RU2732782C1 - Volumetric gravimetric liquid counter - Google Patents

Volumetric gravimetric liquid counter Download PDF

Info

Publication number
RU2732782C1
RU2732782C1 RU2020114388A RU2020114388A RU2732782C1 RU 2732782 C1 RU2732782 C1 RU 2732782C1 RU 2020114388 A RU2020114388 A RU 2020114388A RU 2020114388 A RU2020114388 A RU 2020114388A RU 2732782 C1 RU2732782 C1 RU 2732782C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
measuring chamber
volumetric
housing
liquid meter
meter according
Prior art date
Application number
RU2020114388A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Чудин
Пётр Владимирович Ушков
Алмаз Сагитович Батршин
Original Assignee
Виктор Иванович Чудин
Научно-производственное общество с ограниченной ответственностью "Новые технологии эксплуатации скважин" (ООО НПО "НТЭС")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Иванович Чудин, Научно-производственное общество с ограниченной ответственностью "Новые технологии эксплуатации скважин" (ООО НПО "НТЭС") filed Critical Виктор Иванович Чудин
Priority to RU2020114388A priority Critical patent/RU2732782C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2732782C1 publication Critical patent/RU2732782C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F3/00Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow
    • G01F3/24Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers moved during operation
    • G01F3/28Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers moved during operation on carriers rotated by the weight of the liquid in the measuring chambers

Abstract

FIELD: measurement.
SUBSTANCE: invention relates to measurement equipment and can be used for measurement of volume and volume flow rate of liquid phase in gas-liquid mixture, for example oil in composition of oil and gas mixture. Volumetric gravimetric liquid counter consists of primary and secondary converters. Primary converter consists of a housing with inlet and outlet nozzles. Pulse transducer and measuring chamber with possibility of its turning are installed inside the housing, it contains two cavities formed from the top by flat sides and bottoms open from above. Counter counterweight is arranged under bottoms. In the first embodiment of the invention, on the symmetry plane of the measurement chamber there is a magnet which can interact with a pulse sensor in an intermediate position between extreme positions of the measuring chamber. In the second embodiment, two magnets are fixed in the measuring chamber symmetrically relative to the plane of symmetry of the measurement chamber, which have the possibility of interaction with the pulse sensor in the extreme positions of the measuring chamber. Angle of rotation of the measurement chamber is limited by two stops. Pulse sensor is connected to the secondary converter. At the edges of the volume cavities there are additional mass cavities. Bisector planes of dihedral angles formed by bottoms of every volume cavity of measuring chamber are located vertically in position of this cavity for filling and pass through axis of measurement chamber rotation. Center of mass of the unfilled measuring chamber is located above the axis of rotation of the measuring chamber.
EFFECT: technical result is creation of direct action counter, capable of measuring liquid volume from gas-liquid flow without preliminary separation.
18 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерений объёма и объёмного расхода жидкой фазы в составе газожидкостной смеси, например, нефти в составе нефтегазовой смеси.The invention relates to the field of measuring technology and can be used to measure the volume and volumetric flow rate of the liquid phase in the composition of the gas-liquid mixture, for example, oil in the composition of the oil and gas mixture.

Из существующего уровня техники известны различные счётчики прямого действия (патент на изобретение №2235296, патент на изобретение №2454635, патент на полезную модель №172054), способные измерять объём всей газожидкостной смеси или объём жидкости из её состава только после предварительной сепарации. Недостатком таких измерительных устройств при необходимости измерения объема только жидкости является обязательное предварительное выделение жидкой фазы от газовой при помощи специальных устройств – сепараторов.From the existing prior art, various direct-acting meters are known (patent for invention No. 2235296, patent for invention No. 2454635, patent for utility model No. 172054), capable of measuring the volume of the entire gas-liquid mixture or the volume of liquid from its composition only after preliminary separation. The disadvantage of such measuring devices, when it is necessary to measure the volume of only liquid, is the obligatory preliminary separation of the liquid phase from the gas phase using special devices - separators.

Известны измерительные установки опосредованного действия (авторское свидетельство №1580171, измерительная установка СПЕКТР-М производства ООО НПО «НТЭС», принцип действия которой описан nponts.ru/wp-content/uploads/2019/11/a252a47bffad08da57dc069300844d2c.pdf) в которых измерение объёма жидкости в составе газожидкостной смеси производится на основании данных, получаемых от датчиков, считывающих различные характеристики газожидкостной смеси – давления, разности давлений, температуры, обводнённости и т.д., с последующими вычислениями значений объёма и массы всех фаз.Known measuring installations of indirect action (copyright certificate No. 1580171, measuring installation SPECTR-M produced by NPO NPP LLC, the principle of operation of which is described nponts.ru/wp-content/uploads/2019/11/a252a47bffad08da57dc069300844d2c.pdf) in which the measurement of the volume of liquid in the composition of a gas-liquid mixture is made on the basis of data received from sensors that read various characteristics of a gas-liquid mixture - pressure, pressure difference, temperature, water cut, etc., with subsequent calculations of the values of the volume and mass of all phases.

Недостатками известных измерительных установок являются сложность изготовления, большая металлоёмкость, сложность программного обеспечения их вычислителей и соответствующая дороговизна.The disadvantages of the known measuring devices are the complexity of manufacture, high metal consumption, the complexity of the software of their calculators and the corresponding high cost.

