
- G01N24/08—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects by using nuclear magnetic resonance
- G01N24/081—Making measurements of geologic samples, e.g. measurements of moisture, pH, porosity, permeability, tortuosity or viscosity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
- G01R33/3802—Manufacture or installation of magnet assemblies; Additional hardware for transportation or installation of the magnet assembly or for providing mechanical support to components of the magnet assembly
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
- G01R33/387—Compensation of inhomogeneities
- G01R33/3873—Compensation of inhomogeneities using ferromagnetic bodies ; Passive shimming
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/48—NMR imaging systems
- G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
- G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
- G01R33/563—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution of moving material, e.g. flow contrast angiography
- G01R33/56308—Characterization of motion or flow; Dynamic imaging
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в ядерно-магнитных расходомерах. Технический результат состоит в уменьшении затрат при сохранении однородности магнитного потока. В магнетизирующем устройстве для пронизывания протекающей через измерительную трубку ядерно-магнитного расходомера многофазной текучей средой однородное по меньшей мере в одной плоскости магнитное поле создается несколькими постоянными магнитами с несущим элементом. Несущий элемент имеет по меньшей мере одно магнитное крепление, в каждом из которых установлен по меньшей мере один из постоянных магнитов. Фасонная обработка магнитных креплений в виде полых профилей и постоянных магнитов допускает перемещение постоянных магнитов в магнитных креплениях только в одном направлении. Установленные в магнитных креплениях постоянные магниты посредством магнитных креплений установлены относительно магнитного поля. 17 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к магнетизирующему устройству для пронизывания протекающей через измерительную трубку ядерно-магнитного расходомера многофазной текучей среды с однородным по меньшей мере в одной плоскости магнитным полем, с несколькими постоянными магнитами для создания магнитного поля и с несущим элементом, причем несущий элемент имеет по меньшей мере одно магнитное крепление, в каждом из магнитных креплений установлен по меньшей мере один из постоянных магнитов, фасонная обработка магнитных креплений и постоянных магнитов допускает перемещение постоянных магнитов в магнитных креплениях только в одном направлении, и установленные в магнитных креплениях постоянные магниты посредством магнитных креплений расположены относительно магнитного поля.
Ядерно-магнитный расходомер определяет расход отдельных фаз многофазных текучих сред, скорости потока отдельных фаз и относительные доли отдельных фаз многофазной текучей среды в измерительной трубке путем измерения и оценки напряжения, идуцированного ядерно-магнитным резонансом многофазной текучей среды в подходящем датчике. Принцип измерения ядерного магнитного резонанса (англ. - Nuclear Magnetic Resonance) основан на свойстве атомных ядер со свободным магнитным моментом, ядерным спином, прецессировать в присутствии магнитного поля. Прецессия представляющего магнитный момент атомного ядра вектора происходит вокруг представляющего магнитное поле на месте атомного ядра вектора, причем прецессия индуцирует в датчике напряжение. Частота прецессии обозначается как ларморовская частота ωL и определяется согласно ωL=γ·B, где γ - гиромагнитное отношение и B - значение напряженности магнитного поля. Гиромагнитное отношение γ является максимальным для ядер водорода; поэтому для ядерно-магнитных расходомеров особо пригодны, прежде всего, текучие среды с ядрами водорода.
Из нефтяных источников добывают многофазную текучую среду, состоящую по существу из сырой нефти, природного газа и соленой воды. Так называемые замерные сепараторы отводят часть добытой текучей среды, разделяют отдельные фазы текучей среды и определяют доли отдельных фаз в текучей среде. Замерные сепараторы затратоемки, не могут быть установлены под водой и не обеспечивают измерений в режиме реального времени. Прежде всего, замерные сепараторы не в состоянии достоверно замерять доли сырой нефти менее 5%. Поскольку доля сырой нефти любого источника постоянно снижается, а доля сырой нефти у множества источников уже менее 5%, то в настоящее время рентабельная эксплуатация таких источников невозможна.
Как сырая нефть и природный газ, так и соленая вода содержат ядра водорода, для которых, как уже было сказано, гиромагнитное отношение γ является максимальным. Поэтому ядерно-магнитные расходомеры особо пригодны для эксплуатации на нефтяных источниках, а также на источнике под водой непосредственно на дне моря, однако не ограничиваются таким применением. Другие применения открываются, например, в нефтехимической или химической промышленности. Отвода части текучей среды не требуется, вернее, вся текучая среда измеряется в режиме реального времени. По сравнению с замерными сепараторами ядерно-магнитные расходомеры дешевле и проще в техническом обслуживании и могут, прежде всего, достоверно измерять в текучей среде также доли сырой нефти менее 5%, вследствие чего теперь становится возможной дальнейшая эксплуатация множества нефтяных источников.
