SI26371A - Merilnik pretoka tekočin in pretočnih hitrosti na osnovi merjenja razlike lomnih količnikov tekočin in metoda določanja pretoka in pretočnih hitrosti tekočine - Google Patents
Merilnik pretoka tekočin in pretočnih hitrosti na osnovi merjenja razlike lomnih količnikov tekočin in metoda določanja pretoka in pretočnih hitrosti tekočine Download PDFInfo
- Publication number
- SI26371A SI26371A SI202200089A SI202200089A SI26371A SI 26371 A SI26371 A SI 26371A SI 202200089 A SI202200089 A SI 202200089A SI 202200089 A SI202200089 A SI 202200089A SI 26371 A SI26371 A SI 26371A
- Authority
- SI
- Slovenia
- Prior art keywords
- flow
- refractive index
- liquid
- obstacle
- sensor
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 128
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 34
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 32
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 23
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 17
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 12
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 12
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 9
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 7
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 claims description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 33
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 16
- 238000013461 design Methods 0.000 description 11
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 5
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000037237 body shape Effects 0.000 description 2
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000007620 mathematical function Methods 0.000 description 1
- 238000005459 micromachining Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- G01F1/66—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 measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
- G01F1/661—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 measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters using light
-
- 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
- G01F1/7086—Measuring the time taken to traverse a fixed distance using optical detecting arrangements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Pričujoči izum spada na področje merilnih naprav, še posebno na področje naprav za merjenje pretoka tekočin. Predmet izuma so merilniki pretokov tekočin, ki temeljijo na zaznavanju razlike v lomnih količnikih, ki se pojavijo v tekočini, kadar se v tok tekočine vstavi oviro za zajezitev. Izum vključuje glavni cevovod prilagojen za pretok merjene tekočine, pri čemer omenjeni cevovod vključuje: oviro pretoka tekočine prilagojeno za zagotovitev razlike lomnih količnikov v tekočini, ter vsaj dva senzorja lomnega količnika tekočine razporejena na različnih delih cevovoda, pri čemer je: prvi senzor razporejen pred oviro, drugi pa v oviri ali za oviro, ali je prvi senzor razporejen v oviri, drugi pa za oviro, in sistem za obdelavo podatkov prilagojen za povezavo s senzorji, prejem podatkov o lomnem količniku zaznanem na vsakem izmed senzorjev ter preračun prostorninskega, masnega, ali molekularnega pretoka tekočin.
Description
MERILNIK PRETOKA TEKOČIN IN PRETOČNIH HITROSTI NA OSNOVI MERJENJA RAZLIKE LOMNIH KOLIČNIKOV TEKOČIN IN METODA DOLOČANJA PRETOKA IN PRETOČNIH HITROSTI TEKOČINE
Področje tehnike
Pričujoči izum spada na področje merilnih naprav, še posebno na področje naprav za merjenje pretoka tekočin. Predmet izuma so merilniki hitrosti in/ali pretokov tekočin, ki temeljijo na zaznavanju razlike v lomnih količnikih, ki se pojavijo v tekočini, kadar se v tok tekočine vstavi oviro za zajezitev. Merilniki po izumu so primerni za zanesljivo ter direktno merjenje prostorninskega, masnega, ali molekularnega pretoka tekočin, kar predstavlja bistveno nadgradnjo obstoječih naprav.
Ozadje izuma in tehnični problem
Meritve pretokov tekočin so potrebne v zelo širokem razponu tehničnih in ne tehničnih aplikacij, vključno s procesno industrijo, živilsko industrijo, farmacevtsko industrijo, transportnimi sistemi, biomedicinskimi napravami in številnimi drugimi. Za razliko od drugih senzorjev za meritve fizikalnih parametrov so merilniki pretoka zelo razvejani glede na principe delovanja in različne zasnove senzorjev. To je posledica kompleksne dinamike pretokov tekočin, ki je prisotna v interakciji z merilnimi napravami. Učinkovitost in pogoji delovanja merilnega sistema so zelo odvisni od merilnega področja in merilnih pogojev. Medtem ko večina procesov, ki vključujejo merjenje pretoka, zahtevajo meritve masnega ali molekularnega pretoka, večina obstoječih metod neposredno meri samo prostorninske pretoke. Slednje se lahko pretvori v masne ali molekularne pretoke, vendar pa to zahteva podatke o gostoti merjene tekočine, ki jo je pogosto težko določiti ali pa ni dobro definirana. Trenutne neposredne meritve masnega pretoka so omejene na termične in Coriolisove principe, ki imajo omejitve v uporabi. Termični principi so tipično primerni za manjše pretoke, medtem ko so merilniki na osnovi Coriolisovega principa učinkovitejši pri tekočinah z večjo gostoto, kar omejuje njihovo uporabnost za merjenje pretokov plinov.
Tehnični problem, ki ga pričujoči izum rešuje, je zasnova merilnika pretoka, ki bo omogočal meritve prostorninskega, masnega, ali molekularnega pretoka tekočin.
Stanje tehnike
Splošno znani so merilniki pretoka tekočin na osnovi diferenčnega tlaka, pri čemer so principi za merjenja pretoka na osnovi diferenčnega tlaka na splošno uveljavljeni kot zelo učinkovita in zato ena najpogosteje uporabljenih metod za merjenje pretokov tekočin. Ti merilniki se od pričujočega izuma razlikujejo v načinu merjenja, saj izum ne uporablja meritev tlaka, temveč lomnega količnika tekočine.
Patent US6386050B1 opisuje napravo za merjenje pretoka z vpeljanim grelnim telesom, kar je eden izmed že dolgo znanih in uporabljenih principov za merjenje pretokov in se bistveno razlikuje od pričujočega izuma.
Patenta KR101605653B1 in EP3239720 razkrivata podobni rešitvi naprave za merjenje hitrosti pretoka tekočine preko meritve lomnega količnika. Naprava vključuje kanal, skozi katerega teče tekočina, prvi in drugi vir svetlobe, ki se nahajata kjerkoli v zgornjem in v spodnjem delu kanala, senzor nameščen na nasprotni strani od vira svetlobe, ki je prilagojen za sprejem svetlobe oddane iz prvega in drugega vira, tako da se hitrost pretoka tekočine lahko izračuna s prilagojeno enoto s pomočjo intenzitete svetlobe, ki jo je sprejel senzor. Ti dve rešitvi se razlikujeta po kanalu kot tudi po senzorjih. Nobena izmed njiju ne more neposredno meriti masnega ali molekularnega pretoka, kar je posledica zasnove naprave. Opisane naprave tudi niso primerne za merjenje pretokov plinov.
Opis rešitve tehničnega problema
Pričujoči izum predstavlja pomembno nadgradnjo znanih rešitev, saj je primeren za merjenje prostorninskega, masnega, ali molekularnega pretoka tekočin, kar do sedaj ni bilo možno. Tehnični problem je rešen, kot je definirano v neodvisnih zahtevkih, medtem ko so prednostne izvedbe predstavljene v odvisnih zahtevkih. Bistvo izuma je v tem, da meritev temelji na zaznavanju razlike v lomnih količnikih, ki se pojavijo v tekočini, kadar se v tok tekočine umesti oviro, ki je lahko zožitev, zajezitev ali katera druga primerna ovira. Sitem deluje tako, da meri spremembo v gostoti molekul oziroma kopičenju molekul pred in za oviro, iz česar je mogoče sklepati na hitrost ali pretok tekočine na spodaj opisan način. Razlika izmerjenih lomnih količnikov je tista, ki korelira s pretokom ali pretočno hitrostjo tekočine.
Delovanje merilnika po izumu bo najenostavneje razumljivo osebi z izkušnjami s strokovnega področja meritev pretekov tekočin, če se izum primerja s splošno znanimi merilniki pretoka tekočin na osnovi diferenčnega tlaka. Principi za merjenja pretoka na osnovi diferenčnega tlaka so na splošno uveljavljeni kot zelo učinkovita in zato ena najpogosteje uporabljenih metod za merjenje pretokov tekočin. Merilniki po predloženem izumu so podobni merilnikom na osnovi diferenčnega ali zastojnega tlaka, le da so meritve tlaka nadomeščene z meritvami lomnega količnika tekočin. Kot bo prikazano z nadaljnjo analizo ima uvedba meritve lomnih količnikov, ki nadomesti meritve tlakov, pomembno prednost, saj omogočajo neposredno meritve ne le prostorninskega, ampak tudi masnega in molekularnega pretoka tekočin. Slednje velja posebej za pline, zlasti pline, ki jih smemo obravnavati kot idealne pline, ali pline, ki se po lastnostih približajo idealnim plinom, kakor je primer v mnogih praktičnih aplikacijah.