Наиболее близким по конструктивному исполнению к заявляемому техническому решению является массовый камерный счётчик жидкости (патент на полезную модель №174112), состоящий из первичного и вторичного преобразователей. Первичный преобразователь состоит из горизонтально расположенного цилиндрического корпуса с входным и выходным патрубками, в котором установлен измерительный блок, содержащий крышку и опору заднюю, соединённые между собой двумя верхними и одной нижней штангами. Между крышкой и опорой задней установлена измерительная камера с возможностью её поворота, содержащая две открытые сверху полости, образованные плоскими боковинами и днищами, и боковые пластины, на которых закреплены контргрузы. Угол поворота измерительной камеры ограничен гасителями ударов, установленными на верхних штангах. На крышке расположен датчик импульсов, имеющий возможность взаимодействия с магнитом, закреплённым на нижней части измерительной камеры так, что в одном из положений измерительной камеры датчик импульсов располагается в зоне его действия. Датчик импульсов соединён с вторичным преобразователем. Внутри корпуса после входного патрубка установлено сопло. Биссекторные плоскости двугранных углов, образованных днищами каждой полости измерительной камеры, располагаются строго вертикально в положении этой полости под налив.The closest in design to the claimed technical solution is a mass chamber liquid meter (patent for utility model No. 174112), consisting of a primary and secondary converters. The primary transducer consists of a horizontally located cylindrical body with inlet and outlet nozzles, in which a measuring unit is installed, containing a cover and a rear support, interconnected by two upper and one lower rods. Between the cover and the rear support there is a measuring chamber with the possibility of its rotation, containing two cavities open from above, formed by flat sides and bottoms, and side plates on which counterweights are fixed. The angle of rotation of the measuring chamber is limited by shock absorbers installed on the upper rods. On the cover there is a pulse sensor that can interact with a magnet fixed on the lower part of the measuring chamber so that in one of the positions of the measuring chamber the pulse sensor is located in the zone of its action. The impulse sensor is connected to the secondary converter. A nozzle is installed inside the body after the inlet pipe. The bisector planes of the dihedral angles formed by the bottoms of each cavity of the measuring chamber are located strictly vertically in the position of this cavity for filling.

Недостатком известного массового камерного счётчика жидкости прямого действия является невозможность непосредственного измерения объёма жидкости.The disadvantage of the known mass chamber liquid meter of direct action is the impossibility of direct measurement of the volume of the liquid.

Технической задачей заявляемого изобретения является создание счётчика прямого действия, способного измерять объём жидкости из газожидкостного потока без предварительной сепарации.The technical objective of the claimed invention is to create a direct-action meter capable of measuring the volume of liquid from a gas-liquid stream without preliminary separation.

Поставленная задача осуществляется внесением изменений в измерительную камеру массового камерного счётчика жидкости прямого действия, а именно – ось поворота измерительной камеры смещается на пересечение биссекторных плоскостей двугранных углов, образованных днищами каждой объёмной полости измерительной камеры, контргруз смещается под днища, а по краям полостей добавляются дополнительные массовые полости. Причём величина контргруза и его месторасположение обеспечивают расположение центра масс незаполненной измерительной камеры немного выше оси её поворота, чтобы всегда присутствовал минимально необходимый момент силы, удерживающий измерительную камеру в одном из крайних положений до полного заполнения полости и перелива в массовую полость.The task is carried out by making changes to the measuring chamber of the mass chamber meter of direct action, namely, the axis of rotation of the measuring chamber is shifted to the intersection of the bisector planes of the dihedral angles formed by the bottoms of each volumetric cavity of the measuring chamber, the counterweight is shifted under the bottoms, and additional mass is added along the edges of the cavities. cavity. Moreover, the magnitude of the counterweight and its location ensure the location of the center of mass of the unfilled measuring chamber slightly above the axis of its rotation, so that the minimum required moment of force is always present, which holds the measuring chamber in one of the extreme positions until the cavity is completely filled and overflows into the mass cavity.

При заполнении измерительной камеры часть газа из нефтегазовой смеси выделяется за счёт эффекта гравитационной сепарации прямо внутри корпуса первичного преобразователя. Избыток газа также вытесняется в выходной патрубок. Необходимым условием работы в такой закрытой системе сбора (под избыточным давлением), является наличие газа в корпусе счётчика, в заявляемом техническом решении газ выделяется из состава нефтегазовой смеси в процессе работы объёмного гравиметрического счётчика жидкости.When filling the measuring chamber, part of the gas from the oil and gas mixture is released due to the effect of gravitational separation directly inside the housing of the primary converter. Excess gas is also forced out into the outlet. A prerequisite for working in such a closed collection system (under overpressure) is the presence of gas in the meter body; in the claimed technical solution, gas is released from the oil and gas mixture during the operation of a volumetric gravimetric liquid meter.

Для снижения погрешности измерения объёма на измерительной камере могут быть закреплены два магнита. При работе объёмного гравиметрического счётчика жидкости каждый из двух магнитов поочерёдно располагается в зоне чувствительности одного датчика импульсов в крайних положениях измерительной камеры. Датчик импульсов при этом может генерировать отличающиеся друг от друга сигналы в зависимости от того, с каким из двух магнитов он взаимодействует. Один из магнитов взаимодействует с датчиком импульсов южным полюсом, а другой – северным.To reduce the volume measurement error, two magnets can be attached to the measuring chamber. When a volumetric gravimetric liquid meter is in operation, each of the two magnets is alternately located in the sensitivity zone of one impulse sensor in the extreme positions of the measuring chamber. In this case, the pulse sensor can generate signals that differ from each other, depending on which of the two magnets it interacts with. One of the magnets interacts with the pulse sensor with the south pole, and the other with the north pole.

Для предотвращения возможного расплёскивания измеряемой жидкости из объёмной полости, установленной под налив, в полостях измерительной камеры могут быть установлены специальные пластины с отверстиями.To prevent possible splashing of the measured liquid from the volumetric cavity installed under the filling, special plates with holes can be installed in the cavities of the measuring chamber.

