Устройство для измерения плотности жидких систем

 

Изобретение относится к устройствам для измерения плотности жидких сред с твердыми или газообразными включениями. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности измерения плотности жидких многофазных систем с учетом относительного движения фаз. Это достигается тем, чТо вертикальная измерительная колонка выполнена в виде двух параллельных и симметричных относительно входного и выходного патрубков fl - и l5 -образных каналов, имеющих одинаковые геометрические размеры . В верхней и нижней частях измерительной колонки на равном расстоянии от входного и выходного патрубков установлены отборники давления, соединенные с дифференциальным манометром , выход которого подключен к регистратору. Новым в устройстве является и -образный канал измерительной колонки,идентичный 5 -образному , что позволяет взаимно компенсировать изменение плотности измеряемой среды на симметричных подъемных и опускных участках из-за различий в относительных скоростях движения фаз. 1 ил. с (О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 N 9/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4098812/24-25 (22) 24.07.86 (46) 30.12.87. Бюл. ¹ 48 (75) А.И.Павловский, А.В.Братков и А.M.Åðìoëoâ (53) 531.756 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 800818, кл. G 01 N 9/26, 21.09.78.

Авторское свидетельство СССР № 1104390, кл. G 01 N 9/26, 04.02.83.

Патент США № 3981202, кл. G 01 N 9/26, 21.09.?6. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ Ж ЩКИХ СИСТЕМ (57) Изобретение относится к устройствам для измерения плотности жидких сред с твердыми или газообразными включениями. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности измерения плотности жидких многофазных систем с учетом относи„„SU„„1363010 А1 тельного движения фаз. Это достигается тем, что вертикальная измерительная колонка выполнена в виде двух параллельных и симметричных относительно входного и выходного патрубков Й вЂ” и U -образных каналов, имеющих одинаковые геометрические размеры, В верхней и нижней частях измерительной колонки на равном расстоянии от входного и выходного патрубков установлены отборники давления, соединенные с дифференциальным манометром, выход которого подключен к регистратору. Новым в устройстве является / -образный канал измерительной колонки, идентичный Я -образному, что позволяет взаимно компенсировать изменение плотности измеряемой среды на симметричных подъемных и опускных участках из-за различий в относительных скоростях движения фаз. 1 ил.

1363010

35 где

Изобретение относится к устройствам для измерения плотности жидких сред с твердым или газообразными включениями и может найти применение в нефтехимической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности 10 измерения плотности жидких многофазных систем с учетом относительного движения фаз.

На чертеже изображено предлагаемое устройство. 1Г

Устройство содержит вертикальную измерительную колонку 1, выполненнук

1 в виде двух параллельных, симметричных относительно входного 2 и выходного 3 патрубков каналов 4 и 5. Канал 4 имеете -образную форму, а канал 5 — 1Г-образную форму. Каналы 4 и

5 имеют одинаковые геометрические размеры. В верхней и нижней точках каналов 4 и 5 на равных расстояниях от патрубков 2 и 3 размещены отборники 6 и 7 давления.

Отборники при помощи импульсных трубок 8, заполненных эталонной жидкостью, соединены с дифференциальным манометром 9, выход которого подключен к регистратору 10. Проточная часть измерительной колонки 1 относительно патрубков 2 и 3 и отборников

6 и 7 давления состоит из четырех участков 11-14 одинакового диаметра и длины, причем на участках 11 и 13 осуществляется подъемное течение исследуемого потока, а на участках 12 и 14 — опускное. 40 .Устройство работает следующим образом.

Исследуемый поток жидкости с плотностью р через входной патрубок 2 поступает в измерительную колонку 1, 45 где разделяется на два параллельных потока в каналах 4 и 5 и выходит из колонки через выходной патрубок 3.

Вследствие различия относительных скоростей фаз (жидкой, газообразной 50 и твердой) на подъемных и опускных участках измерительной колонки плотности потока на этих участках будут различны (соответственно р„, и р „ )

Проточная часть измерительнои колон- 55 ки представляет собой гидравлический мост с вершинами у выходного и входного патрубков 2 и 3, где статические давления потоков равны соответственно Р, и Р, и у отборников 6 и

7 давления (в точках отбора давления) к которым подключен дифференциальный манометр. Участки 11-14 являются плечами этого моста, гидравлические сопротивления которых при течении потока по соответствующим участкам равны R,-К . Тогда выражение для относительного раэбаланса моста без учета гидростатического давления, а только за счет потерь статического давления на трение, будет иметь вид:

Rg4 В13 R « Rig

В силу геометрической симметрии и тождественности условий течения на участках 11 и 13, а также на участках 12 и 14 неаависимо от расхода исследуемого потока выполняется paseHcTao R« = R „зи R,ÿ= R«, т вклад потерь статического давления на гидравлическое сопротивление на различных участках измерительной колонки взаимно компенсируется. Таким образом, разность давлений и РА„„ измеряемая дифференциальным манометром,будет пропорциональна разности гидростатических столбов исследуемого потока со средней плотностью р и эталонной жидкости с плотностью о у 1Рьм = Н (9 яэ )

Н вЂ” высота измерительной колонки, у (pî„+ p„) 2 средняя ность потока в измерительной колонке.

Преимущество предлагаемого устройства по сравнению с известными достигается за счет симметричного расположения подъемных и опускных участков проточной части измерительной колонки относительно входного и выходного патрубков и точек отбора давления, а также тождественности геометрических размеров Я вЂ” и U-образных параллельных каналов.

Кроме того, предлагаемое устройство позволяет измерять плотность жид- . ких многофазных систем при значительных колебаниях расхода измеряемой среды.

Формула изобретения

Устройство для измерения плотности жидких систем, содержащее вертикаль1363010

С ос т ав и тель В. Пер ес адько

Техред А Кравчук Корректор В.Гирняк

Редактор А.Ревин

Заказ 6395/31 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ную измерительную колонку, выполненную в виде двух параллельных каналов, один из которых имеет Я -образную форму, соединенных с входным и выходным патрубками, размещенными в горизонтальной плоскости, причем на каждом из каналов на равном расстоянии от патрубков установлены отборники давления, соединенные с диф-, 10 ференциальным манометром, выход которого подключен к регистратору, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воз- можностей устройства путем обеспечения возможности измерения плотности жидких многофазных систем с учетом относительного движения фаз, другой канал выполнен Г -образной формы с геометрическими размерами, тождественными Й -образному каналу, симметрично ему.