RU35892U1

RU35892U1 - INSTALLATION FOR MEASURING THE GAS-LIQUID FLOW PARAMETERS

Info

Publication number: RU35892U1
Application number: RU2003130597/20U
Authority: RU
Inventors: В.А. Кратиров; В.В. Муляк
Original assignee: Кратиров Владимир Алексеевич; Муляк Владимир Витальевич
Priority date: 2003-10-08
Filing date: 2003-10-08
Publication date: 2004-02-10

Description

УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГАЗОЖИДКОСТНОГОINSTALLATION FOR MEASURING GAS-LIQUID PARAMETERS

Изобрете1ше относится к контрольно-измерительной технике, в частности, к устройствам для измерения параметров газожидкостного потока, например, параметров потока сырой или товарной нефти, представляющей собой газожидкостную смесь, и может быть использовано в нефтедобьшающей промышленности.The invention relates to instrumentation, in particular, to devices for measuring the parameters of a gas-liquid stream, for example, the flow parameters of crude or commercial oil, which is a gas-liquid mixture, and can be used in the oil industry.

В настоящее время известны установки для измерения параметров газожидкостного потока, действие которых основано на облучении контролируемой среды потоком ионизирующего излучения и регистрации ослабленного контролируемой средой излучения см., например, RU С1 2102708, RU А 97106810, RU А 95122280, RU С1 2141640.At present, there are known installations for measuring gas-liquid flow parameters, the effect of which is based on irradiating the controlled medium with the flow of ionizing radiation and recording the radiation attenuated by the controlled medium, see, for example, RU C1 2102708, RU A 97106810, RU A 95122280, RU C1 2141640.

Достоинством указанных установок является то, что они позволяют осуществлять процесс измерения параметров газожидкостного потока бесконтактным способом непосредственно в трубопроводе, по которому транспортируется газожидкостная среда, в частности, сырая или товарная нефть.The advantage of these units is that they allow the process of measuring the parameters of the gas-liquid flow in a non-contact way directly in the pipeline through which the gas-liquid medium is transported, in particular, crude or commercial oil.

В качестве ближайшего аналога авторами выбрана установка для измерения параметров газожидкостного потока, описаноная в RU С1 2141640.As the closest analogue, the authors chose the installation for measuring the parameters of gas-liquid flow, described in RU C1 2141640.

Данная установка содержит блок источника ионизирующего излучения, включающий источник ионизирующего излучения и коллиматор, формирующий пучок ионизирующего излучения, предназначенный для облучения газожидкостного потока в трубопроводе. Установка также содержит блок детектирования, предназначенный для восприятия прощедшего через газожидкостной поток пучка ионизирующего излучения, и вычислительное устройство, включающее узел определения параметров газожидкостного потока, вход которого сёязан с выходом блока детектирования, а выход является информационным выходом установки.This installation contains a block of an ionizing radiation source, including an ionizing radiation source and a collimator, forming a beam of ionizing radiation, designed to irradiate a gas-liquid flow in the pipeline. The installation also contains a detection unit, designed to receive a beam of ionizing radiation that has passed through a gas-liquid stream, and a computing device, including a gas-liquid flow parameter determination unit, the input of which is connected to the output of the detection unit, and the output is the information output of the installation.

Входящий в состав выщеописанных установок, в том числе и в состав установки, выбранной авторами в качестве ближайшего аналога, блок детектирования требует периодической поверки с целью определения погрешности его измерения. При этом в данных установках не предусмотрена возможность осуществления поверки блока детектирования на месте эксплуатации установки, чтоIncluded in the described setups, including the setup selected by the authors as the closest analogue, the detection unit requires periodic verification in order to determine the error of its measurement. Moreover, in these installations, it is not possible to verify the detection unit at the installation site, which

ПОТОКАSTREAM

снижает удобство пользования установкой. Для осуществления новерки блок детектирования изымают с места его расположения, которое он занимает в процессе эксплуатации установки, после чего поверку блока детектирования проводят на испытательном стенде с использованием набора образцовых источников ионизирующего излучения.reduces usability of the installation. To carry out the calibration, the detection unit is removed from its location, which it occupies during the operation of the installation, after which the verification of the detection unit is carried out on a test bench using a set of standard sources of ionizing radiation.