Корпус первичного преобразователя может представлять собой сосуд с днищем и крышкой, а крышка – являться составной частью измерительного блока, в состав которого входят измерительная камера, задняя опора и соединяющие крышку и заднюю опору штанги. На двух штангах при этом располагаются упоры измерительной камеры, измерительная камера устанавливается с помощью подшипников на крышке и задней опоре. Внутри корпуса после входного патрубка может быть установлено сопло.The housing of the primary transducer can be a vessel with a bottom and a lid, and the lid can be an integral part of the measuring unit, which includes a measuring chamber, a rear support and rods connecting the lid and the rear support. At the same time, the stops of the measuring chamber are located on two rods, the measuring chamber is installed using bearings on the cover and the rear support. A nozzle can be installed inside the housing after the inlet.

С целью горизонтального выравнивания продольной оси измерительного блока в пространстве первичный преобразователь может быть подключён к основному трубопроводу посредством входного и выходного патрубков. Ось основного трубопровода при этом должна располагаться перпендикулярно продольной оси измерительного блока.For the purpose of horizontal alignment of the longitudinal axis of the measuring unit in space, the primary converter can be connected to the main pipeline through the inlet and outlet nozzles. In this case, the axis of the main pipeline must be located perpendicular to the longitudinal axis of the measuring unit.

С целью выравнивания измерительного блока внутри корпуса измерительный блок может располагаться в корпусе с возможностью поворота вокруг своей продольной оси.In order to align the measuring unit inside the housing, the measuring unit can be located in the housing so that it can be rotated around its longitudinal axis.

Для возможности конструирования удлинённого типоразмера первичного преобразователя при том же посадочном размере крышки измерительный блок может быть закреплён в корпусе так, что опора задняя измерительного блока дополнительно фиксируется на корпусе.For the possibility of constructing an extended standard size of the primary converter with the same fitting size of the cover, the measuring unit can be fixed in the housing so that the rear support of the measuring unit is additionally fixed to the housing.

Ресурс подшипниковых узлов измерительной камеры может быть увеличен установкой под измерительной камерой на нижней штанге поворотного демпфера, способного уменьшать кинетическую энергию поворачивающейся камеры до её удара об упоры. Для получения плавной характеристики в момент подхвата измерительной камеры демпфер может содержать упругие элементы.The resource of the bearing assemblies of the measuring chamber can be increased by installing a rotary damper under the measuring chamber on the lower rod, which can reduce the kinetic energy of the rotating chamber before it hits the stops. To obtain a smooth characteristic at the moment of picking up the measuring chamber, the damper can contain elastic elements.

Для работы в холодное время корпус может подогреваться устройством обогрева с теплоизолирующим кожухом.For operation in cold weather, the housing can be heated by a heating device with a heat-insulating jacket.

Для возможности полной очистки первичного преобразователя от асфальтопарафиновых отложений (АСПО) без его разборки в разрезе основного трубопровода между входным и выходным патрубками первичного преобразователя счётчика может располагаться запорное устройство, которое вместе с устройством обогрева и теплоизолирующим кожухом образуют систему временного отключения счётчика и расплавления АСПО. Более лёгкому очищению способствуют антикоррозионное покрытие внутренней поверхности корпуса первичного преобразователя и измерительная камера, изготовленная из титанового сплава.For the possibility of complete cleaning of the primary converter from asphalt-paraffin deposits (ARPD) without disassembling it in the section of the main pipeline between the inlet and outlet nozzles of the primary converter of the meter, a shut-off device can be located, which, together with the heating device and the heat-insulating casing, form a system for temporary shutdown of the meter and melting of the ARPD. The anticorrosive coating of the inner surface of the primary converter housing and the measuring chamber made of titanium alloy contribute to easier cleaning.

На корпусе первичного преобразователя или непосредственно на датчике импульсов счётчика может быть установлен датчик температуры. Датчик температуры может иметь возможность передавать показания во вторичный преобразователь счётчика, который в свою очередь может управлять устройством обогрева и запорным устройством, например, на основании измерения времени поворота измерительной камеры. То есть, если время поворота измерительной камеры становится слишком малым, то делается логический вывод о том, что счётчик критически загрязнён, и исполняется команда на его автоматическую очистку.A temperature sensor can be installed on the primary converter housing or directly on the meter pulse sensor. The temperature sensor can be capable of transmitting readings to a secondary converter of the meter, which in turn can control the heating device and the shut-off device, for example, based on the measurement of the rotation time of the measuring chamber. That is, if the rotation time of the measuring chamber becomes too short, then a logical conclusion is made that the meter is critically dirty, and the command for its automatic cleaning is executed.

Запорное устройство может быть напрямую связано с устройством обогрева, при этом открытое положение запорного устройства соответствует включённому состоянию устройства обогрева в режиме очистки счётчика, а закрытое – выключенному.The shut-off device can be directly connected to the heating device, while the open position of the shut-off device corresponds to the on state of the heating device in the meter cleaning mode, and the closed position corresponds to the off.

Если сливаемая из измерительной камеры жидкость не успевает полностью выходить через выходной патрубок и её уровень поднимается до самой измерительной камеры, то возможен неполный слив жидкости из объёмных полостей. Поэтому для отсекания ошибочных значений или для выдачи сигнала о необходимости контроля над сложившейся ситуацией внутри корпуса первичного преобразователя может быть установлен датчик уровня жидкости, соединённый с вторичным преобразователем.If the liquid drained from the measuring chamber does not have time to completely exit through the outlet pipe and its level rises to the measuring chamber itself, then incomplete draining of the liquid from the volumetric cavities is possible. Therefore, to cut off erroneous values or to give a signal about the need to control the current situation, a liquid level sensor connected to the secondary converter can be installed inside the primary converter housing.

Заявляемое техническое решение поясняется следующими чертежами.The claimed technical solution is illustrated by the following drawings.

На фигурах 1 и 2 показана схема объёмного гравиметрического счётчика жидкости с одним магнитом (виды спереди и сбоку).Figures 1 and 2 show a diagram of a volumetric gravimetric liquid meter with one magnet (front and side views).

На фигурах 3 и 4 показана схема объёмного гравиметрического счётчика жидкости с двумя магнитами (виды спереди и сбоку).Figures 3 and 4 show a diagram of a volumetric gravimetric liquid meter with two magnets (front and side views).