Из уравнения для вычисления ларморовской частоты ωL непосредственно видно, что ларморовская частота ωL пропорциональна напряженности магнитного поля B и, таким образом, напряженность магнитного поля В также непосредственно влияет на индуцированное в датчике напряжение. Поэтому неоднородности магнитного поля снижают качество измерений ядерно-магнитных расходомеров, из-за чего задачей магнетизирующего устройства является реализация текучей среды с обычно однородным магнитным полем внутри измерительной трубки. Требуемая точность измерений определяет необходимую однородность магнитного поля. Зачастую применяются такие способы измерений, которые используют известный градиент магнитного поля, так что магнитное поле является постоянным только в одной плоскости.
Из выложенного описания изобретения к заявке US 2008/0174309 известно магнетизирующее устройство из пакета дисковых магнитов, образующего полый цилиндрический постоянный магнит, причем магнитное поле внутри цилиндрической полости магнетизирующего устройства является однородным, пакет состоит из нескольких дисковых магнитов и дисковые магниты закреплены винтами из немагнитного материала. К каждому из дисковых магнитов принадлежат несколько прямоугольных стержневых магнитов, причем стержневые магниты установлены между соответственно двумя дисками из немагнитного материала в выполненных в виде выемок с геометрическим замыканием магнитных креплениях и закреплены винтами из немагнитного материала.
Известные магнетизирующие устройства состоят из нескольких дисковых магнитов. В каждом отдельном дисковом магните несколько стержневых магнитов расположены в виде структуры Хальбаха. Существенным признаком структуры Хальбаха является то, что магнитное поле формируется преимущественно с одной стороны структуры Хальбаха, в данном случае в полости цилиндрического магнетизирующего устройства, а с другой стороны формируется только очень слабое магнитное поле, в данном случае в пространстве снаружи цилиндрического магнетизирующего устройства. Поскольку для индуцированных в датчике вследствие прецессии содержащихся в текучей среде атомов водорода высоких напряжений требуется сильное магнитное поле, применяются соответственно мощные стержневые магниты. Вследствие нескольких пространственно тесно расположенных стержневых магнитов в каждом из магнитных дисков монтаж имеющих форму стержня магнитов в магнитных креплениях сопряжен с большим усилием. Кроме того, результирующее магнитное поле магнетизирующего устройства такого типа пока недостаточно однородно, из-за чего магнитное поле должно быть сделано однородным посредством манипуляции с каждым из стержневых магнитов. Этот процесс называется шиммированием. Монтаж и шиммирование нескольких имеющих форму стержня магнитов означает значительные производственные и, прежде всего, временные затраты, сопровождающиеся соответствующими издержками.
Задачей данного изобретения является создание магнетизирующего устройства с пониженными производственными и временными затратами при все еще достаточной однородности пронизывающего текучую среду магнитного поля.
Магнетизирующее устройство согласно изобретению, в котором решена выведенная выше и поставленная задача, прежде всего и по существу отличается тем, что магнитные крепления выполнены в виде полых профилей.
Полый профиль может быть изготовлен при оптимальных затратах с различными перпендикулярными продольной оси внутренними контурами поперечного сечения и любой длины. Например, внутренний контур поперечного сечения полого профиля является прямоугольным, и один из внешних контуров поперечного сечения постоянных магнитов также является прямоугольным и имеет такие размеры, что постоянные магниты имеют возможность перемещения в полом профиле только вдоль продольной оси полого профиля, то есть с геометрическим замыканием кроме продольной оси. В этом примере длина полого профиля выбрана таким образом, что могут быть установлены несколько постоянных магнитов. Вполне очевидно, что закрепление постоянных магнитов путем введения постоянных магнитов в эти полые профили означает существенное уменьшение производственных и временных затрат, чем известное из уровня техники закрепление постоянных магнитов в нескольких дисковых магнитах между соответственно двумя дисками. Требующая больших затрат укладка отдельных дисковых магнитов в пакет заменяется простым несущим элементом для установки полых профилей, причем несущий элемент ориентирует полые профили таким образом, что текучую среду пронизывает достаточно однородное магнитное поле.
В предпочтительной форме выполнения магнетизирующего устройства согласно изобретению трение при перемещении постоянных магнитов в полых профилях уменьшено за счет облицовки полых профилей. Например, на внутренних поверхностях полых профилей может быть предусмотрено тефлоновое покрытие. Вследствие уменьшения трения усилие для монтажа постоянных магнитов в полых профилях заметно понижается. После монтажа постоянных магнитов в полых профилях эти постоянные магниты в полых профилях могут быть закреплены посредством сначала жидкого, а затем отвердевающего вещества. Для этого подходят, например, заливочные массы.