Merilnik pretoka tekočin na osnovi merjenja lomnega količnika vključuje glavni cevovod prilagojen za pretok merjene tekočine, pri čemer omenjeni cevovod vključuje: - oviro pretoka tekočine prilagojeno za zagotovitev razlike lomnih količnikov v tekočini, ter
- vsaj dva senzorja lomnega količnika tekočine razporejena na različnih delih cevovoda, pri čemer je:
o prvi senzor razporejen pred oviro, drugi pa v oviri ali za oviro, ali o je prvi senzor razporejen v oviri, drugi pa za oviro, ali o sta oba senzorja razporejena v oviro, v kolikor je ovira oblikovana kot zajezitveni element
- in sistem za obdelavo podatkov prilagojen za povezavo s senzorji, prejem podatkov o lomnem količniku zaznanem na vsakem izmed senzorjev ter preračun pretoka in/ali pretočne hitrosti tekočine.
Da se v glavnem cevovodu pri vzpostavljenem pretoku tekočine zagotovi razliko lomnih količnikov merjeno z dvema senzorjema lomnega količnika, je potrebno v glavni cevovod umestiti ustrezno oviro. Omenjena ovira je lahko izvedena na katerikoli primeren način, ki omogoča zagotovitev razlike lomnih količnikov v tekočini. Prednostne izvedbe ovire vključujejo zožitev katerekoli oblike, dušilno telo, šobo, zajezitvene elemente, in podobno. Postavitev in dimenzija ovire je poljubna.
Dušilno telo je prednostno izvedeno v obliki:
- zoženega cevovoda končne dolžine, pri tem pa je lahko prehod med glavnim cevovodom in zoženim delom oblikovan na različne načine, na primer v obliki konusnega prehoda, pri čemer prehodi in dolžina zoženega cevovoda lahko prevzamejo obliko standardiziranih ali nestandardiziranih venturijevih šob ali cevi, zaslonke, ki je v osnovi izdelana iz tanke plošče z vsaj eno ali z več pretočnimi odprtinami, ki imajo lahko ustrezno ostre robove in gladke stene, — šobe, ki ima za razliko od zaslonk, zaokrožen vhodni del in dolgi valjčni izhodni del, - poljubne oblike, ki v glavnem cevovodu zmanjša svetli presek glavnega cevovoda. Zajezitveni element je lahko izveden v poljubni 3D obliki, kot so na primer cilindrična telesa, kupolasta telesa, kvadrasta telesa, stožčasta telesa in na splošno vsa telesa, ki so sposobna omejevati pretok ali pa kot votlo telo, ki ima vsaj dve odprtini za omogočanje pretoka tekočine in v notranjosti vsaj dve komori.
Alternativna rešitev merilnika pretoka tekočin na osnovi merjenja lomnega količnika po izumu ne potrebuje umestitve v glavni cevovod, ampak sam merilnik vključuje: - oviro pretoka tekočine prilagojeno za zagotovitev razlike lomnih količnikov v tekočini, pri čemer je ovira oblikovana kot zajezitveni element, kot je bilo opisano zgoraj, ter
- vsaj dva senzorja lomnega količnika tekočine razporejena na različnih delih merilnika, pri čemer je:
o prvi senzor razporejen pred oviro, drugi pa v oviri ali za oviro, ali o je prvi senzor razporejen v oviri ali pred oviro, drugi pa za oviro, ali o sta oba senzorja razporejena v oviro,
- in sistem za obdelavo podatkov prilagojen za povezavo s senzorji, prejem podatkov o lomnem količniku zaznanem na vsakem izmed senzorjev ter preračun pretoka tekočine.
Zajezitveni element je torej lahko izveden v poljubni 3D obliki, kot so na primer cilindrična telesa, kupolasta telesa, kvadrasta telesa, stožčasta telesa in na splošno vsa telesa, ki so sposobna zajeziti pretok ali pa kot votlo telo, ki ima vsaj dve odprtini za omogočanje pretoka tekočine in v notranjosti vsaj dve komori.
Značilnosti izuma opisane spodaj veljajo tako za prvo izvedbo, kjer se uporabi cevovod, kot za alternativno izvedbo, kjer cevovod ni potreben.
Merilnik lahko vsebuje več kot dva senzorja lomnega količnika, pri čemer se lahko namesti tudi več senzorjev na isto mesto, da se dobi več meritev za primerjavo, s čimer bi lahko tudi povprečili večje število odčitkov. Posledično bi taka izvedba merilnika imela izboljšano ločljivost in zanesljivost.
Po možnem izvedbenem primeru lahko merilnik nadalje vključuje sredstvo za prikaz ali pa posredovanje informacij ločeni napravi, s katerim se lahko v realnem času prikaže ali posreduje uporabniku oziroma napravi podatke o zaznanem prostorninskem, masnem ali molekularnem pretoku.
V izvedbenih primerih, ko so temperature tekočine predvidljive, meritev temperature ni potrebna. V izvedbenih primerih, ko temperature niso predvidljive, merilnik po izumu vključuje tudi vsaj en senzor temperature, ki je lahko postavljen na kateremkoli mestu, kjer se lahko izmeri temperatura tekočine, prednostno v glavni cevovod, v oviro oziroma v bližino prvega senzorja lomnega količnika in/ali v bližino drugega senzorja lomnega količnika. Senzor temperature je lahko integriran v senzorju lomnega količnika ali pa je ločen senzor. V izvedbenih primerih, ko so velike razlike temperature med mestom, kjer je vgrajen senzor prvega lomnega količnika in mestom, kjer je vgrajen drugi senzor lomnega količnika, se merilnik pretoka opremi z vsaj enim, prednostno z dvema senzorjema temperature, ki ju vgradimo tik ob senzorja lomnega količnika, s čimer bomo minimizirali pogrešek pri izračunu pretoka tekočine. Temperaturni senzor je lahko poljubne izvedbe, posebej uporabna pa je lahko popolnoma optična izvedba. Optičen senzor temperature, izdelan na vrhu ali vzdolž optičnega vlakna, npr. omogoča povsem dielektrično povezavo s sistemom za obdelavo podatkov. Posebne izvedbe optičnih senzorjev lomnega količnika lahko omogočajo tudi merjenje temperature, kar pomeni, da je do merilnega mesta od sistema za obdelavo podatkov povezava izvedena le preko enega optičnega vlakna [4], Možnost integracije v obliki hkratnega merjenja lomnega količnika in absolutne temperature z izvedenko senzorja na enem optičnem vlaknu je še posebej pomembna, ko je potrebno z enim sistemom za obdelavo podatkov podpreti večje število merilnikov pretokov ali ko moramo zagotoviti minimalne razlike temperature med odjemnim mestom za meritev lomnega količnika in odjemnim mestom senzorja temperature. Slednja izvedba omogoča tudi miniaturizacijo merilnika.
Senzorji lomnega količnika so lahko katerikoli primerni senzorji znani strokovnjaku na področju. Meritve lomnega količnika so lahko izvedene na mnogo različnih načinov, vključno s kompaktnimi, povsem električno pasivnimi optičnimi senzorji lomnega količnika, ki jih lahko povežemo z oddaljeno lokacija preko povsem dielektričnih povezav, kot so optični valovodi in posebej optična vlakna, kar omogoča enostavno realizacijo merilnikov v npr. eksplozijsko ogroženih okoljih, elektromagnetnomagnetno onesnaženih okoljih, ali oddaljenih merilnih mestih. Možnost za izdelavo senzorjev lomnega količnika z optičnimi vlakni omogoča tudi zelo kompaktne in miniaturne izvedbe merilnikov.
Možnost kompaktne in miniaturne izvedbe predstavljajo senzorji lomnega količnika v konfiguraciji Fabry-Perot interferometra, ki so lahko izdelani na vrhu oziroma vzdolž optičnega vlakna. Za Fabry-Perot senzorje je značilno, da je sestavljen iz dveh polprepustnih zrcal, ki sta vzporedno postavljeni na določeni medsebojni razdalji L, tako da se lahko svetlobno valovanje deloma odbije od obeh zrcal in širi v povrtnin smeri, torej smeri proti viru. Valovi se z ozirom na optično pot, ki je zmnožek med lomnim količnikom snovi ter fizično razdaljo L med zrcaloma, seštevajo, kar privede do interferenčnega pojava. Odbito svetlobno valovanje nadalje obdelamo z različnimi tehnikami, ki omogoča določitev oziroma meritve optične poti z visoko ločljivostjo. Z raznimi tehnikami mikroobdealave, kot so obdelava s femtosekundnim laserjem, z ionskim curkom, s selektivnim jedkanjem in MEMS postopki, je mogoče med obema zrcaloma Fabry-Perot interferometra ustvariti prazen prostor, ki ga v primeru merjenja lomnega količnika zapolnimo s tekočino. S tem postane optična pot Fabry-Perot senzorja občutljiva na spremembe lomnega količnika, ki ga prav tako lahko merimo z zelo visoko ločljivostjo, tudi z ločljivost do 10Λ-9 enot lomnega količnika [3], Zmožnost merjenja lomnega količnika z visoko ločljivostjo je pri predlaganem izumu velikega pomena, saj je z ločljivostjo meritve lomnega količnika direktno povezana ločljivost meritve pretoka.