На фигуре 5 показана схема объёмного гравиметрического счётчика жидкости на основном трубопроводе, с демпфером, с устройством обогрева.Figure 5 shows a diagram of a volumetric gravimetric liquid meter on the main pipeline, with a damper, with a heating device.

На фигурах 6 и 7 показана система очистки первичного преобразователя от АСПО (виды спереди и сбоку).Figures 6 and 7 show a system for cleaning the primary converter from ARPD (front and side views).

Объёмный гравиметрический счётчик жидкости (фигуры 1 и 2) состоит из первичного 1 и вторичного 2 преобразователей. Первичный преобразователь состоит из корпуса 3 с входным 4 и выходным 5 патрубками, внутри которого установлены датчик импульсов 6 и измерительная камера с возможностью её поворота, содержащая две открытые сверху объёмные полости 7. Объёмные полости 7 образованы плоскими боковинами 8 и днищами 9, под днищами 9 расположен контргруз 10. На плоскости симметрии измерительной камеры расположен магнит 11, который имеет возможность взаимодействия с датчиком импульсов 6 в промежуточном между крайними положениями измерительной камеры. Угол поворота измерительной камеры ограничен двумя упорами 12. Датчик импульсов 6 соединён с вторичным преобразователем 2.Volumetric gravimetric liquid meter (figures 1 and 2) consists of primary 1 and secondary 2 transducers. The primary transducer consists of a housing 3 with inlet 4 and outlet 5 nozzles, inside which are installed a pulse sensor 6 and a measuring chamber with the possibility of its rotation, containing two volumetric cavities open from above 7. Volumetric cavities 7 are formed by flat sidewalls 8 and bottoms 9, under the bottoms 9 there is a counterweight 10. On the plane of symmetry of the measuring chamber there is a magnet 11, which has the ability to interact with the pulse sensor 6 in the intermediate position between the extreme positions of the measuring chamber. The angle of rotation of the measuring chamber is limited by two stops 12. The pulse sensor 6 is connected to the secondary transducer 2.

Биссекторные плоскости двугранных углов, образованных днищами 9 каждой объёмной полости 7 измерительной камеры, располагаются строго вертикально в положении этой полости под налив. Биссекторные плоскости проходят через ось поворота (т.О) измерительной камеры, центр масс незаполненной измерительной камеры расположен немного выше от оси поворота (т.О) измерительной камеры таким образом, что всегда присутствует минимально необходимый момент силы, удерживающий измерительную камеру в одном из крайних положений до полного заполнения объёмной полости 7. По краям полостей 7 расположены дополнительные массовые полости 13.The bisector planes of the dihedral angles formed by the bottoms 9 of each volumetric cavity 7 of the measuring chamber are located strictly vertically in the position of this cavity for filling. The bisector planes pass through the pivot axis (p.O) of the measuring chamber, the center of mass of the unfilled measuring chamber is located slightly higher from the pivot axis (p.O) of the measuring chamber in such a way that there is always a minimum necessary moment of force that holds the measuring chamber in one of the extreme positions until the volumetric cavity 7 is completely filled. Additional mass cavities 13 are located along the edges of the cavities 7.

Вместо одного магнита на измерительной камере симметрично относительно плоскости симметрии измерительной камеры могут быть закреплены два магнита 14 (фигуры 3 и 4), которые взаимодействуют с датчиком импульсов 6 различными полюсами только в крайних положениях измерительной камеры. Датчик импульсов 6 при этом может генерировать отличающиеся друг от друга сигналы в зависимости от того, с каким из двух магнитов 14 он взаимодействует.Instead of one magnet, two magnets 14 (Figures 3 and 4) can be fixed on the measuring chamber symmetrically relative to the plane of symmetry of the measuring chamber, which interact with the pulse sensor 6 with different poles only in the extreme positions of the measuring chamber. In this case, the pulse sensor 6 can generate signals that differ from each other depending on which of the two magnets 14 it interacts with.

В объёмных полостях 7 измерительной камеры могут быть установлены специальные пластины 15 с отверстиями (фигуры 3 и 4).In the volumetric cavities 7 of the measuring chamber, special plates 15 with holes can be installed (Figures 3 and 4).

Корпус 5 может представлять собой сосуд с днищем 16 и крышкой 17 (фигуры 2 и 4), а крышка 17 – являться составной частью измерительного блока, в состав которого входят измерительная камера, задняя опора 18 (фигура 4) и соединяющие крышку 17 и заднюю опору 18 (или днище 16) штанги 19. На двух штангах 19 при этом располагаются упоры 12 измерительной камеры, измерительная камера устанавливается с помощью подшипников 20. Внутри корпуса после входного патрубка может быть установлено сопло 21 (фигуры 3 и 4).The body 5 can be a vessel with a bottom 16 and a lid 17 (Figures 2 and 4), and the lid 17 can be an integral part of the measuring unit, which includes a measuring chamber, a rear support 18 (Figure 4) and connecting the lid 17 and the rear support 18 (or bottom 16) of the rod 19. At the same time, stops 12 of the measuring chamber are located on two rods 19, the measuring chamber is installed using bearings 20. Inside the body, after the inlet pipe, a nozzle 21 can be installed (Figures 3 and 4).

С целью горизонтального выравнивания продольной оси измерительного блока в пространстве первичный преобразователь 1 может быть подключён к основному трубопроводу 22 посредством входного 4 и выходного 5 патрубков (фигура 5). Ось основного трубопровода 22 при этом должна располагаться перпендикулярно продольной оси измерительного блока.In order to horizontally align the longitudinal axis of the measuring unit in space, the primary transducer 1 can be connected to the main pipeline 22 through the input 4 and output 5 nozzles (figure 5). The axis of the main pipeline 22 should be located perpendicular to the longitudinal axis of the measuring unit.