В другой предпочтительной форме выполнения магнетизирующего устройства согласно изобретению несущий элемент имеет несколько приемных трубок. В каждой из приемных трубок выполнен полый профиль для установки по меньшей мере одного постоянного магнита. В качестве материала для приемных трубок предлагается многослойный стекловолокнистый материал, т.к. из такого материала в процессе производства простым способом можно выполнять, например, прямоугольные полые профили. Тогда в прямоугольные полые профили могут быть вставлены постоянные магниты с обычным прямоугольным поперечным сечением, так что постоянные магниты в полом профиле могут перемещаться только вдоль продольной оси полого профиля, но их нельзя повернуть вокруг продольной оси полого профиля. В качестве крепежного устройства монтажных трубок несущий элемент может иметь по меньшей мере один диск с креплениями для монтажных трубок, в которой предпочтительно предусмотрено сквозное отверстие для измерительной трубки. Обычно монтажные трубки магнетизирующего устройства имеют одинаковую длину, так что в качестве крепежного устройства монтажных трубок предлагается такой диск на каждом конце монтажных трубок. Тогда несущий элемент состоит по существу из монтажных трубок и двух дисков. Если в измерительной трубке вдоль продольной оси измерительной трубки должно существовать однородное магнитное поле, то предлагается ориентация продольных осей монтажных трубок параллельно продольной оси измерительной трубки. Зачастую постоянные магниты в монтажных трубках располагают в виде структуры Хальбаха.
В следующем предпочтительном примере выполнения магнетизирующего устройства согласно изобретению, который является усовершенствованным вариантом предыдущего примера выполнения, по меньшей мере одна из монтажных трубок частично изготовлена из воздействующего на магнитное поле материала. Если, например, в монтажных трубках на полюсах постоянных магнитов применяется материал с хорошей магнитной проводимостью, то посредством его можно благоприятно воздействовать на результирующее магнитное поле в отношении однородного магнитного поля в измерительной трубке. Для благоприятного воздействия на однородность магнитного поля в измерительной трубке монтажные трубки дополнительно или альтернативно могут быть расположены в несущем элементе с возможностью вращения вокруг своей продольной оси и с возможностью закрепления от вращения. Вращение монтажных трубок представляет собой первое шиммирование магнитного поля.
В следующей особо предпочтительной форме выполнения изобретения несущий элемент имеет по меньшей мере один профильный элемент, причем профильные элементы являются, предпочтительно, экструдированными профильными элементами. Профиль поперечного сечения каждого из профильных элементов является постоянным вдоль соответствующей продольной оси профильного элемента, и по меньшей мере в одном из профильных элементов выполнен по меньшей мере один полый профиль для установки по меньшей мере одного из постоянных магнитов. Предпочтительно, также и здесь полые профили выполнены для установки прямоугольных постоянных магнитов таким образом, что помещенные в одном из полых профилей постоянные магниты хотя и имеют возможность перемещения вдоль продольной оси полого профиля, но не имеют возможности вращения вокруг продольной оси полого профиля. В качестве материала для профильных элементов применяются, например, алюминиевые сплавы или керамика. Для осуществления измерительной трубки с однородным магнитным полем вдоль продольной оси измерительной трубки снова предлагается ориентация продольных осей профильных элементов параллельно продольной оси измерительной трубки.
В еще одной предпочтительной форме выполнения магнетизирующего устройства согласно изобретению по меньшей мере один из полых профилей по меньшей мере в одном из профильных элементов несущего элемента выполнен таким образом, что в этом полом профиле переходная трубка расположена с возможностью вращения и с возможностью закрепления от вращения. В каждой из переходных трубок выполнен полый профиль для установки по меньшей мере одного из постоянных магнитов. Вращение переходных трубок представляет собой первое шиммирование для улучшения однородности магнитного поля в измерительной трубке.
В еще одной особенно предпочтительной форме выполнения магнетизирующего устройства согласно изобретению несущий элемент включает в себя по меньшей мере два профильных элемента, и соответственно два профильных элемента разъемно соединены посредством по меньшей мере выступающего соединительного профиля на первом профильном элементе и по меньшей мере принимающего соединительного профиля на втором профильном элементе. Выступающий и принимающий соединительные профили выполнены таким образом, что два соединенных профильных элемента могут совершать взаимное линейное перемещение только вдоль оси. Вследствие соединения такого вида профильные элементы можно простым способом располагать, например, вокруг измерительной трубки и, таким образом, монтировать простым способом магнетизирующее устройство.
В другой особой форме выполнения магнетизирующего устройства согласно изобретению несущий элемент, имеющий по меньшей мере один профильный элемент, выполнен в виде ярма для пропускания созданного постоянными магнитами обратного магнитного потока. Профили поперечного сечения каждого из профильных элементов являются постоянными вдоль продольной оси соответствующего профильного элемента, и по меньшей мере в одном из профильных элементов предусмотрен по меньшей мере один полый профиль для установки по меньшей мере одного из постоянных магнитов. Пропускание обратного магнитного потока предлагается как альтернатива расположению постоянных магнитов в виде структуры Хальбаха. В качестве материала по меньшей мере для ярма предлагаются материалы с высокой магнитной проводимостью.
