Patent RU-73072-U1 (RU)
Title: Плотномер-расходомер жидких или газовых сред
IPC: G01F1/34
Filed: 2008-01-09
Granted: 2008-05-10
Abstract: Предполагаемая полезная модель относится к области измерительной техники, может быть использована для измерения параметров жидкости или газа непосредственно в трубопроводе и может найти применение в нефтегазодобывающей промышленности. Задачей заявляемого устройства является расширение эксплуатационных возможностей, повышение точности измерения параметров жидкости или газа в трубопроводе с небольшим расходом. Указанная задача решается тем, что в плотномере-расходомере жидких или газовых сред, содержащем измерительную колонку, установленную на трубопроводе, два датчика разности давления, расположенные в нижней части измерительной колонки, датчик температуры рабочей среды, датчик абсолютного давления, импульсные трубки с «эталонной» жидкостью, воспринимающей давление рабочей среды непосредственно контактным методом, датчик температуры «эталонной» жидкости, залитой в импульсные трубки, расположенные на одном уровне в нижней части измерительной колонки два отборника давления, и отборник давления, установленный на корпусе для термометра, а также регистрирующий блок; в котором: измерительная колонка выполнена в виде двух коаксиальных, установленных с кольцевым зазором вертикальных труб - с внешней трубой и внутренней трубой, являющейся отводом колена трубопровода с измеряемой средой, верхняя часть которого снабжена сужающим устройством с насадкой, при этом, площадь сечения внутренней трубы равна площади сечения кольцевого зазора, а длина насадки выбирается из условия: l=(3÷4)d, где: l - длина насадки, мм, a d - диаметр насадки, мм, при этом  
     измерительная колонка снабжена третьим датчиком разности давления в верхней части указанной колонки и датчиком давления, установленном на внешней стенке отвода трубопровода в нижней части указанной колонки, кроме того, два датчика давления установлены под прямым углом на стенке внешней трубы, при этом указанные датчики давления расположены на одном уровне в нижней части вертикальной колонки от уровня, которого на расстоянии H 2  размещен дополнительный датчик давления, связанный импульсной трубкой с «эталонной» жидкостью с датчиком давления на стенке внешней трубы, а на расстоянии H 1  - другой дополнительный датчик давления, соединенный импульсной трубкой с датчиком давления на корпусе термометра, при этом, два датчика давления, расположенные под прямым углом на стенке внешней трубы, соединены импульсными трубками с «эталонной» жидкостью с одним из указанных датчиков разности давления, а датчик давления, установленный на корпусе термометра, соединен импульсной трубкой с «эталонной» жидкостью с плюсовой камерой другого датчика разности давления, датчик давления, установленный на внешней стенке отвода трубопровода, аналогично связан с минусовой камерой этого же датчика разности давления, кроме того, внешняя труба измерительной колонки снабжена крышкой, в которой выполнено отверстие для установки плюсовой камеры третьего датчика разности давления, минусовая камера которого соединена с измерительной импульсной трубкой, размещенной в потоке рабочей среды при выходе из насадки сужающего устройства внутренней трубы, а измерение плотности среды осуществляется по формулам:     где: ρ г.  - плотность измеряемой газовой среды, кг/м 3 ; ρ ж  - плотность измеряемой жидкости, кг/м 3 ;  
     p t.эт.  - плотность "эталонной" жидкости, при температуре окружающей среды, кг/м 3 ; ΔP 1  - разность давления между столбом «эталонной» жидкости и суммой гидростатического давления рабочей среды и потерями на трение на участке высоты H 1  в трубопроводе на восходящем потоке, Па; ΔР 2  - разность давления между столбом «эталонной» жидкости и разностью гидростатического давления рабочей среды и потерями на трение на участке высоты Н 2  в измерительной колонке в нисходящем потоке, Па; g - ускорение свободного падения, м/с 2 ; H 1  - расстояние между дополнительным датчиком давления и датчиком давления, установленном на стенке внешней трубы, м; Н 2  - расстояние между другим дополнительным датчиком давления и датчиком давления, установленном на стенке трубопровода, м; H 1k  и Н 2k     - высота компенсации столба «эталонной» жидкости для выбора диапазона измерения плотности газа, м, а измерение объемного расхода газа определяется по следующей формуле:   где: Q г  - объемный расход газа, м 3 /с; d - диаметр насадки, м; d м  - диаметр мембраны третьего датчика разности давления, м; ΔР - перепад давления, измеряемый третьим датчиком разности давления, Па; ρ г.  - плотность измеряемого газа, кг/м 3 , а измерение массового расхода потока жидкости определяется по формуле:   где: M ж  - массовый расход жидкости, кг/с; ρ ж  - плотность измеряемой жидкости, кг/м 3 ;  
     d - диаметр насадки, м; d м  - диаметр мембраны третьего датчика разности давления, м; ΔР - перепад давления, измеряемый третьим датчиком разности давления, Па. Кроме того, в плотномере-расходомере датчик температуры рабочей среды, датчик абсолютного давления, два датчика разности давления, расположенные в нижней части измерительной колонки, и датчик разности давления - в верхней части указанной колонки соединены с регистрирующим блоком.