С целью выравнивания измерительного блока внутри корпуса 3 измерительный блок может располагаться в корпусе 3 с возможностью поворота вокруг своей продольной оси.In order to align the measuring unit inside the housing 3, the measuring unit can be located in the housing 3 with the possibility of rotation around its longitudinal axis.

Задняя опора 18 измерительного блока может дополнительно фиксироваться на корпусе 5 (фигура 4).The rear support 18 of the measuring unit can be additionally fixed on the housing 5 (figure 4).

Под измерительной камерой на нижней штанге может быть закреплён поворотный демпфер 23, который в свою очередь может содержать упругие элементы 24 (фигура 5).A rotary damper 23, which in turn can contain elastic elements 24 (figure 5), can be fixed under the measuring chamber on the lower rod.

Корпус 3 первичного преобразователя 1 может иметь устройство обогрева 25 (фигуры 5 – 7), а весь первичный преобразователь может быть помещён в теплоизолирующий кожух 26 (фигуры 6 и 7).The housing 3 of the primary converter 1 can have a heating device 25 (figures 5 - 7), and the entire primary converter can be placed in a heat-insulating casing 26 (figures 6 and 7).

Для возможности полной очистки от АСПО первичного преобразователя 1 без его разборки (фигуры 6 и 7) первичный преобразователь 1 располагается над основным трубопроводом 22. В разрезе основного трубопровода 22 между входным 4 и выходным 5 патрубками при этом находится запорное устройство 27.In order to be able to completely clean the primary converter 1 from ARPD without disassembling it (Figures 6 and 7), the primary converter 1 is located above the main pipeline 22. In the section of the main pipeline 22 between the inlet 4 and outlet 5 nozzles, there is a locking device 27.

Внутренняя поверхность корпуса 3 первичного преобразователя 1 может иметь антикоррозионное покрытие. Измерительная камера может быть изготовлена из титанового сплава.The inner surface of the housing 3 of the primary converter 1 can have an anti-corrosion coating. The measuring chamber can be made of titanium alloy.

Корпус 3 первичного преобразователя 1 или непосредственно датчик импульсов 6 могут содержать датчик температуры, передающий показания во вторичный преобразователь 2. Вторичный преобразователь 2 при этом может управлять устройством обогрева 25 и запорным устройством 27.The housing 3 of the primary converter 1 or directly the pulse sensor 6 may contain a temperature sensor that transmits readings to the secondary converter 2. The secondary converter 2 in this case can control the heating device 25 and the shut-off device 27.

Запорное устройство 27 может быть напрямую связано с устройством обогрева 25.The shut-off device 27 can be directly connected to the heating device 25.

Внутри корпуса 3 первичного преобразователя 1 может быть установлен датчик уровня жидкости, соединённый с вторичным преобразователем 2.Inside the housing 3 of the primary converter 1, a liquid level sensor can be installed, connected to the secondary converter 2.

Объёмный гравиметрический счётчик жидкости работает следующим образом.Volumetric gravimetric liquid meter works as follows.

Незаполненная измерительная камера находится в устойчивом равновесном положении благодаря тому, что её центр тяжести находится немного выше оси её поворота. Измеряемая жидкость поступает из входного патрубка 4 в одну из объёмных полостей 7 измерительной камеры. Благодаря заявляемому техническому решению центр масс жидкости по мере наполнения полости постоянно находится над осью поворота измерительной камеры. После полного наполнения объёмной полости 7, жидкость перетекает в массовую полость 13. Уравновешенное контргрузом 10 положение измерительной камеры преодолевается, измерительная камера поворачивается, заполненные полости опорожняются, а под налив устанавливается смежная объёмная полость 7, и процесс повторяется. Слитая жидкость стекает в нижнюю часть корпуса 3 и затем в выходной патрубок 5. Во время поворота магнит 11 проходит в зоне чувствительности датчика импульсов 6. Вычисление объёма и объёмного расхода производится вторичным преобразователем 2 по периодам между сигналами от датчика импульсов 6.An empty measuring chamber is in a stable equilibrium position due to the fact that its center of gravity is slightly higher than its pivot axis. The measured liquid flows from the inlet pipe 4 into one of the volumetric cavities 7 of the measuring chamber. Due to the claimed technical solution, the center of mass of the liquid is constantly located above the axis of rotation of the measuring chamber as the cavity is filled. After the complete filling of the volumetric cavity 7, the liquid flows into the mass cavity 13. The position of the measuring chamber balanced by the counterweight 10 is overcome, the measuring chamber turns, the filled cavities are emptied, and an adjacent volumetric cavity 7 is installed under the filling, and the process is repeated. The drained liquid flows into the lower part of the housing 3 and then into the outlet pipe 5. During rotation, the magnet 11 passes in the sensitivity zone of the pulse sensor 6. The volume and volumetric flow are calculated by the secondary converter 2 by the periods between the signals from the pulse sensor 6.

При исполнении с двумя магнитами 14, после поворота в зоне чувствительности датчика импульсов 6 происходит смена магнитов 14. Вычисление объёма и объёмного расхода производится вторичным преобразователем 2 по периодам между отличающимися друг от друга сигналами от датчика импульсов 6. В случае если полного поворота измерительной камеры от одного крайнего положения до другого по какой-либо причине не происходит, а один из магнитов 14 из-за незначительных колебаний воздействует на датчик импульсов 6 более одного раза, то в это время вторичный преобразователь 6 вычисление объёма не производит.In the version with two magnets 14, after turning in the sensitivity zone of the pulse sensor 6, the magnets are changed 14. The volume and volumetric flow rate is calculated by the secondary transducer 2 by periods between differing signals from the pulse sensor 6. In case of a complete rotation of the measuring chamber from one extreme position to the other for some reason does not occur, and one of the magnets 14, due to minor fluctuations, acts on the pulse sensor 6 more than once, then at this time the secondary converter 6 does not calculate the volume.