Optični senzorji v konfiguraciji Fabry-Perot interferometer so povezani s sistemom za obdelavo podatkov, imajo lahko vgrajene različne podsisteme, npr. za spektralno analizo. Na trgu so na voljo tako visoko-ločljivi kot tudi nizko ločljivi spektralni analizatorji in različni optični zasliševalniki (ang. Optical interrogators). Kombinacija spektralnega analizatorja, optičnega vira in optičnega delilnika omogoča sestavo merilne proge, na katero lahko priključimo različne optične senzorje v konfiguraciji Fabry-Perot interferometra, medtem ko so optični zasliševalniki že prilagojeni za tovrstne spektralne analize brez dodatnih optičnih komponent. Alternativno in dobro znano metodo za signalno razločevanje predstavljajo podsistemi z laserji, ki imajo nastavljivo valovno dolžino. Tovrstni pristop je izvedljiv v kombinaciji z optičnim delilnikom in z laserjem sinhroniziran merilnik optične moči. Na voljo so visoko zmogljivi nastavljivi laserski viri, ki omogočajo nastavljanje valovne dolžine v širokem področju z visoko ločljivostjo, ter preproste DFB laserske diode, ki jim lahko s primernimi tehnikami valovno dolžino ponovljivo nastavljamo v ožjem spektralnem področju. Z zamenjavo visoko zmogljivih laserskih virov za preproste DFB laserske diode lahko znatno znižamo stroške signalnega razločevanja.
V možnih izvedbah merilnika po izumu je mogoče in priporočljivo senzorje zaščititi s filtri trdih delcev, kot so na primer visoko učinkoviti HEPA filtri. S filtri trdih delcev se lahko obda katerikoli senzor lomnega količnika in/ali temperature in se s tem ne bo vplivalo na merilni rezultat, bistveno pa bo podaljšan čas potrebnih servisnih intervalov in življenjsko dobo senzorjev.
Merilnik pretoka je možno izvesti tudi z uporabo vsaj enega, lahko pa dveh ali več hidravličnih povezovalnih vodov, kar omogoča, da se senzorje lomnega količnika umakne iz področja glavnega cevovoda in/ali s področja ovire, s čimer senzorje zaščitimo pred dinamičnimi in drugimi motilnimi vplivi v tekočini. Tovrstna izvedba je možna ne glede na tip ovire, ki se uporabi v merilniku. Dinamični pojavi v tekočinah lahko povzročajo pogrešek v meritvah zaradi povečanja vibracij na senzorju, v primerih kontaminiranih tekočin pa lahko skrajšuje servisne intervale, kar lahko privede tudi do krajšanja življenjske dobe senzorja. Pri uporabi hidravličnih vodov je omogočena enostavnejša nadgradnja merilnikov pretoka z različnimi filtri trdih delcev, kot so na primer visoko učinkoviti HEPA filtri. Filtre se po potrebi namesti v hidravlični vod med glavni cevovod in senzor, tako da je iz glavnega cevovoda do senzorja edina mogoča pot tekočine skozi telo filtra.
Ne glede na konfiguracijo merilnika, ovir in drugih opcijskih komponent se iz informacij o lomnih količnikih zaznanih z vsaj dvema senzorjema, lahko s pomočjo sistema za obdelavo podatkov izračuna hitrost pretoka. Znana enačba za hitrost pretoka, ki velja za vse merilnike tekočin, ki so v osnovi sestavljeni iz ovire ter opremljeni z meritvijo razlike tlakov kot to prikazuje slika 1 a, je zapisana kot:
v = aJ^(Pi~P2) 1
Kjer je p gostota, a predstavlja pretočni koeficient, ki ga lahko obravnavamo kot konstanto pri dovolj velikih vrednostih Reynoldsovega števila in ga lahko praviloma določimo s postopkom umerjanja. Koeficient a je odvisen od pretočnega profila, dejanskega položaja merilnikov in drugih vplivnih dejavnikov.
Sitem deluje tako, da meri spremembo v gostoti molekul oziroma kopičenju molekul pred in za oviro iz česar je mogoče sklepati na hitrost ali pretok tekočine.
Dejstvo je, da so vse tekočine vsaj deloma stisljive, plini pa celo močno stisljivi. Tok delcev, molekul, ki zadane oviro, se zaustavi ali upočasni, kar povzroči lokalne zgostitve tekočine pred oviro. Te spremembe v številu molekul na enoto prostornine je mogoče učinkovito izmeriti po optični poti z meritvijo lomnega količnika. Z meritvijo razlike v lomnih količnikih tekočine, ki jo izmerimo na primerni razdalji od ovir ter neposredno pred, v, oziroma za oviro ali v podobnih konfiguracijah, lahko tako sklepamo na pretok oziroma na pretočne hitrosti.
Tekočine za katere ne poznamo podatke o stisljivosti in reološke lastnosti ali pa se lastnosti tekočine spreminjajo na kompleksen način (npr. Ne-Newtonove tekočine), lahko zapišemo odvisnost hitrosti od razlike lomnih količnikov, na osnovi opravljene kalibracije z naslednjo povezavo:
v = - n2) 2
Pri tem se funkcijska odvisnost f določi z ustreznim kalibracijskim postopkom, npr. tako, da se v kalibracijskem sistemu zvezno povečuje referenčna hitrost tekočine, pri tem pa se beleži razlika lomnih količnikov. Dobljeni podatki se tabelirajo, nato pa se z z ustrezno izbiro matematične funkcije (npr. polinoma) in aproksimacijskim algoritmom določi funkcijska povezava med razliko lomnih količnikov in hitrostjo.
V mnogih primerih je smiselno normirati vrednosti lomnih količnikov, saj so ti lahko odvisni tudi od drugih dejavnikov kot so temperatura in gostota tekočine. V tem primeru je mogoče opredeliti hitrost tekočine kot funkcijo normirane razlike lomnih količnikov v obliki:v = f ί^ηΛ 3 \ π2—17
V določenih primerih bodo mnoge tekočine izkazovale tudi kvadratno korensko odvisnost, s čimer enačbi 2 in 3 dobita naslednjo obliko:
v = /c7(«i -^2) 4 v = k 5
Kjer k predstavlja kalibracijsko konstanto.
V primeru, ko želimo na osnovi meritve lomnega količnika določiti volumski, masni ali molekularni pretok, je to mogoče izvesti v izvedbenih primerih, ko je merilnik pretoka nameščen v cevovod, pri izračunu pa je potrebno upoštevati geometrijske lastnosti merilnika, kot je presek cevovoda in druge lastnosti, ki so zaobjete ali v funkcijski odvisnosti f ali v kalibracijski konstanti k.
Tekočine za katere ne poznamo podatke o stisljivosti, reološke,druge lastnosti, ali pa se lastnosti tekočine oziroma pretoka spreminjajo na kompleksen način (npr. NeNevvtonove tekočine), lahko zapišemo povezavo med prostorninskim pretokom φν, masnim pretokom φη in molekularnim pretokom φΜ v odvisnosti od razlike lomnih količnikov kot:,
Φν = Afv^ - n2)6
Φτη — — ^2)7
Φμ = AfM(n1-n2)8
Pri čemer je A presek cevovoda, fv, fm in fM so funkcijske odvisnosti določene z ustreznimi kalibracijskimi postopki.
V mnogih primerih je smiselno normirati vrednosti lomnih količnikov, saj so ti lahko odvisni tudi od drugih dejavnikov kot so temperatura in gostota tekočine. V tem primeru je mogoče opredeliti prostorninski pretok φν, masni pretok in molekularni pretok φΜ tekočine kot funkcijo normirane razlike lomnih količnikov v obliki:
= Afv9
Φτη ~10
Φμ = AfM11 \ 712“^Pri čemer je A presek cevovoda, /v, fm in fM so funkcijske odvisnosti določene z ustreznimi kalibracijskimi postopki.
V določenih primerih bodo mnoge tekočine izkazovale tudi kvadratno korensko odvisnost prostorninskega φν, masnega in molekularnega pretoka φΜ od razlike lomnih količnikov, s čimer enačbe 9, 10 in 11 dobijo naslednjo obliko:
Φν = Akv^ - η212
Φm13 φΜ = Ak^^ - η214
Kjer kv, km in kM predstavljajo kalibracijske konstante pridobljene s kalibracijo merilnikov za prostorninski φν, masni φη in molekularni pretok φΜ.
V mnogih primerih je smiselno normirati vrednosti lomnih količnikov, saj so ti lahko odvisni tudi od drugih dejavnikov kot so temperatura in gostota tekočine. V tem primeru je mogoče opredeliti prostorninski φν, masni φη in molekularni pretok φΜ tekočine kot kvadratno korensko funkcijo normirane razlike lomnih količnikov pomnoženo s presekom cevovoda. Povezave lahko zapišemo z naslednjimi enačbami:
Φν = Akv15
Al Π2-1 <Pm=Akml^^.
y n2~1
Φμ = AkM 1^ •\l Hz-1
Kjer A predstavlja presek cevovoda, kv, km in kM pa predstavljajo kalibracijske konstante pridobljene tekom kalibracije merilnikov za prostorninski φν, masni φη in molekularni pretok φΜ.