Задачей заявляемой полезной модели является повышение удобства пользования установкой за счет возможности проведения поверки блока детектирования на месте эксплуатации установки.The objective of the claimed utility model is to increase the usability of the installation due to the possibility of verification of the detecting unit at the installation site.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что в установке для измерения параметров газожидкостного потока в трубопроводе, включающей блок источника ионизирующего излучения, содержащий источник ионизирующего излучения и коллиматор, формирующий поток ионизирующего излучения, предназначенный для облучения газожидкостного потока в трубопроводе, блок детектирования, предназначенный для восприятия прощедщего через газожидкостной поток пучка ио1шзирующего излучения, а также вычислительное устройство, содержащее узел определения параметров газожидкостного потока, выход которого является информационным выходом установки, согласно полезной модели блок детектирования снабжен держателем, предназначенным для размещения в нем образцового источника ионизирующего излучения, вычис.гштельное устройство содержит узел определения погрешности измерения блока детектирования, при этом установка содержит коммутирующее устройство, предназначенное для вьфаботки сигнала, управляющего работой входящих в состав вычислительного устройства узла определения параметров газожидкостного потока и узла определения погрешности измерения блока детектирования, вход узла определения параметров газожидкостного потока и вход узла определения погрешности измерения блока детектирования связаны с выходом блока детектирования через коммутирующее устройство, выход узла определения погрещности измерения блока детектирования является еще одним информационным выходом установки.The essence of the claimed utility model lies in the fact that in the installation for measuring the parameters of the gas-liquid flow in the pipeline, including the block of the ionizing radiation source, containing the ionizing radiation source and the collimator forming the ionizing radiation stream, designed to irradiate the gas-liquid stream in the pipeline, the detection unit, designed to the perception of a beam of radiation emitting through a gas-liquid stream, as well as a computing device containing a detection unit According to a useful model, the detection unit is equipped with a holder designed to accommodate an exemplary ionizing radiation source in it, the computing device includes a node for determining the measurement error of the detection unit, and the installation contains a switching device designed for the operation of the signal controlling the operation of the component definition unit included in the computing device gas-liquid flow and node determining measurement error detecting unit, the input node determining liquid flow parameters and the input node determining unit measuring detection error associated with detecting the output unit via the switching device, the output node determining pogreschnosti measurement detecting unit is another data output unit.

Целесообразно, чтобы коллиматор был снабжен сьемной заглушкой, предназначенной для размещения ее в коллимационном отверстии коллиматора.It is advisable that the collimator was equipped with a removable plug designed to be placed in the collimation hole of the collimator.

2,2

включение в состав вычислительного устройства узла определения погрешности измерения блока детектирования обеспечивают возможность осуществлять поверку блока детектирования непосредственно на месте эксплуатации установки.the inclusion in the composition of the computing device of the node determining the measurement error of the detection unit provides the ability to verify the detection unit directly at the place of operation of the installation.

Коммутирующее устройство служит для выработки сигнала, управляющего работой входящих в состав вычислительного устройства узла определения параметров газожидкостного потока и узла определения погрешности измерения блока детектирования, благодаря чему обеспечивается работа установки как в режиме измерения параметров газожидкостного потока, так и в режиме поверки блока детектированияThe switching device serves to generate a signal that controls the operation of the unit for determining the parameters of the gas-liquid flow and the unit for determining the measurement error of the detection unit, which ensures the operation of the installation both in the measurement mode of the parameters of the gas-liquid flow and in the verification mode of the detection unit

В тех случаях, когда коллиматор содержит несколько коллимационных отверстий, с помо1Щ ю которых формируются сразу несколько пучков ионизирующего излучения, используемых для облучения нескольких газожидкостных потоков, протекающих по разным трубопроводам, целесообразно, чтобы коллиматор был снабжен заглушкой, предназначенной для размещения ее в одном из коллимационных отверстий. Это позволяет временно перекрыть исходящий из данного коллимационного отверстия пучок ионизирующего излучения и осуществить поверку блока детектирования, воспринимающего излучение, выходящее из данного коллимационного отверстия, при этом прочие пучки излучения не перекрьшаются, что дает возможность производить измерение параметров газожидкостных потоков, протекаюпщх по другим трубопроводам, с использованием ряда установок, аналогичных описываемой установке.In cases where the collimator contains several collimation holes, with the help of which several beams of ionizing radiation are formed at once, used to irradiate several gas-liquid flows flowing through different pipelines, it is advisable that the collimator be equipped with a plug designed to be placed in one of the collimation holes. This allows you to temporarily block the beam of ionizing radiation coming from a given collimation hole and verify the detection unit that receives radiation coming out of this collimation hole, while the other radiation beams do not overlap, which makes it possible to measure the parameters of gas-liquid flows flowing through other pipelines, with using a number of installations similar to the described installation.