При большом потоке измеряемой жидкости её расплёскивание, и соответственно, увеличение погрешности измерений может быть минимизировано пластинами с отверстиями 15.With a large flow of the measured liquid, its splashing, and, accordingly, an increase in the measurement error can be minimized by plates with holes 15.

Скорость в момент удара об упоры может быть значительно снижена при использовании поворотного демпфера 23.The speed at the moment of impact on the stops can be significantly reduced by using the rotary damper 23.

Система очистки от АСПО без разборки первичного преобразователя 1 работает следующим образом. В рабочем режиме, когда запорное устройство 27 закрыто, измеряемая жидкость поступает из основного трубопровода 22 через входной патрубок 4 в корпус 3.The cleaning system from ARPD without disassembling the primary converter 1 works as follows. In the operating mode, when the shut-off device 27 is closed, the measured liquid flows from the main pipeline 22 through the inlet pipe 4 into the housing 3.

В режиме очистки запорное устройство 27 вручную или автоматически, например, на основании измерения времени поворота измерительной камеры, переводится в открытое положение. Поток направляется напрямую по основному трубопроводу 22, корпус 3 первичного преобразователя 1 полностью опустошается от жидкой среды. Вручную или автоматически (напрямую по сигналу от запорного устройства или через вторичный преобразователь 2) включается устройство обогрева 25, с помощью которого расплавляют отложения на внутренней поверхности и в рабочем объёме корпуса 3. После этого переводят запорное устройство 27 в закрытое положение, соответственно отключают устройство обогрева 25, тем самым направляют поток нефтегазовой смеси через корпус 3 и вытесняют из него среду с расплавленными отложениями.In the cleaning mode, the shut-off device 27 is manually or automatically, for example, based on the measurement of the rotation time of the measuring chamber, is moved to the open position. The flow is directed directly through the main pipeline 22, the housing 3 of the primary converter 1 is completely emptied of the liquid medium. Manually or automatically (directly by a signal from the shut-off device or through the secondary converter 2), the heating device 25 is turned on, with the help of which the deposits on the inner surface and in the working volume of the body 3 are melted. After that, the shut-off device 27 is moved to the closed position, respectively, the heating device is turned off 25, thereby directing the flow of the oil and gas mixture through the housing 3 and displacing the medium with molten deposits from it.

На корпусе 3 первичного преобразователя 1 или непосредственно на датчике импульсов 6 может быть установлен датчик температуры для передачи показаний во вторичный преобразователь 2. Соответственно, устройство обогрева 25 может отключаться на основе показаний измерения температуры в первичном преобразователе 1.A temperature sensor can be installed on the housing 3 of the primary converter 1 or directly on the pulse sensor 6 to transmit readings to the secondary converter 2. Accordingly, the heating device 25 can be turned off based on the temperature measurement readings in the primary converter 1.

Если сливаемая из измерительной камеры жидкость не успевает полностью выходить через выходной патрубок 5 и её уровень поднимается до самой измерительной камеры, то возможен неполный слив жидкости из массовых полостей 13. Поэтому для отсекания ошибочных значений или для выдачи сигнала о необходимости контроля над сложившейся ситуацией уровень жидкости внутри корпуса 3 может отслеживаться датчиком уровня жидкости, соединённым с вторичным преобразователем 2.If the liquid drained from the measuring chamber does not have time to completely exit through the outlet 5 and its level rises to the measuring chamber itself, then incomplete drainage of liquid from the mass cavities is possible 13. Therefore, to cut off erroneous values or to give a signal about the need to control the current situation, the liquid level inside the housing 3 can be monitored by a liquid level sensor connected to the secondary converter 2.

Claims (18)