Posebej pomembna upodobitev predloženega izuma se nanaša na merjenje pretokov plinov. Za primere, ko je merjena tekočina plin, lahko enačbo 1 preoblikujemo s pomočjo Gladstone-Dale povezave:
n-l = /cp 18 kjer je k Gladstone-Daleov koeficient, n lomni količnik plina in p gostota. GladstoneDaleov koeficient je značilen za posamezne pline in ga lahko določimo z ustrezno meritvijo. Iz plinske enačbe sledi:
P
P ~ rt 19
In enačba 1 preide v naslednjo poenostavljeno obliko v = a 2RT — η2 20 \ π2-1
Kjer predstavlja Τ absolutno povprečno temperaturo na mestu meritev lomnega količnika.
Zgoraj poenostavljeno enačbo pravilno zapišemo, če upoštevamo temperaturo izmerjeno na obeh merilnih mestih, kar zapišemo kot:
In n Ti Tli—T7Ho v = a 2R^-+—— 21
Al Π2~1
Kjer predstavlja R splošno plinsko konstanto, Ti temperatura na merilnem mestu kjer merimo ni, T2 temperaturo na merilnem mestu kjer merimo n2, in k Gladstone-Daleov koeficient.
V primerih ko hitrosti pretokov merimo v cevovodih, lahko izračunamo prostorninski, masni ali molekularni pretok. Postopek za izračun prostorninskega, masnega ali molekularnega pretoka iz lomnih količnikov za primere meritev pretekov plinov skozi cevovod se dobi z ustrezno računsko povezavo. V skladu s sliko 1B, lahko prostorninski pretok v vsaki točki skozi glavni cevovod izračunamo s produktom hitrosti pretoka skozi glavni cevovod z znanim presekom A, s čimer enačba 20 preide v naslednjo obliko:
φν = aA
2rt^n2-l
Kjer predstavlja T absolutno temperaturo na mestu meritev lomnega količnika.
Če upoštevamo še temperaturo izmerjeno na obeh merilnih mestih, potem enačbo 22 zapišemo kot:
φν = a A 2R^^ v n2-l
Kjer predstavlja R splošno plinsko konstanto, Ti temperatura na merilnem mestu kjer merimo m, T2 temperaturo na merilnem mestu kjer merimo n2, in k Gladstone-Daleov koeficient. Enačbi za prostorninski pretok 22 in 23 tako postaneta neodvisni od gostote plina. Povezavo med razliko lomnih količnikov in masnim pretokom dobimo, če zgornjo enačbo pomnožimo z gostoto plina:
Φτη = ΦνΡ = αΑ 2RT ηι~η2 η2-1 η2-1 k = f JZRTin, - η2)(η2 - 1)
Kjer predstavlja T absolutno temperaturo na mestu meritev lomnega količnika. Enačbo 24 pa lahko z upoštevanjem posameznih temperatur preuredimo in zapišemo kot:
Φτη — k — T2n2)(n2 — 1)
Ker pa lahko Gladstone-Daleov koeficient izrazimo z Lorenz-Lorenzovo povezavo [1]:
I 3 naY k = 26
3M kjer /predstavlja srednjo polarizabilnost molekul plina, Na Avogadrovo število in M molsko maso plina, lahko enačbo 24 nadalje predstavimo kot:
= 2aA^ ^RT(ni — n2)(n2 - 1)27
Z upoštevanjem temperature na obeh merilnih mestih lomnega količnika, enačba 27preide v:
Φτη — %aA — T2n2)(n2 — 1)28
Če enačbo 27 delimo še z molsko maso M plina, dobimo enačbo za molekularni pretok:
Φμ = aA^ yl2RT^i-^2)(n2 ~ 1),29 ki v primeru upoštevanja temperature tekočine na obeh merilnih mestih lomnega količnika preide v:
= ΐ = aA^/2R(T1n1-T2n2')(n2 - 1)(30)
Kot je razvidno iz zgoraj predstavljenih izrazov, omogoča merjenje lomnih količnikov plina neposreden izračun hitrosti le ob poznavanju osnovnih fizikalnih karakteristik plina in poznavanju geometrije merilne naprave. Poleg pretočnega koeficienta a in preseka cevovoda A, ki sta v večini geometrijsko definirana, je prostorninski pretok odvisen le od lomnega količnika in od razlike lomnih količnikov, ki pa jih lahko direktno izmerimo. Masni pretok je sicer odvisen tudi od Gladstone-Daleovega koeficienta, ki je vezan na vrsto plina, vendar pa lahko slednjega v širokem tlačnem področju obravnavamo kot konstanto [2], Molekularni pretok je odvisen le od lomnega količnika in srednje polarizabilnosti molekul plina, ki je lastnost plinskih molekul pri merilnih optičnih frekvencah. V vseh treh zgoraj navedenih primerih so enačbe zapisane neodvisno od gostote plina.
Zgoraj predstavljene enačbe 20 do 30 so veljavne za meritev pretokov plinov, ki jih lahko obravnavamo kot idealne pline, kar pa je sprejemljiva predpostavka v širokem naboru praktičnih aplikacij. Kadar tekočine znatno odstopajo od idealnih plinov je možno zgornje enačbe 20 do 30 uporabiti ob uporabi ustreznih merilnih popravkov oziroma kalibracije. Predstavljene enačbe 20 do 30 so veljavne za različne oblike in različne možne izvedbe merilnikov, ki bodo predstavljene v nadaljevanju. Večinoma je v posameznih izvedbah potrebno določiti pretočno število a, kar se lahko naredi z ustreznim procesom kalibracije in s pomočjo ustrezne umerljalne opreme, kar je znano strokovnjaku na področju tehnike.
Metoda določanja pretoka plinov z uporabo merilnika, kot je bil opisan zgoraj, vključuje sledeče korake:
a) Meritev vsaj dveh lomnih količnikov tekočine s pomočjo vsaj dveh senzorjev lomnega količnika,
b) Izračun hitrosti pretoka z uporabo podatkov pridobljenih v koraku a) in enačbo 20 ali enačbo 21, in
c) Prednostno izračun prostorninskega in/ali masnega in/ali molekularnega pretoka, pri čemer se:
- prostorninski pretok izračuna z uporabo podatkov pridobljenih v koraku a) ali koraku b) ter enačbe 22 ali enačbe 23,
- masni pretok izračuna z uporabo podatkov pridobljenih v koraku a) ali koraku b) ter enačbe 24 ali enačbe 25,
- molekularni pretok izračuna z uporabo podatkov pridobljenih v koraku a) ali koraku b) ter enačbe 29 ali enačbe 30.
Merilni princip po izumu je mogoče aplicirati tudi na večino obstoječih merilnikov, ki temeljijo na meritvah diferenčnih tlakov, tako da se preprosto tlačne senzorje nadomesti s senzorji lomnega količnika. Z zamenjavo tlačnih senzorjev s senzorji lomnega količnika dobimo merilni sistem, kije neodvisen od gostote plina in je direktno proporcionalen z molekularnim ali masnim pretokom, kar lahko privede do možnosti direktnih meritev masnega in molekularnega pretoka z uporabo že znanih in uveljavljenih platform merilnikov pretoka. S tem se odpira priložnost za vpeljavo senzorjev lomnega količnika na osnovi steklenih optičnih vlaken, kar omogoča načrtovanje merilnikov za oddaljeno, elektromagnetno imuno, povsem dielektrično in povsem električno pasivno merjenje pretoka.
