RU96955U1

RU96955U1 - FLOWMETER

Info

Publication number: RU96955U1
Application number: RU2010122131/28U
Authority: RU
Inventors: Юрий Александрович Коньшин
Original assignee: Юрий Александрович Коньшин
Priority date: 2010-06-01
Filing date: 2010-06-01
Publication date: 2010-08-20

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для регистрации, измерения и учета расхода, скорости и других параметров подвижной среды и может быть применено в нефтепроводах, газопроводах, в том числе расположенных на дне моря. Технический результат - повышение надежности, точности измерения, расширение функциональных возможностей. Расходомер расположен в трубопроводе 1 и содержит датчик 2 γ-излучения, коллиматор 3, стакан 4, корпус 5, источник 6 γ-излучения, крыльчатку 7, подшипник 8. Крыльчатка 7 устанавливается в корпусе 5 соосно. На конце одной из лопастей крыльчатки 7 закреплен источник 6. При прокачке подвижной среды крыльчатка 7 вращается и облучение датчика 2 прерывается с частотой пропорциональной расходу подвижной среды, при этом фиксируются импульсы определенной частоты и амплитуды. The utility model relates to devices for recording, measuring and accounting for flow, speed and other parameters of a mobile medium and can be used in oil pipelines, gas pipelines, including those located at the bottom of the sea. The technical result is an increase in reliability, measurement accuracy, expansion of functionality. The flowmeter is located in the pipeline 1 and contains a γ-radiation sensor 2, a collimator 3, a cup 4, a housing 5, a γ-radiation source 6, an impeller 7, a bearing 8. The impeller 7 is mounted coaxially in the housing 5. A source 6 is fixed at the end of one of the impeller blades 7. When pumping the moving medium, the impeller 7 rotates and the irradiation of the sensor 2 is interrupted with a frequency proportional to the flow rate of the moving medium, and pulses of a certain frequency and amplitude are fixed.

Description

Полезная модель относится к устройствам для регистрации, измерения и учета расхода, скорости и других параметров подвижной среды и может быть применено в нефтепроводах, газопроводах, в том числе, расположенных на дне моря.The utility model relates to devices for recording, measuring and accounting for flow, speed and other parameters of a mobile medium and can be used in oil pipelines, gas pipelines, including those located at the bottom of the sea.

Известен турбинный расходомер (см. патент РФ №2014566 «Турбинный расходомер», МПК G01F 1/06, опубл. 15.06.1992 г.), содержащий корпус, турбину, по оси которой закреплен цилиндрический поясок с отражательными метками на внешней поверхности, излучатель, фотоприемник.Known turbine flowmeter (see RF patent No. 20144566 "Turbine flowmeter", IPC G01F 1/06, publ. 06/15/1992), containing a housing, a turbine, the axis of which is fixed to a cylindrical girdle with reflective marks on the outer surface, emitter, photodetector.

Недостатками известного расходомера являются низкая надежность и недостаточная точность измерения.The disadvantages of the known flow meter are low reliability and lack of measurement accuracy.

Наиболее близким является расходомер (см. патент РФ №2083158 «Расходомер», МПК А61В 5/08, опубл. 10.07.1997 г.), содержащий проточный корпус, крыльчатку и оптическую систему. Крыльчатка вращается вместе с осью, опирающейся на подшипники, размещенные на перегородках. С одной стороны от крыльчатки расположен излучатель, а с другой стороны два приемника. Проходящая очередная лопасть крыльчатки перекрывает лучи то на один приемник, то на другой поочередно.The closest is a flow meter (see RF patent No. 2083158 "Flowmeter", IPC AB 5/08, publ. 07/10/1997), containing a flow-through housing, an impeller and an optical system. The impeller rotates with the axis resting on bearings placed on the partitions. A radiator is located on one side of the impeller, and two receivers on the other. A passing next impeller blade overlaps the rays either to one receiver or to another alternately.

Недостатками известного расходомера являются низкая надежность конструкции, низкая точность измерения при эксплуатации устройства на больших глубинах, а именно, на дне моря и ограниченные функциональные возможности.The disadvantages of the known flowmeter are the low reliability of the design, low measurement accuracy when operating the device at great depths, namely, at the bottom of the sea and limited functionality.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение надежности, точности измерений и расширение функциональных возможностей.The technical result of the proposed utility model is to increase the reliability, accuracy of measurements and expansion of functionality.

Технический результат достигается тем, что в расходомере, содержащем излучатель, приемник и проточный корпус, в котором расположена крыльчатка и подшипник, на внешней поверхности корпуса установлен коллиматор, над сквозным осевым каналом которого расположен приемник в виде датчика γ-излучения, крыльчатка с помощью подшипника расположена в корпусе соосно, при этом на конце одной из лопастей крыльчатки установлен излучатель в виде источника γ-излучения.The technical result is achieved by the fact that in the flow meter containing the emitter, the receiver and the flow housing, in which the impeller and bearing are located, a collimator is installed on the outer surface of the housing, over which the receiver is located in the form of a γ-radiation sensor above the axial channel, the impeller is located using the bearing in the housing coaxially, while at the end of one of the impeller blades an emitter is installed in the form of a γ-radiation source.