Прежде всего, существуют различные возможности для выполнения и усовершенствования магнетизирующего устройства согласно изобретению. Для этого дается ссылка на зависимые от п.1 пункты формулы изобретения и на описание предпочтительных примеров выполнения в сочетании с чертежами. На чертежах показаны:
фиг.1 - первый пример выполнения магнетизирующего устройства согласно изобретению с монтажными трубками в разобранном виде,
фиг.2 - второй пример выполнения магнетизирующего устройства согласно изобретению с несколькими выполненными с возможностью вращения монтажными трубками,
фиг.3 - третий пример выполнения магнетизирующего устройства согласно изобретению с несущим элементом из нескольких экструдированных профильных элементов в разобранном виде, и
фиг.4 - четвертый пример выполнения с несущим элементом из нескольких экструдированных профильных элементов в разобранном виде.
На фиг.1 показаны существенные компоненты магнетизирующего устройства 1 согласно изобретению; это несколько постоянных магнитов 2 и несущий элемент 3 из немагнитного материала. Основными компонентами несущего элемента 3 являются несколько выполненных в виде полых профилей 4 монтажных трубок 5, два плоских кольца 6 со сквозным отверстием 7 для измерительной трубки, с креплениями 8 для монтажных трубок 5 и два боковых плоских кольца 9 также со сквозным отверстием 7 для измерительной трубки. На фиг.1 показаны не все монтажные трубки 5 для того, чтобы были видны также постоянные магниты 2.
В каждой из монтажных трубок 5 помещены восемь имеющих одинаковую длину постоянных магнитов 2, причем контур поперечного сечения этих постоянных магнитов 2 является прямоугольным и находится в геометрическом замыкании с полыми профилями 4, так что постоянные магниты 2 в одном из полых профилей 4 имеют возможность перемещения только вдоль продольной оси полого профиля 4, но не имеют возможности вращения вокруг продольной оси полого профиля 4. Постоянные магниты 2 могут быть разделены на группы с разной величиной площади поперечного сечения, вследствие чего постоянные магниты 2 имеют разную напряженность магнитного поля.
Предусмотренные в соединенных винтами с боковыми плоскими дисками 9 плоских дисках 6 крепления 8 располагают укомплектованные постоянными магнитами 2 монтажные трубки 5 вокруг измерительной трубки таким образом, что постоянные магниты 2 образуют структуру Хальбаха. Монтажные трубки 5 размещены по существу на двух кольцах вокруг измерительной трубки и закреплены длинными, не показанными здесь винтами, которые соединяют между собой оба боковых плоских кольца 9 и прижимают оба боковых плоских кольца 9 друг к другу. Для известного из уровня техники несущего элемента при такой же структуре постоянных магнитов 2 требуются шестнадцать плоских колец 6, два плоских кольца 6 для каждого из восьми колец из постоянных магнитов 2. Уменьшение затрат вполне очевидно.
Показанный на фиг.2 пример осуществления магнетизирующего устройства 1 отличается от показанного на фиг.1 примера выполнения по существу возможностью вращения нескольких монтажных трубок 5 вокруг их продольной оси. Поскольку напряженность и направления магнитного поля отдельных постоянных магнитов 2 подвержены неизбежным колебания вследствие процесса производства постоянных магнитов 2, даже при оптимальном размещении постоянных магнитов 2 посредством несущего элемента 3 имеют место неоднородности результирующего магнитного поля в измерительной трубке. Неоднородности могут быть уменьшены посредством вращения отдельных монтажных трубок 5.
Внешний профиль поперечного сечения выполненных с возможностью вращения монтажных трубок 5, перпендикулярный их продольной оси, является круглым, и относящиеся к ним крепления 8 в плоских кольцах 6 соответственно являются круглыми и находятся в геометрическом замыкании с монтажными трубками 5. Для вращения и закрепления каждая из выполненных с возможностью вращения монтажных трубок 5 снабжена поворотным устройством 10. К каждому из поворотных устройств 10 относятся два противолежащих штифта для вращения и два противолежащих винта для закрепления соответствующей монтажной трубки 5. Соответственно на фиг.2 в переднем боковом плоском кольце 9 вокруг продольной оси каждой из выполненных с возможностью вращения монтажных трубок 5 предусмотрены четыре концентрические удлиненные отверстия.
На фиг.3 показано магнетизирующее устройство 1 согласно изобретению с собранным по существу из нескольких изготовленных из алюминиевого сплава экструдированных профильных элементов 11 несущим элементом 3. Все экструдированные профильные элементы 11 имеют одинаковую длину, и каждый из экструдированных профильных элементов 11 имеет несколько полых профилей 4. Внутренний контур поперечного сечения каждого из полых профилей 4, перпендикулярный к продольной оси соответствующего полого профиля 4, выполнен прямоугольным, причем не все контуры поперечного сечения экструдированных профильных элементов 11 замкнуты. Незамкнутые контуры в собранном состоянии замыкаются другими экструдированными профильными элементами 11.