Merilnik pretoka tekočin na osnovi merjenja lomnega količnika bo v nadaljevanju podrobneje opisan s pomočjo neomejujočih izvedbenih primerov in slik, ki prikazujejo:
| Slika 1 | Prikaz merilnega principa merilnika po izumu |
| Slika 2 Slika 3 | izvedbeni primer merilnika, kjer je ovira dušilno telo Izvedbeni primer merilnika iz slike 2, ki mu je dodan temperaturni senzor |
| Slika 4 | izvedbeni primer merilnika, ki se od prvega razlikuje po postavitvi senzorjev lomnega količnika |
| Slika 5 | Izvedbeni primer merilnika iz slike 2, ki ima dva temperaturna senzorja |
| Slika 6 | Izvedbeni primer merilnika iz slike 4, ki ima dva temperaturna senzorja |
| Slika 7 | izvedbeni primer merilnika, ki ima en hidravlični vod, v katerem je nameščen eden izmed senzorjev lomnega količnika |
| Slika 8 Slika 9 | izvedbeni primer merilnika, ki ima dva hidravlična voda, vsakega izmed njiju opremljenega s senzorjem lomnega količnika Izvedbeni primer merilnika iz slike 9, ki ima dva temperaturna senzorja |
| Slika 10 | Izvedbeni primer merilnika iz slike 7, ki ima dva temperaturna senzorja |
| Slika 11 | izvedba dušilnega elementa v obliki zožitve |
| Slika 12 | Izvedba dušilnega elementa v obliki zaslonke |
| Slika 13 | Izvedba dušilnega elementa v obliki zožanega cevovoda |
| Slika 14 | Izvedba dušilnega elementa v obliki 3D telesa v kontaktu z eno od površin cevovoda |
| Slika 15 | Izvedba dušilnega elementa v obliki 3D telesa nameščenega v sredini cevovoda |
| Slika 16 | Izvedbeni primer merilnika, kjer je ovira zajezitveno telo in se senzorja nahajata pred in za zajezitvenim telesom |
| Slika 17 | Izvedba merilnika iz slike 16, kjer je eden izmed senzorjev nameščen na zajezitveno telo |
| Slika 18 | Izvedba merilnika iz slike 16, kjer je eden izmed senzorjev nameščen v zajezitveno telo |
| Slika 19 | Izvedba merilnika iz slike 16, kjer sta oba senzorja nameščena v zajezitveno telo |
| Slika 20 | Izvedba merilnika iz slike 16, kjer je temperaturni senzor vgrajen na sprednji strani zajezitvenega telesa |
| Slika 21 | Izvedba merilnika iz slike 16, kjer je temperaturni senzor vgrajen na zadnji strani zajezitvenega telesa |
| Slika 22 | Izvedba merilnika iz slike 16, kjer je temperaturni senzor vgrajen v zajezitveno telo |
| Slika 23 | Izvedba merilnika iz slike 16, kjer je temperaturni senzor vgrajen zraven vsakega senzorja lomnega količnika |
| Slike 24 do 27 | Izvedbeni primeri merilnika, kjer je zajezitveno telo votlo telo z dvema komorama |
| Slika 28 | Izvedbeni primer merilnika, kjer je zajezitveno telo votlo telo in je vsak senzor lomnega količnika vgrajen v svoj hidravlični vod |
| Sliki 29 in 30 | Izvedbeni primer merilnika, kjer je zajezitveno telo votlo telo in je en senzor lomnega količnika vgrajen v en hidravlični vod, drugi senzor pa je v eni izmed komor votlega telesa |
| Slika 31 | Definicija vektorja odprtine. |
Princip delovanja merilnika po izumu prikazujeta sliki 1a in 1 b, pri čemer je 1a reprezentativna za izvedbo ovire v obliki zajezitvenega telesa, slika 1b pa za izvedbo ovire v obliki dušilnega telesa. V obeh primerih je tok tekočine 12 takšen, da vodi do ovire 3, 21, medtem ko se merilni točki lomnega količnika nahajata na različnih mestih. Oba senzorja za merjenje lomnega količnika sta prilagojena za zaznavanje vrednosti lomnega količnika in posredovanje podatkov na sistem za obdelavo podatkov, ki lahko izračuna oziroma določi pretok tekočine po cevovodu 1.
Možen izvedbeni primer merilnika po izumu je prikazan na sliki 2 in ga sestavlja glavni cevovod 1, po katerem se pretaka merjena tekočina, v katerem je nameščena ovira v obliki dušilnega telesa 3, prvi senzor 4 lomnega količnika tekočine nameščen pred dušilno telo 3, drugi senzor 2 lomnega količnika nameščen v dušilnem telesu 3 ter sistem 5 za obdelavo podatkov, ki je povezan s senzorji lomnega količnika in iz njih prejema podatke o lomnem količniku iz prvega in drugega senzorja lomnega količnika. V tem izvedbenem primeru je dušilno telo zasnovano kot simetrična zožitev cevovoda.
Nadaljnja možna izvedbena primera merilnika sta prikazana na sliki 3 in sliki 4. Oba primera v osnovi sestavljajo glavni cevovod 1 po katerem se pretaka merjena tekočina, prvi senzor 4 lomnega količnika, dušilno telo 3, drugi senzor 2 lomnega količnika vgrajenem v dušilnem elementu 3, ter sistem za obdelavo podatkov 5. Dodatno ima merilnik temperature 8 nameščen med oba senzorja lomnega količnika v dušilni element 3, da se lahko s samo enim senzorjem temperature 8 meri povprečno absolutno temperaturo tekočine. V izvedbenem primeru po sliki 3 je prvi senzor 4 lomnega količnika vgrajen pred dušilno telo 3, drugi senzor 2 lomnega količnika pa v dušilno telo 3. V izvedbenem primeru po sliki 4 je vrstni red zamenjan in je prvi senzor 4 lomnega količnika vgrajen za dušilno telo 3, drugi senzor 2 lomnega količnika pa je vgrajen v dušilno telo 3. Oba senzorja 2 in 4 sta povezana s sistemom za obdelavo podatkov 5 preko dielektričnega valovoda 7.
V izvedbenih primerih, ko so velike razlike temperature med mestom, kjer je vgrajen senzor prvega lomnega količnika in mestom, kjer je vgrajen drugi senzor lomnega količnika, se merilnik pretoka kot je prikazan na slikah od 2 do 4 prednostno opremi z dvema senzorjema temperature, ki se ju vgradi tik ob senzorja 2 in 4 lomnega količnika, kot je to prikazano na sliki 5 in sliki 6, s čimer bo minimiziran pogrešek pri izračunu pretoka tekočine.
Slike 11 do 15 prikazujejo različne izvedbe oblik dušilnega telesa. V izvedbi po sliki 11 je dušilno telo izvedeno v obliki zoženega cevovoda končne dolžine, pri tem pa je lahko prehod med glavnim cevovodom in zoženim delom oblikovan na različne načine, na primer v obliki konusnega prehoda. Prehodi in dolžina zoženega cevovoda lahko prevzamejo obliko standardiziranih ali nestandardiziranih venturijevih šob ali cevi. V izvedbi po sliki 12 je dušilno telo izvedeno v obliki zaslonke, ki je v osnovi izdelana iz tanke plošče z vsaj eno ali z več pretočnimi odprtinami, ki imajo lahko ustrezno ostre robove in gladke stene. V izvedbi po sliki 13 je dušilno telo izvedeno v obliki šobe, ki ima za razliko od zaslonk, zaokrožen vhodni del in dolgi valjčni izhodni del. V izvedbi po sliki 14 je dušilno telo poljubne oblike, ki v glavnem cevovodu zmanjša svetli presek glavnega cevovoda. Dušilno telo poljubne oblike prikazano na sliki 15 je nameščeno v center glavnega cevovoda, kjer se lahko uporabljajo, na primer, stožčaste oblike dušilnega telesa. Sicer pa so lahko položaji dušilnega telesa poljubne oblike različni, kar pomeni, da se dušilno telo poljubne oblike lahko s cevjo na eni strani prilega ali pa zaseda katerikoli položaj znotraj preseka glavnega cevovoda 1.
Merilnik pretoka je možno izvesti tudi z uporabo vsaj enega, prednostno več hidravličnih povezovalnih vodov 10 in 11, kot je to v osnovi prikazano na slikah 7 in 8, kjer merilnik sestavljajo glavni cevovod 1, po katerem se pretaka merjena tekočina, hidravlični povezovalni vod 11 prvega senzorja 4 lomnega količnika, prvi senzor 4 lomnega količnika tekočine, dušilno telo 3, hidravlični povezovalni vod 10 drugega senzorja 2 lomnega količnika, drugi senzor 2 lomnega količnika, ter sistem za obdelavo podatkov 5. V primeru na sliki 7 je prvi senzor 4 lomnega količnika vgrajen preko hidravličnega povezovalnega voda 11 pred dušilno telo 3, drugi senzor 2 lomnega količnika pa je preko hidravličnega povezovalnega voda 10 vgrajen v dušilno telo 3. V primeru na sliki 8 je vrstni red zamenjan in je drugi senzor 2 lomnega količnika tekočine nameščen preko hidravličnega povezovalnega voda 10 v dušilno telo 3, prvi senzor 4 lomnega količnika pa je nameščen preko hidravličnega povezovalnega voda 11 za dušilno telo 3. Oba izvedbena primera sta lahko nadgrajena z vsaj enim senzorjem temperature 8. Oba senzorja 2 in 4 sta povezana s sistemom za obdelavo podatkov 5 preko dielektričnega valovoda 7.
V izvedbenih primerih merilnikov pretoka, ko se senzorji ne nahajajo neposredno v ali ob glavnem cevovodu in ko temperature niso predvidljive, merilnike pretoka nadgradimo s senzorjem temperature, ki ga namestimo na mesto hidravličnega povezovalnega voda 11, kjer je vgrajen prvi senzor 4 lomnega količnika, kot je to prikazano na sliki 7 in sliki 8. V izvedbenih primerih, ko pa se pričakujejo večje razlike temperature med obema odjemnima mestoma, kjer sta vgrajena senzorja lomnega količnika, se temperaturni senzor vgradi na obeh odjemnih mestih na hidravličnem vodu, torej še zraven drugega senzorja lomnega količnika, kot je to prikazano na sliki 9 in sliki 10.