На чертеже изображен расходомер в продольно-осевом разрезе.The drawing shows a flow meter in longitudinal axial section.

Расходомер расположен в трубопроводе 1 и содержит датчик 2 γ-излучения, коллиматор 3, помещенный в стакан 4, корпус 5, источник 6 γ-излучения, крыльчатку 7, подшипник 8.The flow meter is located in the pipeline 1 and contains a γ-radiation sensor 2, a collimator 3 placed in a glass 4, a housing 5, a γ-radiation source 6, an impeller 7, a bearing 8.

Устройство работает следующим образом. Крыльчатка 7 устанавливается в корпусе 5 соосно. При прокачке подвижной среды (газ, нефть, жидкость) набегающий поток воздействует на лопасти крыльчатки 7, и она вращается. На конце одной из лопастей закреплен источник 6 γ-излучения, например, капсула с γ-активным радиоизотопом. При вращении крыльчатки 7 облучение датчика 2 γ-излучения прерывается с частотой, пропорциональной расходу подвижной среды, при этом фиксируются импульсы определенной частоты и амплитуды. Для нормализации потока γ-лучей, уменьшения фона излучения перед датчиком 2 установлен коллиматор 3, который имеет сквозное отверстие и может быть изготовлен из свинца. В случае если температура трубопровода больше температуры плавления свинца, коллиматор 3 изготавливается из обедненного урана.The device operates as follows. The impeller 7 is mounted coaxially in the housing 5. When pumping a moving medium (gas, oil, liquid), an incoming flow acts on the impeller blades 7, and it rotates. At the end of one of the blades, a source of 6 γ-radiation is fixed, for example, a capsule with a γ-active radioisotope. When the impeller 7 rotates, the irradiation of the γ-radiation sensor 2 is interrupted with a frequency proportional to the flow rate of the moving medium, while pulses of a certain frequency and amplitude are recorded. To normalize the γ-ray flux and reduce the background radiation, a collimator 3 is installed in front of the sensor 2, which has a through hole and can be made of lead. If the temperature of the pipeline is higher than the melting point of lead, the collimator 3 is made of depleted uranium.

Датчик 2 может содержать газонаполненные части или электровакуумные изделия и должен располагаться в относительно прозрачном для γ-лучей титановом корпусе. Обработка информации с датчика 2 производится с помощью компьютера.The sensor 2 may contain gas-filled parts or electrovacuum products and should be located in a titanium case that is relatively transparent to γ-rays. The processing of information from sensor 2 is performed using a computer.

Данный расходомер позволяет повысить надежность за счет того, что при его изготовлении не требуется операция сверления корпуса для установки излучателей или электродов, не требуется также какой-либо футеровки фланцев и внутренней поверхности корпуса.This flowmeter allows you to increase reliability due to the fact that during its manufacture the drilling operation of the housing is not required for the installation of emitters or electrodes, it also does not require any lining of the flanges and the inner surface of the housing.

При измерении расхода газа в устройствах с использованием нормализованных диаграмм при резком изменении тепловой нагрузки требуется замена диаграмм в самый неподходящий момент, например, при резком похолодании. В данном расходомере конструктивных изменений на протяжении всего периода эксплуатации трубопровода производить не требуется, что также повышает надежность.When measuring gas flow in devices using normalized diagrams with a sharp change in heat load, it is necessary to replace the diagrams at the most inopportune moment, for example, during a sharp cooling. In this flow meter, structural changes are not required during the entire period of operation of the pipeline, which also increases reliability.

Установка коллиматора позволяет повысить точность измерения за счет получения пучков ионизирующего излучения.The installation of a collimator improves the measurement accuracy by obtaining beams of ionizing radiation.

При использовании расходомера на трубопроводах, прокладываемых по дну морей, осевой канал коллиматора 3 заполняется компаундом, а датчик 2 размещается в титановом корпусе, рассчитанным на глубину в месте установки датчика 2.When using the flow meter on pipelines laid along the bottom of the seas, the axial channel of the collimator 3 is filled with a compound, and the sensor 2 is placed in a titanium case, designed for depth at the installation location of the sensor 2.

Данный расходомер одновременно фиксирует изменения частоты импульсов, что свидетельствует об изменении расхода подвижной среды, так и их амплитуды, что свидетельствует об изменении плотности или химического состава, что расширяет функциональные возможности устройства.This flow meter simultaneously detects changes in the frequency of pulses, which indicates a change in the flow rate of the mobile medium, and their amplitude, which indicates a change in density or chemical composition, which expands the functionality of the device.

Claims

A flowmeter comprising a radiator, a receiver and a flow housing, in which an impeller and a bearing are located, characterized in that a collimator is installed on the outer surface of the housing, a receiver in the form of a γ-radiation sensor is located above the through axial channel thereof, and the impeller is aligned with the bearing in the housing while an emitter is installed at the end of one of the impeller blades in the form of a γ-radiation source.