Устройство для измерения параметров газового потока
Устройство относится к измерительной технике и предназначено для измерения физических свойств веществ, в частности - природного газа в трубопроводе, и может быть использовано для контроля параметров газовых потоков при добыче или транспортировке газа.
Задачей полезной модели является повышение быстродействия и точности измерений параметров газового потока.
Устройство включает в себя датчик 1 температуры смеси, датчик 2 и 3 давления, вычислительный блок 5, индикаторный блок 6 и диафрагму 7. Дополнительно устройство снабжено датчиком влажности 4, например оптическим.
Предложенное устройство для измерения параметров газового потока позволяет увеличить точность измерения параметров и обеспечить инвариантность измерений за счет функционального описания взаимодействия измеряемых параметров газового потока и измерительных приборов.
Устройство относится к измерительной технике и предназначено для измерения физических свойств веществ, в частности - природного газа в трубопроводе, и может быть использовано для контроля параметров газовых потоков при добыче или транспортировке газа.
Известно устройство для измерения параметров газового потока - измерительная линия, которая включает в себя измеритель расхода, узлы измерения температуры и давления, диафрагменный штуцер, фланцевые соединения и компенсационную раздвижную муфту. [Патент РФ №2091576]
Недостатком устройства является то, что при измерении каждой физической величины не учитывается взаимное влияние параметров друг на друга в переходных режимах.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является устройство для контроля измерения параметров газожидкостной смеси в трубопроводе [Патент РФ на полезную модель №37222], которое состоит из двух гамма - абсорбционных датчиков, датчика температуры смеси, датчика давления, которые расположены в трубопроводе на фиксированном расстоянии друг от друга, вычислительного и индикаторного блоков. По показаниям первого и второго гамма - абсорбционных датчиков, датчика температуры смеси, датчика давления вычисляются приведенные объемные концентрации жидкости и газа в трубопроводе.
Недостатком устройства является то, что необходимо предварительно корректировать линейные коэффициенты ослабления излучений при отклонениях температуры.
Технический результат заключается в повышении точности и быстродействия в переходных и стационарных режимах измерения параметров газовых потоков непосредственно в трубопроводе, например, при добыче или транспортировке газа.
Технический результат достигается тем, что устройство измерения параметров газового потока содержит датчик температуры смеси, первый и второй датчики давления в трубопроводе, диафрагму, расположенную между ними, вычислительный блок, выход которого подключен к входу индикаторного блока, причем новым является то, что дополнительно введен датчик влажности, например, оптический, сигналы измерений с которых поступают на вычислительный блок, где одновременно происходят два процесса: преобразование аналоговых сигналов с измерительных приборов (датчиков) в цифровые и расчет действительных значений параметров газового потока согласно функциональной зависимости взаимодействия потока и датчиков. При этом диафрагму располагают между датчиками давления.
На чертеже представлена структура устройства для измерения параметров газового потока, которое содержит датчик 1 температуры смеси, датчики 2 и 3 давления, датчик влажности 4, вычислительный блок 5, индикаторный блок 6 и диафрагму 7. Все датчики установлены на измерительном участке трубопровода 8, выполненного в виде трубной вставки с фланцевым или быстроразъемным соединением для установки его в технологический трубопровод, по которому транспортируется поток газа.
Устройство работает следующим образом. После предварительного размещения датчиков 1, 2, 3, 4, диафрагмы 7 на измерительном участке трубопровода 8 с движущимся потоком газа и включения электропитания устройства на выходах датчика 1 температуры смеси и датчиков давления 2 и 3 в результате процессов тепломассообмена между потоком газа и датчиками появляются соответствующие аналоговые сигналы, поступающие на входы вычислительного блока 5, где сигналы измерений преобразуются в цифровые, при этом одновременно происходит расчет параметров согласно функциональным зависимостям взаимодействия потока и датчиков. Вычисленные значения параметров индицируются в блоке 6.
С целью повышения точности измерений параметров газового потока одновременно используется измерение параметров потока и совместная обработка измерений в реальном времени.
Устройство измерения параметров газового потока, включающее датчик температуры смеси, первый и второй датчики давления в трубопроводе, диафрагму, расположенную между ними на фиксированном расстоянии друг от друга, вычислительный блок, выход которого подключен к входу индикаторного блока, отличающееся тем, что дополнительно введен датчик влажности, например оптический, причем выходы датчиков соединены с соответствующими входами вычислительного блока, обеспечивающего возможность произведения вычислений в реальном времени с учетом взаимного влияния выходных сигналов с датчиков.