1. Объёмный гравиметрический счётчик жидкости, состоящий из первичного и вторичного преобразователей, первичный преобразователь состоит из корпуса с входным и выходным патрубками, внутри корпуса установлены датчик импульсов и измерительная камера с возможностью её поворота, содержащая две открытые сверху объёмные полости, образованные плоскими боковинами и днищами, под днищами расположен контргруз, на плоскости симметрии измерительной камеры расположен магнит, который имеет возможность взаимодействия с датчиком импульсов в промежуточном между крайними положениями измерительной камеры, угол поворота измерительной камеры ограничен двумя упорами, датчик импульсов соединён с вторичным преобразователем, биссекторные плоскости двугранных углов, образованных днищами каждой объёмной полости измерительной камеры, располагаются вертикально в положении этой полости под налив, отличающийся тем, что по краям объёмных полостей расположены дополнительные массовые полости, биссекторные плоскости проходят через ось поворота измерительной камеры, центр масс незаполненной измерительной камеры расположен выше оси поворота измерительной камеры.1. Volumetric gravimetric liquid meter, consisting of primary and secondary transducers, the primary transducer consists of a housing with inlet and outlet nozzles, a pulse sensor and a measuring chamber with the possibility of its rotation are installed inside the housing, containing two volumetric cavities open from above, formed by flat sides and bottoms , under the bottoms there is a counterweight, a magnet is located on the plane of symmetry of the measuring chamber, which has the ability to interact with the pulse sensor in an intermediate position between the extreme positions of the measuring chamber, the angle of rotation of the measuring chamber is limited by two stops, the pulse sensor is connected to the secondary transducer, the bisector planes of the dihedral angles formed the bottoms of each volumetric cavity of the measuring chamber are located vertically in the position of this cavity for filling, characterized in that additional mass cavities are located at the edges of the volumetric cavities, bisector planes pass through the axis of rotation of the measuring chamber, the center of mass of the unfilled measuring chamber is located above the axis of rotation of the measuring chamber. 2. Объёмный гравиметрический счётчик жидкости, состоящий из первичного и вторичного преобразователей, первичный преобразователь состоит из корпуса с входным и выходным патрубками, внутри корпуса установлены датчик импульсов и измерительная камера с возможностью её поворота, содержащая две открытые сверху объёмные полости, образованные плоскими боковинами и днищами, под днищами расположен контргруз, на измерительной камере симметрично относительно плоскости симметрии измерительной камеры закреплены два магнита, которые имеют возможность взаимодействия с датчиком импульсов в крайних положениях измерительной камеры, угол поворота измерительной камеры ограничен двумя упорами, датчик импульсов соединён с вторичным преобразователем, биссекторные плоскости двугранных углов, образованных днищами каждой объёмной полости измерительной камеры, располагаются вертикально в положении этой полости под налив, отличающийся тем, что по краям объёмных полостей расположены дополнительные массовые полости, биссекторные плоскости проходят через ось поворота измерительной камеры, центр масс незаполненной измерительной камеры расположен выше оси поворота измерительной камеры.2. Volumetric gravimetric liquid meter, consisting of primary and secondary converters, the primary converter consists of a housing with inlet and outlet nozzles, a pulse sensor and a measuring chamber are installed inside the housing with the possibility of its rotation, containing two volumetric cavities open from above, formed by flat sides and bottoms , under the bottoms there is a counterweight, two magnets are fixed on the measuring chamber symmetrically relative to the plane of symmetry of the measuring chamber, which have the ability to interact with the pulse sensor in the extreme positions of the measuring chamber, the angle of rotation of the measuring chamber is limited by two stops, the pulse sensor is connected to the secondary transducer, the bisector planes of the dihedral the angles formed by the bottoms of each volumetric cavity of the measuring chamber are located vertically in the position of this cavity for filling, characterized in that additional mass cavities are located at the edges of the volumetric cavities, the bisector planes pass through the axis of rotation of the measuring chamber, the center of mass of the unfilled measuring chamber is located above the axis of rotation of the measuring chamber. 3. Объёмный гравиметрический счётчик жидкости по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в полостях измерительной камеры установлены пластины с отверстиями.3. Volumetric gravimetric liquid meter according to claim 1 or 2, characterized in that plates with holes are installed in the cavities of the measuring chamber. 4. Объёмный гравиметрический счётчик жидкости по пп. 1-3, отличающийся тем, что корпус состоит из горизонтально расположенного сосуда с днищем и крышки, крышка является составной частью измерительного блока, в состав которого входят измерительная камера, задняя опора и соединяющие крышку и заднюю опору штанги, на двух из которых расположены упоры измерительной камеры, измерительная камера установлена с помощью подшипников на крышке и задней опоре, внутри корпуса после входного патрубка установлено сопло.4. Volumetric gravimetric liquid meter according to PP. 1-3, characterized in that the body consists of a horizontally located vessel with a bottom and a lid, the lid is an integral part of the measuring unit, which includes a measuring chamber, a rear support and connecting the lid and the rear support of the rod, on two of which there are stops of the measuring chambers, the measuring chamber is mounted with bearings on the cover and the rear support, a nozzle is installed inside the body after the inlet pipe. 5. Объёмный гравиметрический счётчик жидкости по пп. 1-4, отличающийся тем, что входной и выходной патрубки имеют подключение к основному трубопроводу, ось которого располагается горизонтально и перпендикулярно продольной оси измерительного блока.5. Volumetric gravimetric liquid meter according to PP. 1-4, characterized in that the inlet and outlet branch pipes are connected to the main pipeline, the axis of which is located horizontally and perpendicular to the longitudinal axis of the measuring unit. 6. Объёмный гравиметрический счётчик жидкости по п. 4 или 5, отличающийся тем, что измерительный блок расположен в корпусе с возможностью поворота вокруг своей продольной оси, продольная ось измерительного блока располагается горизонтально.6. Volumetric gravimetric liquid meter according to claim 4 or 5, characterized in that the measuring unit is located in the housing with the ability to rotate around its longitudinal axis, the longitudinal axis of the measuring unit is horizontal. 7. Объёмный гравиметрический счётчик жидкости по пп. 4-6, отличающийся тем, что измерительный блок закреплён в корпусе так, что опора задняя измерительного блока дополнительно фиксируется на корпусе.7. Volumetric gravimetric liquid meter according to PP. 4-6, characterized in that the measuring unit is fixed in the housing so that the rear support of the measuring unit is additionally fixed to the housing. 8. Объёмный гравиметрический счётчик жидкости по пп. 4-7, отличающийся тем, что под измерительной камерой на нижней штанге закреплён поворотный демпфер.8. Volumetric gravimetric liquid meter according to PP. 4-7, characterized in that a rotary damper is fixed under the measuring chamber on the lower rod. 9. Объёмный гравиметрический счётчик жидкости по п. 8, отличающийся тем, что поворотный демпфер содержит упругие элементы.9. Volumetric gravimetric liquid meter according to claim 8, characterized in that the rotary damper contains elastic elements. 10. Объёмный гравиметрический счётчик жидкости по пп. 1-9, отличающийся тем, что на корпусе первичного преобразователя размещено устройство обогрева.10. Volumetric gravimetric liquid meter according to PP. 1-9, characterized in that a heating device is placed on the primary converter housing. 11. Объёмный гравиметрический счётчик жидкости по п. 10, отличающийся тем, что счётчик содержит теплоизолирующий кожух.11. Volumetric gravimetric liquid meter according to claim 10, characterized in that the meter contains a heat-insulating casing. 12. Объёмный гравиметрический счётчик жидкости по пп. 5-11, отличающийся тем, что первичный преобразователь расположен над основным трубопроводом, в разрезе основного трубопровода между входным и выходным патрубками первичного преобразователя счётчика находится запорное устройство.12. Volumetric gravimetric liquid meter according to PP. 5-11, characterized in that the primary converter is located above the main pipeline, in the section of the main pipeline between the inlet and outlet pipes of the primary converter of the meter there is a locking device. 13. Объёмный гравиметрический счётчик жидкости по пп. 1-12, отличающийся тем, что измерительная камера изготовлена из титанового сплава.13. Volumetric gravimetric liquid meter according to PP. 1-12, characterized in that the measuring chamber is made of titanium alloy. 14. Объёмный гравиметрический счётчик жидкости по пп. 1-13, отличающийся тем, что внутренняя поверхность корпуса первичного преобразователя имеет антикоррозионное покрытие.14. Volumetric gravimetric liquid meter according to PP. 1-13, characterized in that the inner surface of the primary converter housing has an anti-corrosion coating. 15. Объёмный гравиметрический счётчик жидкости по пп. 12-14, отличающийся тем, что первичный преобразователь содержит датчик температуры, имеющий возможность передавать показания во вторичный преобразователь, вторичный преобразователь имеет возможность управления устройством обогрева и запорным устройством.15. Volumetric gravimetric liquid meter according to PP. 12-14, characterized in that the primary converter contains a temperature sensor capable of transmitting readings to the secondary converter, the secondary converter has the ability to control the heating device and the locking device. 16. Объёмный гравиметрический счётчик жидкости по п. 15, отличающийся тем, что вторичный преобразователь имеет возможность управления устройством обогрева и запорным устройством на основании измерения времени поворота измерительной камеры.16. Volumetric gravimetric liquid meter according to claim 15, characterized in that the secondary converter has the ability to control the heating device and the locking device based on the measurement of the rotation time of the measuring chamber. 17. Объёмный гравиметрический счётчик жидкости по пп. 12-16, отличающийся тем, что запорное устройство напрямую связано с устройством обогрева, при этом открытое положение запорного устройства соответствует включённому состоянию устройства обогрева, а закрытое – выключенному.17. Volumetric gravimetric liquid meter according to PP. 12-16, characterized in that the locking device is directly connected with the heating device, while the open position of the locking device corresponds to the on state of the heating device, and the closed one - off. 18. Объёмный гравиметрический счётчик жидкости по пп. 1-17, отличающийся тем, что в корпусе установлен датчик уровня жидкости.18. Volumetric gravimetric liquid meter according to PP. 1-17, characterized in that a liquid level sensor is installed in the housing.
RU2020114388A 2020-04-22 2020-04-22 Volumetric gravimetric liquid counter RU2732782C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020114388A RU2732782C1 (en) 2020-04-22 2020-04-22 Volumetric gravimetric liquid counter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020114388A RU2732782C1 (en) 2020-04-22 2020-04-22 Volumetric gravimetric liquid counter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2732782C1 true RU2732782C1 (en) 2020-09-22