Namesto z dušilnim telesom se lahko oviro tvori z zajezitvenim elementom oziroma telesom, kot prikazujejo nadaljnji izvedbeni primeri. Zajezitveni element je lahko uporabljen v merilniku z glavnim cevovodom ali pa v merilniku, kjer cevovod ni potreben. Slednji so še posebej primerni za meritev hitrosti letal in plovil, ko je tak senzor namaščen proč od trupa.
Tako je možen izvedbeni primer merilnika po izumu prikazan na sliki 16 in ga sestavlja zajezitveno telo 21, prvi senzor lomnega količnika tekočine 4, drugi senzor lomnega količnika 2 ter sistem za obdelavo podatkov 5. Sistem za obdelavo podatkov je povezan s senzorji lomnega količnika in iz njih prejema podatke o lomnem količniku iz prvega in drugega senzorja lomnega količnik. Iz informacij o lomnih količnikih izračuna hitrost tekočine, ki je premo sorazmerna s korenom razlike lomnih količnikov, kot je bilo opisano zgoraj. V primeru, daje merilnik namaščen v cevovod z znanim presekom A pa tudi prostorninski, masni ali molekularni pretok, ter ga prikaže ali posreduje uporabniku ali napravi 6, ki uporablja podatek o pretočni hitrosti, prostorninskem, masnem ali molekularnem pretoku.
Trije značilni izvedbeni primeri merilnikov pretoka po izumu so prikazani na sliki 16 sliki 17 in sliki 18. Vse tri primere v osnovi sestavljajo zajezitveno telo 21, prvi senzor lomnega količnika tekočine 4, drugi senzor lomnega količnika tekočine 2 ter sistem za obdelavo podatkov 5. V izvedbenem primeru prikazanem na sliki 16 sta oba senzorja lomnega količnika nameščena v bližini zajezitvenega telesa 21 s tem, da je prvi senzor lomnega količnika 4 nameščen za, drugi senzor lomnega količnika 2 pa pred zajezitveno telo. En ali oba senzorja lomnega količnika lahko namestimo tudi tako, da se zajezitvenega telesa 21 dotikata ali sta z zajezitvenim telesom spojena, takšen izvedbeni primer, kjer se zajezitvenega telesa dotika en senzor lomnega količnika, je prikazan na sliki 17. Zajezitveno telo je lahko oblikovano tudi tako, da je mogoče v zajezitveno telo vgraditi enega ali kar oba senzorja lomnega količnika, kar lahko v določenih primerih senzor lomnega količnika zavaruje pred agresivnimi ali kontaminiranimi tekočinami. Primer enega vgrajenega senzorja lomnega količnika 4 v zajezitveno telo 21 je prikazan na sliki 18.
Eno izmed možnosti merjenja pretoka na osnovi merjenja razlike lomnega količnika, je z vpeljavo votlega telesa 22. Votlo telo je telo, ki je lahko poljubne oblike, je iz vseh strani zaprto, razen na mestih odprtin, ki so namenjene izmenjavi tekočine z okolico. Votla telesa za merjenje pretoka morajo vsebovati tudi zajezitveno telo, ki votlo telo razdeli na najmanj dve komori v poljubnem prostorninskem razmerju. Vsaka izmed dveh komor ima vsaj eno odprtino, katere smer smo definirali z vektorjem odprtine 41. Vektor odprtine 41 kaže v prostor v okolici telesa in je pravokoten na ravnino, ki se najbolje prilega točkam na robu odprtine, kjer ima odprtina najmanjši presek, kot je to prikazano na sliki 31.
Dva značilna izvedbena primera prikazana na sliki 24 in sliki 25 sta izvedena tako, da ima votlo telo 22 eno ali več odprtin 23, pri katerih je vektor ali so vektorji odprtin usmerjeni v smeri proti pretoku in eno ali več odprtin, kjer je vektor ali so vektorji odprtin usmerjeni v smeri pretoka 12. Oba izvedbena primera vsebujeta še prvi senzor lomnega količnika tekočine 4, drugi senzor lomnega količnika tekočine 2 ter sistem za obdelavo podatkov 5 kot je to prikazano na sliki 24 in na sliki 25. Posebnost izvedbenega primera po sliki 24 je zajezitveno telo v votlem telesu izvedeno pod kotom različnim od 90 stopinj glede na vektor odprtin, kar razdeli votlo telo v dve poljubni komori, ki služita namestitvi senzorjev lomnega količnika in po potrebi tudi senzorja temperature. V izvedbenem primeru kot je prikazano na sliki 25, lahko votlo telo razdelimo z zajezitvenim telesom pod kotom 90 stopinj glede na os odprtin, kar omogoča namestitev odprtin po celotni dolžini stene votlega telesa, kar se pogostokrat uporablja za povprečenje pretočnega profila v pretočnih sistemih.
Naslednji izvedbeni primer prikazan na sliki 26 sestavljajo votlo telo 22 z eno ali več odprtin 23, ki imajo vektor odprtin usmerjen v smeri proti pretoku in eno ali več odprtin 23, kjer je vektor odprtin pravokoten na smer pretoka 12. Izvedbeni primer na sliki 26 vsebuje še prvi senzor lomnega količnika tekočine 4, drugi senzor lomnega količnika tekočine 2 ter sistem za obdelavo podatkov 5. Tovrstni izvedbeni primeri so še posebej zaželeni pri sistemih, kjer so pretočne hitrosti velike in se zahteva čim manjše dušenje, ki je odvisno od preseka votlega telesa, pri čemer je presek votlega telesa definiran kot projekcija površine votlega telesa na smer pretoka.
Za merjenje pretokov lahko uporabimo tudi votla telesa, ki imajo odprtine nameščene pod različnimi koti glede na smer pretoka, da lahko po potrebi prilagajamo merilno področje lomnega količnika pri določenih pretočnih hitrostih. Eden takšnih izvedbenih primerov je prikazan na sliki 27, kjer se vektorja odprtin vsaj v eni projekciji sekata pod kotom, ki mora znašati 20° ali več.
Opisani merilniki pretoka so izvedljivi tudi z uporabo hidravličnih povezovalnih vodov 10 in 11, kot je to prikazano na slikah 28, 29 in 30. Izvedba s hidravličnimi vodi omogoča, da lahko senzorje lomnega količnika in senzorje temperature umaknemo iz področja votlega telesa 22, s čimer se senzorje še dodatno zaščiti pred dinamičnimi pojavi v tekočinah in kontaminacijo oziroma poenostavimo vgradnjo senzorjev. Pri uporabi hidravličnih vodovje omogočena enostavnejša nadgradnja merilnikov pretoka z različnimi filtri trdih delcev, kot so na primer visoko učinkoviti HEPA filtri. Filtre se po potrebi namesti v hidravlični vod med votlo telo in senzor, tako da je iz votlega telesa do senzorja edina mogoča pot tekočine skozi telo filtra. Možne s seveda tudi druge namestitve, npr. okoli senzorjev lomnega količnika.
Različico merilnika z vgrajenimi hidravličnimi vodi po sliki 28 sestavljajo votlo telo 22, katerega vstavimo v tok tekočine, ki teče v smeri 12, hidravlični povezovalni vod 11 prvega senzorja lomnega količnika, prvi senzor lomnega količnika tekočine 4, zajezitveno telo 21, hidravlični povezovalni vod 10 drugega senzorja lomnega količnika, drugi senzor lomnega količnika 2, ter sistem za obdelavo podatkov 5. Če temperature niso predvidljive, se senzorjem lomnega količnika dodajo še temperaturni senzorji, tako da je odstopanje med izmerjeno temperaturo in temperaturo plina na senzorju lomnega količnika minimalno. V primeru uporabe samo enega temperaturnega senzorja, s katerim bomo merili povprečno temperaturo tekočine, je temperaturni senzor možno vgraditi ob senzor lomnega količnika 4 na hidravličnem povezovalnem vodu 11.
Izvedbeni primer na sliki 29 prikazuje možnost z le enim hidravličnim vodom 10 uporabljenim za senzor lomnega količnika 2. Na ta način smo iz področja večjih dinamičnih obremenitev odmaknili le senzor lomnega količnika 2, ki je ob znani smeri pretoka 12, tem obremenitvam tudi najbolj izpostavljen. Izvedbeni primer na sliki 30 prav tako prikazuje situacijo, ko je iz votlega telesa odmaknjen le en, le da tokrat prvi senzor lomnega količnika 4, ki je nameščen v hidravlični vod 11.
V primerih na slikah 28, 29 in 30, je sistem za obdelavo podatkov 5 povezan s senzorji lomnih količnikov, iz katerih prejema podatek o lomnem količniku iz prvega senzorja 4 in drugega senzorja lomnega količnika 2. Iz informacij o lomnih količnikih izračuna hitrost ali pretok tekočine ter ga prikaže ali posreduje uporabniku ali napravi 6, ki uporablja podatek o pretoku.