На фигуре представлен общий вид заявляемой установки.The figure shows a General view of the inventive installation.

Заявляемая установка предназначена для определения параметров газожидкостного потока, в частности, параметров сырой нефти, транспортируемой по трубопроводу. Установка содержит блок 1 источника ионизирующего излучения, включающий источник 2 ионизирующего гамма- излучения и коллиматор 3. Блок 1 ионизирующего излучения расположен на опоре 4 и установлен, в частности, вблизи коллектора 5 узла забора нефти, транспортируемой по трубопроводам (на фигуре показаны два таких трубопровода 6 и 7). Коллиматор 3 имеет несколько коллимационных отверстий (на фигуре показаны два таких отверстия 8 и 9), ориентированных таким образом, чтобы формируемые в коллиматоре пучки излучения пронизывали протекающие по трубопроводам (6 и 7) газожидкостные потоки. Установка также содержит блок детектирования 10, в состав которогоThe inventive installation is designed to determine the parameters of the gas-liquid flow, in particular, the parameters of crude oil transported through the pipeline. The apparatus comprises an ionizing radiation source unit 1, including an ionizing gamma radiation source 2 and a collimator 3. The ionizing radiation unit 1 is located on the support 4 and is installed, in particular, near the collector 5 of the oil intake unit transported through pipelines (the figure shows two such pipelines 6 and 7). The collimator 3 has several collimation holes (two such holes 8 and 9 are shown in the figure), oriented so that the radiation beams formed in the collimator penetrate gas-liquid flows flowing through the pipelines (6 and 7). The installation also contains a detection unit 10, which includes

входит сцинтилляционный детектор вьшолненный, в частности, на основе кристалла NaJ(Tl), и имеющий форму цилиндра, вся поверхность которого является детектирующей поверхностью, способной воспринимать ионизирующее излучение. Блок детектирования 10 и блок 1 источника ионизирующего излучения расположены с противоположных сторон трубопровода 6. Блок детектирования 10 снабжен держателем 11, имеющим полость для размещения в ней образцового источника 12 иоьшзирующего излучения. В состав установки также входят коммутирующее устройство 13 и вычислительное устройство (ВУ) 14, содержащее узел 15 определения параметров газожидкостного потока и узел 16 определения погрешности измерения блока детектирования. Выход блока детектирования 10 соединен с входом коммутирующего устройства 13, один из выходов коммутрфующего устройства 13 соединен с входом узла 15 определения параметров газожидкостного потока, другой выход коммутирующего устройства 13 соединен с входом узла 16 определения погрешности измерения блока детектироваьшя. Выход узла 15 является одним информационным выходом установки, выход узла 16 является другим информационным выходом установки.a scintillation detector is included, made, in particular, on the basis of a NaJ (Tl) crystal, and having the shape of a cylinder, the entire surface of which is a detecting surface capable of absorbing ionizing radiation. The detecting unit 10 and the ionizing radiation source unit 1 are located on opposite sides of the pipeline 6. The detecting unit 10 is equipped with a holder 11 having a cavity for receiving an exemplary source of ionizing radiation 12 in it. The installation also includes a switching device 13 and a computing device (WU) 14, comprising a node 15 for determining the parameters of the gas-liquid flow and node 16 for determining the measurement error of the detection unit. The output of the detection unit 10 is connected to the input of the switching device 13, one of the outputs of the switching device 13 is connected to the input of the node 15 for determining the gas-liquid flow, the other output of the switching device 13 is connected to the input of the node 16 for determining the measurement error of the detection unit. The output of the node 15 is one information output of the installation, the output of the node 16 is another information output of the installation.

Коллиматор 3 снабжен съемной заглушкой 17, предназначенной для размещения ее в коллимационном отверстии 8 в случае, когда установка работает в режиме поверки блока детектирования 10.The collimator 3 is equipped with a removable plug 17, designed to be placed in the collimation hole 8 in the case when the installation operates in the verification mode of the detection unit 10.