Family

ID=72922285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020114388A RU2732782C1 (en) 2020-04-22 2020-04-22 Volumetric gravimetric liquid counter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2732782C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2747367C1 (en) * 2020-11-05 2021-05-04 Чудин Виктор Иванович Volumetric chamber liquid meter

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060254352A1 (en) * 2005-05-16 2006-11-16 Nivens Kirk N Jr Liquid flow meter
US20070119247A1 (en) * 2005-05-16 2007-05-31 Nivens Kirk N Jr Liquid flow meter
JP5766628B2 (en) * 2012-02-14 2015-08-19 株式会社東芝 Bucket type flow meter system
RU174112U1 (en) * 2017-06-30 2017-10-02 Виктор Иванович Чудин MASS LIQUID CAMERA METER

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060254352A1 (en) * 2005-05-16 2006-11-16 Nivens Kirk N Jr Liquid flow meter
US20070119247A1 (en) * 2005-05-16 2007-05-31 Nivens Kirk N Jr Liquid flow meter
JP5766628B2 (en) * 2012-02-14 2015-08-19 株式会社東芝 Bucket type flow meter system
RU174112U1 (en) * 2017-06-30 2017-10-02 Виктор Иванович Чудин MASS LIQUID CAMERA METER

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2747367C1 (en) * 2020-11-05 2021-05-04 Чудин Виктор Иванович Volumetric chamber liquid meter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU174112U1 (en) MASS LIQUID CAMERA METER
CN102252720B (en) Mass flow meter based on weighing method
RU154443U1 (en) LIQUID AMOUNT COUNTER - RAW OIL
CN108316912B (en) Oil field single well metering device and metering method
RU2732782C1 (en) Volumetric gravimetric liquid counter
RU2610546C1 (en) Mass flow and viscous liquid mass meter
CN103606384B (en) A kind of pressure vessel and method simulating nuclear reactor upper chamber droplet entrainment
RU163766U1 (en) METER OF MASS FLOW AND MASS OF VISCOUS LIQUIDS
US4064750A (en) Gas flow totalizer
CN107255603A (en) A kind of floatage-type cell runoff and sediment automatic observer
RU2656279C1 (en) Liquid mass measuring method by the chamber liquid mass meter and its measurement chamber
CN107167197B (en) Method and system for measuring non-full-pipe continuous flow instantaneous flow
CN207232192U (en) A kind of flow rate measuring device based on pressure sensitive
RU2657321C1 (en) Bucket meter of liquid and associated petroleum gas in a flowing gas-liquid mixture
RU2701175C1 (en) Method and device for cleaning the liquid quantity meter from asphaltene-resin-paraffin deposits
RU194617U1 (en) Borehole fluid mass flow meter
RU2666179C1 (en) Mass chamber liquid counter
CN103184861A (en) Crude oil sand content analysis device
RU2700336C1 (en) Scoop meter for liquid oil and gas mixture amount
RU197589U1 (en) Gas flow meter
CN203271718U (en) Tipping bucket flowmeter
KR101948023B1 (en) Weighing raingauge using a paired barrel capable of automatic storage and emptying of water
CN209432824U (en) A kind of double barrels type runoff plots silt automated watch-keeping facility
RU203058U1 (en) OIL AND PETROLEUM METER
RU2747367C1 (en) Volumetric chamber liquid meter