V izvedbenih primerih, ko temperature niso predvidljive, merilnik pretoka nadgradimo s senzorjem temperature, ki ga lahko namestimo na različna mesta z namenom, da lahko le z enim temperaturnim senzorjem izmerimo povprečno absolutno temperaturo tekočine, ki se pretaka skozi področje obeh odjemnih mest senzorjev lomnih količnikov. Senzorje temperature označujemo z različnimi oznakami tako, da je v njih zajeta tudi informacija ali se senzor temperature nahaja pred v ali za zajezitvenim telesom. V izvedbenem primeru na sliki 20 je senzor temperature 8 nameščen pred zajezitvenim telesom, v izvedbenem primeru na sliki 21 je senzor temperature 9 nameščen za zajezitveno telo, ter v izvedbenem primeru na sliki 22 je senzor temperature 9 nameščen v zajezitveno telo. V izvedbenih primerih, ko so pričakovane velike razlike temperature med mestom, kjer je vgrajen senzor prvega lomnega količnika in mestom, kjer je vgrajen drugi senzor lomnega količnika, lahko merilnik pretoka opremimo z dvema senzorjema temperature, ki ju vgradimo tik ob senzorja lomnega količnika, kot je to prikazano na sliki 23, s čimer minimiziramo merilni pogrešek pri izračunu pretoka tekočine.
Slika 31 prikazuje definicijo vektorja odprtine 41, ki kaže v prostor v okolici telesa in je pravokoten na ravnino, ki se najbolje prilega točkam na robu odprtine, kjer ima odprtina najmanjši presek.
Reference:
1. Wanstall, C.T., A.K. Agrawal, and J.A. Bittle, Implications of real-gas behavior on refractive index calculations for optical diagnostics of fuel-air mixing at high pressures. Combustion and Flame, 2020. 214: p. 47-56.
2. Gladstone, J.H. and T.R Dale, Researches on the Refraction, Dispersion, and Sensitiveness of Liquids. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 1863. 153: p. 317-343.
3. Pevec, S. and D. Donlagič, Miniatura fibar-optic Fabry-Perot refractive index sensorforgas sensing with a resolution of5x10(-9) RIU. Optics Express, 2018. 26(18): p. 23868-23882.
4. Pevec, S. and D. Donlagič, High resolution, all-fiber, micro-machinedsensorfor simultaneous measurement of refractive index and temperature. Optics Express, 2014. 22(13): p. 16241-16253.
Claims (30)
1. Merilnik pretoka tekočin in pretočnih hitrosti na osnovi merjenja lomnega količnika, značilen po tem, da vključuje glavni cevovod (1) prilagojen za pretok merjene tekočine, pri čemer omenjeni cevovod vključuje:
- oviro (3, 21) pretoka tekočine prilagojeno za zagotovitev razlike lomnih količnikov v tekočini, ter
- vsaj dva senzorja (2, 4) lomnega količnika tekočine razporejena na različnih delih cevovoda (1), pri čemer je:
o prvi senzor razporejen pred oviro (3, 21), drugi pa v oviri ali za oviro (3, 21), ali o je prvi senzor razporejen v oviri (3, 21), drugi pa za oviro (3, 21), ali o sta oba senzorja razporejena v oviro (21),
- in sistem za obdelavo podatkov (5) prilagojen za povezavo s senzorji (2, 4), prejem podatkov o lomnem količniku zaznanem na vsakem izmed senzorjev (2, 4) ter preračun pretoka in/ali pretočne hitrosti tekočine.
2. Merilnik po zahtevku 1, kjer je omenjena ovira izvedena kot dušilno telo ali kot zajezitveni element.
3. Merilnik po zahtevku 2, kjer je ovira dušilno telo (3), ki je lahko v obliki:
- zoženega cevovoda končne dolžine,
- zaslonke, ki je v osnovi izdelana iz tanke plošče z vsaj eno ali z več pretočnimi odprtinami,
- šobe,
- poljubne oblike, ki v glavnem cevovodu zmanjša svetli presek glavnega cevovoda.
4. Merilnik po zahtevku 2, kjer je ovira zajezitveni element (21), ki je lahko v obliki:
- poljubne 3D oblike, kot so cilindrična telesa, kupolasta telesa, kvadrasta telesa, stožčasta telesa in na splošno vsa telesa, ki so sposobna zajeziti pretok ali
- votlega telesa, ki ima vsaj dve odprtini za omogočanje pretoka tekočine in v notranjosti vsaj dve komori.
5. Merilnik pretoka tekočin in pretočnih hitrosti na osnovi merjenja lomnega količnika, značilen po tem, da vključuje:
- oviro (21) pretoka tekočine prilagojeno za zagotovitev razlike lomnih količnikov v tekočini, pri čemer je ovira oblikovana kot zajezitveni element (21), ter
- vsaj dva senzorja (2, 4) lomnega količnika tekočine razporejena na različnih delih merilnika, pri čemer je:
o prvi senzor razporejen pred oviro, drugi pa v oviri ali za oviro, ali o je prvi senzor razporejen v oviri ali pred oviro, drugi pa za oviro, ali o sta oba senzorja razporejena v oviro,
- in sistem (5) za obdelavo podatkov prilagojen za povezavo s senzorji, prejem podatkov o lomnem količniku zaznanem na vsakem izmed senzorjev (2,4 ) ter preračun pretoka in/ali pretočne hitrosti tekočine.
6. Merilnik po zahtevku 4 ali zahtevku 5, kjer je zajezitveni element oblikovano kot votlo telo (22) z dvema ali več odprtinami (23).
7. Merilnik po zahtevku 6, kjer ima votlo telo (22) eno ali več odprtin (23), kjer je vektor odprtin usmerjen v smeri proti pretoku in eno ali več odprtin, kjer je vektor odprtin usmerjen v smeri pretoka (12).
8. Merilnik po zahtevku 6, kjer ima votlo telo (22) eno ali več odprtin (23), kjer je vektor odprtin usmerjen v smeri proti pretoku in eno ali več odprtin (23), kjer je vektor odprtin pravokoten na smer pretoka (12).
9. Merilnik po zahtevku 6, kjer ima votlo telo (22) z eno ali več odprtinami (23), pri čemer se vektorja odprtin vsaj v eni projekciji sekata pod kotom večjim od 20°.
10. Merilnik po kateremkoli izmed predhodnih zahtevkov, kjer je vsaj eden izmed senzorjev (2, 4) lomnega količnika v stiku z oviro (3, 21).
11. Merilnik po kateremkoli izmed predhodnih zahtevkov, kjer je ovira (3, 21) v centru cevovoda, v bližini ali na eni izmed strani, spodnji ali zgornji, cevovoda.
12. Merilnik po kateremkoli izmed predhodnih zahtevkov, ki nadalje vključuje sredstvo (6) za prikaz ali pa posredovanje informacij ločeni napravi, s katerim se lahko v realnem času prikaže ali posreduje uporabniku oziroma napravi podatke o zaznanem prostorninskem, masnem ali molekularnem pretoku.
13. Merilnik po kateremkoli izmed predhodnih zahtevkov, kjer je merilno mesto lomnega količnika sestavljeno iz hidravličnega povezovalnega voda (10, 11) in senzorja (2, 4) lomnega količnika tako, da se senzor (2, 4) nameščen na mestu, ki je oddaljeno od cevovoda (1) ali področja ovire (3, 21).
14. Merilnik po kateremkoli izmed predhodnih zahtevkov, kjer sta senzorja (2, 4) povezana s sistemom za obdelavo podatkov (5) preko dielektričnega valovoda (7).
15. Merilnik po zahtevku 14, kjer je dielektričen valovod optično vlakno.
16. Merilnik po kateremkoli izmed predhodnih zahtevkov, kjer sestavljata prvi senzor lomnega količnika (4) in drugi senzor lomnega količnika (2), Fabry-Perotova interferometra.
17. Merilnik po kateremkoli izmed predhodnih zahtevkov, kjer sistem za obdelavo podatkov vsebuje pod-sistem za optično spektralno analizo.
18. Merilnik po zahtevku 17, kjer je pod-sistem za optično spektralno analizo optični spektralni analizator ali laser, kateremu se spreminja valovna dolžina.
19. Merilnik po kateremkoli izmed predhodnih zahtevkov razen 5, kjer je tekočina plin in sistem za obdelavo podatkov (5) izračuna prostorninski pretok plina ali po izrazu
2RT—--n2 - 1 ali po izrazu , Tinx — T2n2 φν = aA 2R—--—
J n2 “ 1 kjer a predstavlja pretočni koeficient, ki ga lahko obravnavamo kot konstanto pri dovolj velikih vrednostih Reynoldsovega števila, >4 je presek cevovoda, R splošna plinska konstanto, T povprečna absolutna temperatura, Ti temperatura na merilnem mestu kjer merimo ni, T2 temperaturo na merilnem mestu kjer merimo n2, ni lomni količnik izmerjen z drugim senzorjem lomnega količnika (2) in n2 lomni količnik tekočine izmerjen s prvim senzorjem lomnega količnika (4).
