Patent RU-40496-U1 (RU)
Title: Устройство для измерения состава и расхода многокомпонентной жидкости на основе ядерного магнитного резонанса (варианты)
IPC: G01V3/00
Filed: 2004-05-05
Granted: 2004-09-10
Abstract: Предлагаемое устройство для измерения состава и расхода многокомпонентной жидкости на основе ядерного магнитного резонанса относится к измерительной технике и может применяться в области нефтедобычи, при первичной обработке нефти и в других областях промышленности и техники. Решаемая техническая задача заключается в повышении точности измерений состава и расхода многокомпонентной жидкости, увеличение КПД использования магнитной системы, упрощении конструкции и уменьшении размеров и веса предлагаемого устройства. 
     Устройство во всех вариантах (фиг.1, 2) содержит магнитную систему, состоящую из ярма, выполненного из первой скобы 1 1  и второй скобы 1 2 , первого постоянного магнита 2 1  и второго постоянного магнита 2 2 , собранных из отдельных элементов, первого сердечника 3 1  и второго сердечника 3 2 , первого полюсного магнитного наконечника 4 1  и второго полюсного магнитного наконечника 4 2 , обеспечивающих создание однородного магнитного поля в пространстве между ними. Отверстия 5, выполненные в первой скобе 1 1  и второй скобе 1 2  обеспечивают доступ к регулирующим элементам 6, выполненных в виде винтов, расположенных в первом сердечнике 3 1  и втором сердечнике 3 2  для получения требуемого объема однородного магнитного поля. Труба 7 (фиг.1, 6), выполненная из немагнитного материала, часть которой расположена в пространстве между первым полюсным наконечником 4 1  и вторым полюсным наконечником 4 2 , имеет первый периферийный участок 8 1  и второй периферийный участок 8 2  для первого и второго вариантов технического решения, а третий периферийный участок 8 3 , четвертый периферийный  
     участок 8 4 , пятый периферийный участок 8 5 , шестой периферийный участок 8 6  для третьего и четвертого вариантов технического решения, которые размещены в периферийной части межполюсного пространства и центральный участок 9, размещенный в центральной части межполюсного пространства магнитной системы, внутри которого размещена радиочастотная катушка 10, электрически соединенная с электронным блоком обработки сигналов 11, и выполненный таким диаметром, что внутренний объем центрального участка 9 трубы 7, ограниченный радиочастотной катушкой 10, не выходит за пределы границ однородного магнитного поля межполюсного пространства магнитной системы, где выполняются условия реализации ядерного магнитного резонанса, т.е. относительное изменение магнитной индукции в любом направлении внутри этого объема не превышает 10 -3 . Первая катушка подмагничивания 12 1  и вторая катушка подмагничивания 12 2 , входящие в состав магнитной системы, датчик давления 13 и датчик температуры 14, врезанные в первый периферийный участок 8 1  трубы 7, соединены с электронным блоком обработки сигналов 11. Между первым наконечником 4 1  и центральным участком 9 трубы 7 размещена первая градиентная катушка 15 1  а между вторым наконечником 4 2  и центральным участком 9 трубы 7 размещена вторая градиентная катушка 15 2 , соединенные с электронным блоком обработки сигналов 11. Размещение второй градиентной катушки 15 2  аналогично размещению первой градиентной катушке 15 1  и на фиг.1 и 2 не показано. Конфигурация трубы 7, расположенной в межполюсном пространстве магнитной системы, для первого и второго вариантов предлагаемого устройства имеют одну конструкцию, а для третьего и четвертого вариантов другую. Для первого и второго вариантов конфигурация трубы 7 (фиг.7) выполнена следующим образом. Перед входом в межполюсное пространство магнитной системы труба 7 разветвляется на первый  
     периферийный участок 8 1  и второй периферийный участок 8 2 . Далее эти участки, пройдя периферийную область межполюсного пространства магнитной системы, в центральной ее части соединяются в один центральный участок 9, который проходит центральную часть межполюсного пространства, где располагается однородное магнитное поле, и выходит из межполюсного пространства магнитной системы. 
     Для третьего и четвертого вариантов конфигурация трубы 7 (фиг.8) выполнена в виде петли. Войдя в межполюсное пространство магнитной системы, труба 7 третьим периферийным участком 8 3 , четвертым периферийным участком 8 4 , пятым периферийным участком 8 5  и шестым периферийным участком 8 6  последовательно обходит все стороны по периферийной области магнитной системы, затем центральным участком 9 трубы 7 проходит по центральной области магнитной системы и выходит из межполюсного пространства магнитной системы. Радиочастотная катушка 10 в первом и третьем вариантах (фиг.3, 4) размещена между первым экраном Фарадея 16 1  и вторым экраном Фарадея 16 2  коаксиально внутри центрального участка 9 трубы 7 так, что оси межполюсного пространства магнитной системы и радиочастотной катушки 10 расположены перпендикулярно друг к другу, причем центр радиочастотной катушки 10 конструктивно расположен в центре межполюсного пространства магнитной системы, а площадь сечения центрального участка 9 трубы 7 в месте размещения радиочастотной катушки 10 разделена ею на две равные части S 1 =S 2 . Во втором и четвертом вариантах (фиг.5, 6) технического решения радиочастотная катушка 10 выполнена в виде двух параллельно расположенных первой секции 17 1  и второй секции 17 2 , намотанных и соединенных между собой так, что создают магнитные поля взаимно противоположного направления, причем каждая из секций размещена на внутренней поверхности центрального участка 9 трубы 7, а на своей внутренней стороне имеют первый экран Фарадея 16 1  и второй экран.  
     Фарадея 16 2  соответственно и плоские части обеих секций образуют одну общую перегородку, делящую площадь сечения центрального участка 9, на две равные части S 1 =S 2 .