Постоянные магниты 2 все имеют одинаковую длину, так что в каждый из полых профилей 4 введено одинаковое количество постоянных магнитов 2, и их можно разделять на группы с разной величиной площади поперечного сечения, перпендикулярного их продольной оси, вследствие чего постоянные магниты 2 имеют разную напряженность магнитного поля. Введенные в каждый из полых профилей 4 постоянные магниты 2 не имеют возможности вращения вокруг продольной оси соответствующего полого профиля 4, причем внутренний контур поперечного сечения полого профиля 4, перпендикулярного к продольной оси полого профиля 4, не равен внешнему контуру поперечного сечения введенных в полый профиль 4 постоянных магнитов 2.
В цилиндрическом экструдированном профильном элементе 11 вдоль продольной оси цилиндрического экструдированного профильного элемента 11 предусмотрено сквозное отверстие 7 для измерительной трубки, и остальные четыре цилиндрических экструдированных профильных элемента располагаются вокруг цилиндрического экструдированного профильного элемента 11, так что продольные оси полых профилей 4 ориентированы параллельно друг другу и параллельно продольной оси цилиндрического экструдированного профильного элемента 11. Постоянные магниты 2 расположены в несущем элементе 3 таким образом, что они образуют структуру Хальбаха.
В паре экструдированных профильных элементов 11 первый экструдированный профильный элемент 11 имеет выступающий соединительный профиль 12a, а второй экструдированный профильный элемент 11 имеет принимающий соединительный профиль 12b. Внешний контур поперечного сечения, перпендикулярный продольной оси выступающего соединительного профиля 12a, и внутренний контур поперечного сечения, перпендикулярный продольной оси принимающего соединительного профиля 12b, имеют геометрическое замыкание и выполнены таким образом, что в соединенном состоянии только взаимное перемещение обоих экструдированных профильных элементов 11 возможно вдоль продольной оси выступающего соединительного профиля 12a.
Перемещение постоянных магнитов 2 в полых профилях 4 вдоль продольной оси цилиндрического экструдированного профильного элемента 11 и взаимное перемещение экструдированных профильных элементов 11 вдоль продольной оси цилиндрического экструдированного профильного элемента 11 предотвращается двумя - не показанными здесь - боковыми плоскими кольцами 9. В каждом из обоих боковых плоских колец 9 предусмотрены сквозное отверстие для измерительной трубки и отверстия для введения винтов. В торцах экструдированных профильных элементов 11 соответственно предусмотрена резьба для соединения винтами с боковыми плоскими кольцами 9.
На фиг.4 показано еще одно магнетизирующее устройство 1 согласно изобретению с собранным по существу из нескольких изготовленных литьем под давлением полимерных экструдированных профильных элементов 11 несущим элементом 3. Магнетизирующее устройство 1 отличается от показанного на фиг.3 магнетизирующего устройства 1 по существу заменой цельного цилиндрического экструдированного профильного элемента 11 сборным экструдированным профильным элементом 11.
По сравнению с показанным на фиг.1 и фиг.2 магнетизирующим устройством 1 согласно изобретению производственная себестоимость и тем самым также затраты на показанное на фиг.3 и фиг.4 магнетизирующее устройство 1 еще более снижены.
Ранее в качестве подлежащего использованию материала называли частично полимеры, частично керамику. Вместо этого могут применяться также керамика или алюминий.
Claims (18)
1. Магнетизирующее устройство для пронизывания протекающей через измерительную трубку ядерно-магнитного расходомера многофазной текучей среды однородным по меньшей мере в одной плоскости магнитным полем, содержащее несколько постоянных магнитов для создания указанного магнитного поля и несущий элемент, имеющий по меньшей мере одно магнитное крепление, в котором установлен по меньшей мере один из постоянных магнитов, причем фасонная обработка магнитных креплений и постоянных магнитов допускает перемещение постоянных магнитов в магнитных креплениях только в одном направлении, и установленные в магнитных креплениях постоянные магниты посредством магнитных креплений расположены относительно магнитного поля, отличающееся тем, что магнитные крепления (4) выполнены в виде полых профилей.
2. Магнетизирующее устройство по п. 1, отличающееся тем, что трение при перемещении постоянных магнитов (2) в полых профилях (4) уменьшено за счет облицовки полых профилей (4).
3. Магнетизирующее устройство по п. 1, отличающееся тем, что постоянные магниты (2) в полых профилях (4) закреплены посредством сначала жидкого, а затем отвердевающего вещества.
4. Магнетизирующее устройство по одному из пп. 1-3, отличающееся тем, что несущий элемент (3) имеет несколько монтажных трубок (5), и в каждой из монтажных трубок (5) выполнен полый профиль (4) для установки по меньшей мере одного из постоянных магнитов (2).
5. Магнетизирующее устройство по п. 4, отличающееся тем, что несущий элемент (3) содержит по меньшей мере один диск (6) в качестве крепежного устройства монтажных трубок (5) и, предпочтительно, в каждом из дисков (6) предусмотрено сквозное отверстие (7) для измерительной трубки.
6. Магнетизирующее устройство по п. 4, отличающееся тем, что продольные оси монтажных трубок направлены параллельно продольной оси измерительной трубки.