Установка работает следующим образом,Installation works as follows,

В режиме измерения параметров газожидкостного потока с помощью коммутирующего устройства 13 (например, вручную тумблером) задают управляющий сигнал, по которому выход блока детектирования 10 соединяется со входом входящего в состав ВУ 14 узла 15 определения параметров газожидкостного потока. Пучок ионизирующего излучения, сформированный в коллиматоре 3, и исходящий из коллимационного отверстия 8 (в варианте выполнения установки, представленном на фигуре, заглушка 17 снята и не закрывает коллимационное отверстие 8) проходит через транспортируемый по трубопроводу 6 газожидкостной поток. Ослабленное указанным потоком излучение воспринимается блоком детектирования 10. На выходе блока детектирования 10 формируется сигнал, пропорциональный величине измеренного излучения, на основании которого в узле 15 происходит определение параметров газожидкостного потока. Выход узла 15In the measurement mode of gas-liquid flow parameters using a switching device 13 (for example, manually by a toggle switch), a control signal is set by which the output of the detection unit 10 is connected to the input of the gas-liquid flow parameter determination unit 15 included in the VU 14. The ionizing radiation beam formed in the collimator 3 and emanating from the collimation hole 8 (in the embodiment of the installation shown in the figure, the plug 17 is removed and does not close the collimation hole 8) passes through the gas-liquid flow transported through the pipeline 6. The radiation attenuated by the indicated stream is perceived by the detecting unit 10. At the output of the detecting unit 10, a signal is generated proportional to the measured radiation, based on which the gas-liquid flow parameters are determined in the node 15. Node output 15

является ршформационным выходом установки, с которого снимаются данные об измеренных параметрах газожидкостного потока.It is the information output of the installation, from which data on the measured parameters of the gas-liquid flow are taken.

В режиме поверки блока детектирования 10 с помощью коммутирующего устройства 13 задают управляющий сигнал, по которому выход блока детектирования 10 соединяется с входом входящего в состав ВУ 14 узла 16 определения погрешности измерения блока детектирования. Прекращают подачу излучения от блока 1 излучения, для чего в варианте вьшолнения установки, представленном на фигуре, устанавливают заглушку 17 в коллимационном отверстии 8. В полости держателя 11 блока детектирования 10 размещают образцовый источник 12 ионизирующего излучения. На выходе блока детектирования 10 формируется сигнал, пропорциональный величине излучения, испускаемого образцовым источником 12 ионизирующего излучения, на основании которого в узле 16 происходит определение погрешности измерения блока детектирования 10. Выход узла 16 является другим информационным выходом установки, с которого снимается информация, характеризующая погрешность блока детектирования 10. В ходе поверки блока детектирования 10 определяют погрешность его измерения на ряде образцовых источников 12 ионизирующего излучения, последовательно устанавливая их в держателе 11.In the verification mode of the detecting unit 10, a control signal is set using the switching device 13, by which the output of the detecting unit 10 is connected to the input of the unit 16 for determining the measurement error of the detecting unit, which is part of the control unit 14. The radiation supply from the radiation unit 1 is stopped, for which, in the embodiment of the installation shown in the figure, a plug 17 is installed in the collimation hole 8. A reference ionizing radiation source 12 is placed in the cavity of the holder 11 of the detection unit 10. At the output of the detection unit 10, a signal is generated proportional to the amount of radiation emitted by the exemplary ionizing radiation source 12, on the basis of which the measurement unit of the detection unit 10 is determined in the node 16. The output of the node 16 is another information output of the installation, from which information characterizing the error of the block is taken detection 10. During verification of the detection unit 10 determine the error of its measurement on a number of reference sources 12 of ionizing radiation, after edovatelno placing them in the holder 11.

Claims

1. Installation for measuring the parameters of a gas-liquid flow in a pipeline, including an ionizing radiation source unit containing an ionizing radiation source and a collimator forming an ionizing radiation beam for irradiating a gas-liquid stream in a pipeline, a detection unit for sensing an ionizing radiation beam transmitted through a gas-liquid stream , as well as a computing device containing a node for determining the parameters of the gas-liquid flow, the output of which is the information output of the installation, characterized in that the detection unit is equipped with a holder designed to accommodate an exemplary source of ionizing radiation, the computing device contains a node for determining the measurement error of the detection unit, and the installation contains a switching device designed to generate a signal that controls the operation of the composition of the computing device of the node for determining the parameters of the gas-liquid flow and the node for determining the error of measurement the detection unit, the input of the node for determining the parameters of the gas-liquid flow, and the input of the node for determining the measurement error of the detection unit are connected to the output of the detection unit through a switching device, the output of the node for determining the measurement error of the detection unit is another information output of the installation.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the collimator is equipped with a removable plug designed to be placed in the collimation hole of the collimator.