20. Merilnik po kateremkoli izmed predhodnih zahtevkov, kjer je tekočina plin in sistem za obdelavo podatkov (5) izračuna masni pretok tekočine v primeru, da je merjena tekočina plin, ali po izrazu
CiA
Φτη = “7“ ^2RT(n.i — n2)(n2 — 1) K ali po izrazu:
M -----------Φτη 2(Zj4 — -J 2RT (n^ ^2)(^2 — 1) kjer a predstavlja pretočni koeficient, ki ga lahko obravnavamo kot konstanto pri dovolj velikih vrednostih Reynoldsovega števila, A je presek cevovoda, k Gladstone-Daleov koeficient, R splošna plinska konstanta, T povprečna absolutna temperatura, Ti temperatura na merilnem mestu kjer merimo m, T2 temperaturo na merilnem mestu kjer merimo n2, ni lomni količnik izmerjen z drugim senzorjem lomnega količnika (2) in n2 lomni količnik tekočine izmerjen s prvim senzorjem lomnega količnika (4).
21. Merilnik po kateremkoli izmed predhodnih zahtevkov, kjer je tekočina plin in sistem za obdelavo podatkov (5) izračuna molekularni pretok tekočine v primeru, da je merjena tekočina plin, ali po izrazu
2 _______________________
Φμ — aA — n2)(n2 — 1) ali po izrazu:
2 ,-------------------------------------Φμ — — T2n2^n2 — 1) kjer a predstavlja pretočni koeficient, ki ga lahko obravnavamo kot konstanto pri dovolj velikih vrednostih Reynoldsovega števila, A je presek cevovoda, / polarizabilnost molekul plina, Na Avogadrovo število, R splošna plinska konstanta, T povprečna absolutna temperatura, Ti temperatura na merilnem mestu kjer merimo m, T2 temperaturo na merilnem mestu kjer merimo n2, tv lomni količnik izmerjen z drugim senzorjem lomnega količnika (2) in n2 lomni količnik tekočine izmerjen s prvim senzorjem lomnega količnika (4)
22. Merilnik po kateremkoli izmed predhodnih zahtevkov, kjer merilnik dodatno vsebuje vsaj en temperaturni senzor (8, 9) povezan s sistemom za obdelavo podatkov (5).
23. Merilnik po zahtevku 22, kjer je vsaj en temperaturni senzor (8, 9) optičen in povezan s sistemom za obdelavo podatkov (5) z optičnim vlaknom.
24. Merilnik po kateremkoli izmed zahtevkov od 22 do 23, kjer poleg vsaj enega senzorja lomnega količnika nahaja še temperaturni senzor povezan s sistemom za obdelavo podatkov.
25. Merilnik po kateremkoli izmed predhodnih zahtevkov, kjer sta senzorja lomnega količnika prilagojena tako, da poleg lomnega količnika izmerita še absolutno temperaturo, in sta povezana s sistemom za obdelavo podatkov z optičnim vlaknom.
ni — n2
2RT—--n2 - 1
26. Merilnik po zahtevku 25, kjer sta omenjena senzorja lomnega količnika prilagojena merjenje lomnega količnika in absolutno temperaturo optična.
27. Merilnik po kateremkoli izmed predhodnih zahtevkov, kjer je merjena tekočina plin.
28. Metoda določanja pretoka tekočine z merilnikom pretoka tekočine in pretočnih hitrosti po kateremkoli izmed predhodnih zahtevkov, pri čemer metoda vključuje sledeče korake:
a) meritev vsaj dveh lomnih količnikov tekočine s pomočjo vsaj dveh senzorjev lomnega količnika,
b) izračun hitrosti pretoka z uporabo podatkov pridobljenih v koraku a).
29. Metoda po zahtevku 28, kjer je tekočina plin in se za izračun hitrosti v koraku b) uporabi enačbo v = a λ ali enačbo y-j Τ2Π2 v = a 2R-^—— .
-J n2-l
30. Metoda po zahtevku 28 ali 29, ki nadalje vključuje korak:
c) izračun prostorninskega in/ali masnega in/ali molekularnega pretoka, pri čemer se:
- prostorninski pretok izračuna z uporabo podatkov pridobljenih v koraku a) ali koraku b) ter enačbe
J ni — n2 2RT —---n2-l ali enačbe φν = a A IŽR^^ni yj n2-l in/ali masni pretok izračuna z uporabo podatkov pridobljenih v koraku a) ali koraku b) ter enačbe
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SI202200089A SI26371A (sl) | 2022-06-03 | 2022-06-03 | Merilnik pretoka tekočin in pretočnih hitrosti na osnovi merjenja razlike lomnih količnikov tekočin in metoda določanja pretoka in pretočnih hitrosti tekočine |
| PCT/SI2022/050020 WO2023234874A1 (en) | 2022-06-03 | 2022-06-29 | Device for measurement of liquid flow and flow speed based on measurement of refractive indexes of liquids and a method for determination of liquid flow and flow speed |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SI202200089A SI26371A (sl) | 2022-06-03 | 2022-06-03 | Merilnik pretoka tekočin in pretočnih hitrosti na osnovi merjenja razlike lomnih količnikov tekočin in metoda določanja pretoka in pretočnih hitrosti tekočine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SI26371A true SI26371A (sl) | 2023-12-29 |
Family
ID=83080985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SI202200089A SI26371A (sl) | 2022-06-03 | 2022-06-03 | Merilnik pretoka tekočin in pretočnih hitrosti na osnovi merjenja razlike lomnih količnikov tekočin in metoda določanja pretoka in pretočnih hitrosti tekočine |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| SI (1) | SI26371A (sl) |
| WO (1) | WO2023234874A1 (sl) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2058340A (en) * | 1979-09-11 | 1981-04-08 | Standard Telephones Cables Ltd | Measuring fluid flow |
| US5153665A (en) * | 1991-06-14 | 1992-10-06 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Vaporizing particle velocimeter |
| EP0967466A1 (de) * | 1998-06-25 | 1999-12-29 | Endress + Hauser Flowtec AG | Optischer Wirbelströmungsaufnehmer |
| DE102014015555B3 (de) * | 2014-10-22 | 2015-11-19 | Bundesrepublik Deutschland, vertr. durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, dieses vertreten durch den Präsidenten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt | Verfahren zum Detektieren der Kritikalität eines Wirkdruckbauelements und Vorrichtung zur Verkörperung eines Durchflusses |
| WO2020105540A1 (ja) * | 2018-11-19 | 2020-05-28 | 京セラ株式会社 | 流体検出センサおよび流体検出装置 |
-
2022
- 2022-06-03 SI SI202200089A patent/SI26371A/sl active IP Right Grant
- 2022-06-29 WO PCT/SI2022/050020 patent/WO2023234874A1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023234874A1 (en) | 2023-12-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1164789A (en) | In situ measurement of gas content in formation fluid | |
| EP1212594B1 (en) | Process flow plate with temperature measurement feature | |
| EP0904523B1 (en) | Flow meter pitot tube with temperature sensor | |
| EP2063236A1 (en) | Optical fluid level indicator with liquid recognition | |
| US6024488A (en) | Highly accurate temperature sensor using two fiber Bragg gratings | |
| KR20010006071A (ko) | 온도 센서를 갖춘 유량계 피토관 | |
| US8910527B2 (en) | Vortex flowmeter with optimized temperature detection | |
| FI95322C (fi) | Spektroskooppinen mittausanturi väliaineiden analysointiin | |
| EP3158318B1 (en) | Probe for gas sensor with gas split sample gas flow | |
| CA2775265A1 (en) | Velocity survey with powderizer and agent flow indicator | |
| CN111033219A (zh) | 燃气流通管线中的黑色粉末浓度的光学检测 | |
| US4433575A (en) | Flow splitting device for fluid flow meter | |
| US20100253933A1 (en) | In-line mercury detector for hydrocarbon and natural gas | |
| SI26371A (sl) | Merilnik pretoka tekočin in pretočnih hitrosti na osnovi merjenja razlike lomnih količnikov tekočin in metoda določanja pretoka in pretočnih hitrosti tekočine | |
| NO174866B (no) | Spredecelle for fluidum | |
| US7129471B2 (en) | Corrosion detecting device | |
| JP2009063399A (ja) | 光ファイバ流量センサ及びそれを使った流量検知システム | |
| US7573565B1 (en) | Methods and systems for determining the density and/or temperature of fluids | |
| Chin | An experimental study on flow boiling in a narrow channel: from convection to nucleate boiling | |
| JPH09101186A (ja) | ピトー管式質量流量計 | |
| US9341642B1 (en) | Laser system for measuring fluid velocity | |
| FR2673716A1 (fr) | Debitmetre a fibre optique. | |
| US20230314235A1 (en) | Protective tube for cryogenic applications | |
| Yao et al. | Proposal and testing for a fiber-optic-based measurement of flow vorticity | |
| RU2254579C1 (ru) | Волоконно-оптический измеритель скорости и расхода оптически непрозрачных жидкостей |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OO00 | Grant of patent |
Effective date: 20240109 |