7. Магнетизирующее устройство по п. 4, отличающееся тем, что по меньшей мере одна из монтажных трубок (5) частично состоит из воздействующего на магнитное поле материала, прежде всего из обладающего хорошей магнитной проводимостью материала.
8. Магнетизирующее устройство по п. 4, отличающееся тем, что по меньшей мере одна из монтажных трубок (5) для воздействия на магнитное поле расположена в несущем элементе (3) с возможностью вращения вокруг своей продольной оси и закреплена от вращения.
9. Магнетизирующее устройство по одному из пп. 5-7, отличающееся тем, что по меньшей мере одна из монтажных трубок (5) для воздействия на магнитное поле расположена в несущем элементе (3) с возможностью вращения вокруг своей продольной оси и закреплена от вращения.
10. Магнетизирующее устройство по одному из пп. 1-3, отличающееся тем, что несущий элемент (3) содержит по меньшей мере профильный элемент (11), профиль поперечного сечения каждого из профильных элементов (11) является постоянным вдоль соответствующей продольной оси профильного элемента, и по меньшей мере в одном из профильных элементов (11) выполнен по меньшей мере один полый профиль (4) для установки по меньшей мере одного из постоянных магнитов (2).
11. Магнетизирующее устройство по п. 10, отличающееся тем, что профильные элементы (11) являются экструдированными профильными элементами.
12. Магнетизирующее устройство по п. 10, отличающееся тем, что продольные оси профильных элементов ориентированы параллельно продольной оси измерительной трубки.
13. Магнетизирующее устройство по п. 10, отличающееся тем, что по меньшей мере один из полых профилей (4) выполнен таким образом, что в этом полом профиле (4) расположена с возможностью вращения и с возможностью закрепления от вращения переходная трубка, и что в переходной трубке выполнен полый профиль (4) для установки по меньшей мере одного из постоянных магнитов (2).
14. Магнетизирующее устройство по п. 10, отличающееся тем, что несущий элемент (3) включает в себя по меньшей мере два профильных элемента (11), и соответственно два профильных элемента (11) разъемно соединены посредством по меньшей мере одного выступающего соединительного профиля (12a) на первом профильном элементе и по меньшей мере одного принимающего соединительного профиля (12b) на втором профильном элементе, и что выступающий и принимающий соединительные профили (12) выполнены таким образом, что в соединенном состоянии линейное перемещение выступающего и принимающего соединительных профилей (12) относительно друг друга возможно только вдоль одной оси.
15. Магнетизирующее устройство по одному из пп. 11-13, отличающееся тем, что несущий элемент (3) включает в себя по меньшей мере два профильных элемента (11), и соответственно два профильных элемента (11) разъемно соединены посредством по меньшей мере одного выступающего соединительного профиля (12a) на первом профильном элементе и по меньшей мере одного принимающего соединительного профиля (12b) на втором профильном элементе, и что выступающий и принимающий соединительные профили (12) выполнены таким образом, что в соединенном состоянии линейное перемещение выступающего и принимающего соединительных профилей (12) относительно друг друга возможно только вдоль одной оси.
16. Магнетизирующее устройство по п. 10, отличающееся тем, что несущий элемент (3) выполнен в виде ярма для пропускания созданного постоянными магнитами (2) обратного магнитного потока.
17. Магнетизирующее устройство по одному из пп. 1-3, отличающееся тем, что постоянные магниты (2) посредством несущего элемента (3) расположены в виде структуры Хальбаха.
18. Магнетизирующее устройство по одному из пп. 1-3, отличающееся тем, что несущий элемент (3) состоит из алюминиевого сплава, и/или из керамики, и/или из многослойного стекловолокнистого материала, и/или из полимерного материала.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011118839 | 2011-11-20 | ||
DE102011118839.1 | 2011-11-20 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012149010A RU2012149010A (ru) | 2014-05-27 |
RU2580838C2 true RU2580838C2 (ru) | 2016-04-10 |
Family
ID=48222106
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012149010/07A RU2580838C2 (ru) | 2011-11-20 | 2012-11-19 | Магнетизирующее устройство для ядерно-магнитного расходомера |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2604983B1 (ru) |
JP (1) | JP6188310B2 (ru) |
KR (1) | KR101568755B1 (ru) |
CN (1) | CN103123845B (ru) |
AR (1) | AR088914A1 (ru) |
BR (1) | BR102012029556A2 (ru) |
CA (1) | CA2795708C (ru) |
DE (1) | DE102012016401A1 (ru) |
MX (1) | MX2012013354A (ru) |
MY (1) | MY168151A (ru) |
RU (1) | RU2580838C2 (ru) |
SA (1) | SA112340011B1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2808801C1 (ru) * | 2023-03-06 | 2023-12-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" | Магнит |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015001161A1 (de) * | 2014-08-29 | 2016-03-03 | Krohne Ag | Verfahren zum Betreiben eines kernmagnetischen Durchflussmessgeräts und kernmagnetisches Durchflussmessgerät |
US11843334B2 (en) | 2017-07-13 | 2023-12-12 | Denso Corporation | Rotating electrical machine |
JP6885328B2 (ja) | 2017-07-21 | 2021-06-16 | 株式会社デンソー | 回転電機 |
CN113991960B (zh) | 2017-07-21 | 2023-09-29 | 株式会社电装 | 旋转电机 |
JP7006541B2 (ja) | 2017-12-28 | 2022-01-24 | 株式会社デンソー | 回転電機 |
DE112018006699T5 (de) | 2017-12-28 | 2020-09-10 | Denso Corporation | Rotierende elektrische Maschine |
JP6927186B2 (ja) | 2017-12-28 | 2021-08-25 | 株式会社デンソー | 回転電機 |
DE112018006694T5 (de) | 2017-12-28 | 2020-09-10 | Denso Corporation | Rotierende elektrische Maschine |
JP6922868B2 (ja) | 2017-12-28 | 2021-08-18 | 株式会社デンソー | 回転電機システム |
CN111566904B (zh) | 2017-12-28 | 2023-04-28 | 株式会社电装 | 旋转电机 |
DE112018006651T5 (de) | 2017-12-28 | 2020-10-08 | Denso Corporation | Radantriebsvorrichtung |
JP6939750B2 (ja) | 2017-12-28 | 2021-09-22 | 株式会社デンソー | 回転電機 |
US12040131B2 (en) | 2018-11-05 | 2024-07-16 | Bionaut Labs Ltd. | Magnetic propulsion system for magnetic devices |
CN113692690B (zh) | 2020-03-05 | 2024-08-23 | 株式会社电装 | 旋转电机 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4758813A (en) * | 1987-06-24 | 1988-07-19 | Field Effects, Inc. | Cylindrical NMR bias magnet apparatus employing permanent magnets and methods therefor |
US5168231A (en) * | 1987-11-13 | 1992-12-01 | Centre National De La Recherche Scientifique | Nmr imaging device, method for correcting inhomogeneity and method for making magnets used in this device |
US5523732A (en) * | 1995-10-16 | 1996-06-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Multi-mode adjustable magic ring |
RU2152006C1 (ru) * | 1998-03-12 | 2000-06-27 | ТОО "Фирма "Юстас" | Ядерно-магнитный расходомер для многофазной среды |
US20080174309A1 (en) * | 2006-11-29 | 2008-07-24 | Spinlock Srl | Magnetic resonance based apparatus and method to analyze and to measure the bi-directional flow regime in a transport or a production conduit of complex fluids, in real time and real flow-rate |
WO2008109126A1 (en) * | 2007-03-06 | 2008-09-12 | Harvard University Otd (Office Of Technology Development) | Permanent magnet system |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4355236A (en) * | 1980-04-24 | 1982-10-19 | New England Nuclear Corporation | Variable strength beam line multipole permanent magnets and methods for their use |
JPH0643910B2 (ja) * | 1985-10-31 | 1994-06-08 | 株式会社島津製作所 | Nmrイメ−ジング装置による流体計測法 |
WO1988008126A1 (en) * | 1987-04-15 | 1988-10-20 | Oxford Magnet Technology Limited | Magnetic field generating apparatus |
EP0309932B1 (de) * | 1987-10-01 | 1992-04-15 | Endress + Hauser Flowtec AG | Magnetisch-induktive Durchflussmessanordnung |
JPH01254154A (ja) * | 1988-04-01 | 1989-10-11 | Toshiba Corp | 磁界補正装置 |
JPH07217507A (ja) * | 1994-02-02 | 1995-08-15 | Miyazaki Hiroyuki | 給送燃料油改質装置 |
JP4558563B2 (ja) * | 2005-04-11 | 2010-10-06 | 信越化学工業株式会社 | 永久磁石式磁界発生装置 |
NZ571863A (en) * | 2006-04-18 | 2011-05-27 | Victoria Link Ltd | Homogenous magnetic filed generator with a gap between magnet sub-arrays at the centre of an assembly |
DE102006034472A1 (de) * | 2006-07-26 | 2008-01-31 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Vorrichtung zur Beaufschlagung einer Probe mit einem Magnetfeld |
JP4402707B2 (ja) * | 2007-07-06 | 2010-01-20 | 三菱電機株式会社 | 磁場発生装置に対するシムサポートガイド治具 |
US7637169B2 (en) * | 2008-01-25 | 2009-12-29 | Rosemount, Inc. | Flangeless magnetic flowmeter with integrated retention collar, valve seat and liner protector |
DE102008057756A1 (de) * | 2008-11-17 | 2010-05-27 | Krohne Ag | Magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät |
DE202010004915U1 (de) * | 2010-04-12 | 2010-07-29 | Jung Antriebstechnik U. Automation Gmbh | Magnetfedervorrichtung |
-
2012
- 2012-08-21 DE DE102012016401A patent/DE102012016401A1/de active Pending
- 2012-11-14 EP EP12007706.0A patent/EP2604983B1/de active Active
- 2012-11-16 MX MX2012013354A patent/MX2012013354A/es active IP Right Grant
- 2012-11-19 MY MYPI2012700944A patent/MY168151A/en unknown
- 2012-11-19 RU RU2012149010/07A patent/RU2580838C2/ru active
- 2012-11-19 AR ARP120104349A patent/AR088914A1/es active IP Right Grant
- 2012-11-19 SA SA112340011A patent/SA112340011B1/ar unknown
- 2012-11-19 CA CA2795708A patent/CA2795708C/en active Active
- 2012-11-20 CN CN201210470163.7A patent/CN103123845B/zh active Active
- 2012-11-20 KR KR1020120131809A patent/KR101568755B1/ko active IP Right Grant
- 2012-11-20 JP JP2012253902A patent/JP6188310B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2012-11-21 BR BRBR102012029556-3A patent/BR102012029556A2/pt active Search and Examination
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4758813A (en) * | 1987-06-24 | 1988-07-19 | Field Effects, Inc. | Cylindrical NMR bias magnet apparatus employing permanent magnets and methods therefor |
US5168231A (en) * | 1987-11-13 | 1992-12-01 | Centre National De La Recherche Scientifique | Nmr imaging device, method for correcting inhomogeneity and method for making magnets used in this device |
US5523732A (en) * | 1995-10-16 | 1996-06-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Multi-mode adjustable magic ring |
RU2152006C1 (ru) * | 1998-03-12 | 2000-06-27 | ТОО "Фирма "Юстас" | Ядерно-магнитный расходомер для многофазной среды |
US20080174309A1 (en) * | 2006-11-29 | 2008-07-24 | Spinlock Srl | Magnetic resonance based apparatus and method to analyze and to measure the bi-directional flow regime in a transport or a production conduit of complex fluids, in real time and real flow-rate |
WO2008109126A1 (en) * | 2007-03-06 | 2008-09-12 | Harvard University Otd (Office Of Technology Development) | Permanent magnet system |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2808801C1 (ru) * | 2023-03-06 | 2023-12-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" | Магнит |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
MX2012013354A (es) | 2013-06-14 |
EP2604983A3 (de) | 2013-09-18 |
EP2604983B1 (de) | 2023-01-04 |
CA2795708A1 (en) | 2013-05-20 |
BR102012029556A2 (pt) | 2015-04-07 |
JP6188310B2 (ja) | 2017-08-30 |
CN103123845A (zh) | 2013-05-29 |
SA112340011B1 (ar) | 2016-05-23 |
CN103123845B (zh) | 2015-10-28 |
DE102012016401A1 (de) | 2013-05-23 |
KR20130056192A (ko) | 2013-05-29 |
JP2013108986A (ja) | 2013-06-06 |
RU2012149010A (ru) | 2014-05-27 |
KR101568755B1 (ko) | 2015-11-13 |
MY168151A (en) | 2018-10-11 |
EP2604983A2 (de) | 2013-06-19 |
CA2795708C (en) | 2017-05-02 |
AR088914A1 (es) | 2014-07-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2580838C2 (ru) | Магнетизирующее устройство для ядерно-магнитного расходомера | |
CA2820828C (en) | Nuclear magnetic flowmeter | |
US8441256B2 (en) | Method for analyzing a multi-phase fluid | |
Graham et al. | Note: NMR imaging of shear‐induced diffusion and structure in concentrated suspensions undergoing Couette flow | |
AU2015200452B2 (en) | Nuclear magnetic flowmeter and method for operating a nuclear magnetic flowmeter | |
Davydov et al. | A two-channel nutation nuclear-magnetic magnetometer for remote control of the magnetic-field induction | |
CA2882424A1 (en) | Flowmeter with a measuring device implementing a tomographic measuring principle | |
US20160076924A1 (en) | Field cycling magnetic resonance based method and apparatus to measure and analyze flow properties in flowing complex fluids | |
Appel et al. | Robust multi-phase flow measurement using magnetic resonance technology | |
RU2580841C2 (ru) | Магнитный конструктивный узел для ядерно-магнитного расходомера | |
Hogendoorn et al. | Magnetic Resonance Technology, A New Concept for Multiphase Flow Measurement | |
US10393559B2 (en) | Method for operating a nuclear magnetic flowmeter and nuclear magnetic flowmeter | |
US9395222B2 (en) | Magnetization device for a nuclear magnetic flow meter | |
Ahola et al. | Multiecho sequence for velocity imaging in inhomogeneous rf fields | |
Hogendoorn et al. | Magnetic resonance technology: An innovative approach to measure multiphase flow | |
CN213340027U (zh) | 磁体骨架结构 | |
Lusac et al. | Measurement of fluid flow profiles using pulsed NMR | |
Jawaad et al. | Numerical and Experimental Study of the Performance of Electromagnetic Flowmeter in Annular Flow | |
Kutter et al. | Time-of-flight vs. phase contrast techniques for MRI velocimetry |