Кориолисов массовый расходомер, способ измерения массового расхода протекающей в трубопроводе среды, применение массового расходомера и способа измерения массового расхода протекающей в трубопроводе среды

Расходомер содержит измерительную трубку, через которую при работе протекает многофазная среда, устройство возбуждения изгибных колебаний трубки, сенсорное устройство для вырабатывания измерительных сигналов (s₁, s₂) колебаний трубки. Управляющий устройством возбуждения электронный блок вырабатывает выведенное из измерительных сигналов (s₁, s₂) колебаний первое промежуточное значение (Х'_m) массового расхода и запускающий устройство возбуждения ток (i_exc) возбуждения. На основе тока (i_exc) возбуждения и/или доли тока (i_exc) возбуждения вырабатывают второе промежуточное значение (Х₂), соответствующее демпфированию колебаний измерительной трубки, зависимому от кажущейся вязкости и/или произведения вязкости на плотность протекающей среды. С использованием значения (Х₂) и полученного предварительно или при работе значения (Х_η) вязкости, соответствующего вязкости протекающей среды и/или заданной эталонной вязкости, вырабатывают корректировочное значение (Х_K) для промежуточного значения (Х'_m). По значениям (Х'_m) и (Х_K) электронный блок вырабатывает точное значение (Х_m) массового расхода. Изобретение повышает точность измерения неоднородных сред (в частности, газожидкостных смесей). 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

1. Кориолисов массовый расходомер, в частности кориолисов массовый расходомер/плотномер или кориолисов массовый расходомер/вискозиметр, для измерения массового расхода протекающей в трубопроводе, в частности двух- или многофазной, среды, содержащий измерительный преобразователь вибрационного типа и электрически связанный с измерительным преобразователем электронный блок, причем измерительный преобразователь содержит, по меньшей мере, одну вставленную в трубопровод, в частности, в основном, прямую и служащую для протекания измеряемой среды измерительную трубку (10), сообщенную с присоединенным трубопроводом; воздействующее на измерительную трубку (10) устройство (40) возбуждения для приведения, по меньшей мере, одной измерительной трубки (10) при работе в изгибные колебания, по меньшей мере, периодически и/или, по меньшей мере, частично, а также

сенсорное устройство (60) для регистрации колебаний, по меньшей мере, одной измерительной трубки (10), выполненное с возможностью вырабатывания, по меньшей мере, одного первого представляющего колебания измерительной трубки (10) на впускной стороне измерительного сигнала (s₁) колебаний и, по меньшей мере, одного второго представляющего колебания измерительной трубки (10) на выпускной стороне измерительного сигнала (s₂) колебаний, причем электронный блок (50) измерительного прибора выполнен с возможностью, по меньшей мере, периодически вырабатывания запускающего устройство (13) возбуждения тока (i_exc) возбуждения и, по меньшей мере, периодически измеренного значения (Х_m) массового расхода, представляющего измеряемый массовый расход, выведенного из измерительных сигналов (s₁, s₂) колебаний первого промежуточного значения (Х'_m), соответствующего измеряемому массовому расходу и/или фазовой разности между обоими измерительными сигналами (s₁, s₂) колебаний, а также выведенного из доли тока (i_exc) возбуждения второго промежуточного значения (Х₂), которое соответствует демпфированию колебаний измерительной трубки (10), зависимому, в частности, от кажущейся вязкости и/или произведения вязкости на плотность протекающей в измерительной трубке (10) среды, а также выведенного с использованием второго промежуточного значения (Х₂) и полученного предварительно или при работе, в частности, также с использованием измерительного преобразователя (1) и/или электронного блока (50), измеренного значения (Х_η) вязкости, соответствующего вязкости протекающей в измерительной трубке (11) среды и/или заданной эталонной вязкости, корректировочного значения (Х_K) для первого промежуточного значения (Х'_m) и с помощью первого промежуточного (Х'_m) и корректировочного (Х_K) значений измеренного значения (Х_m) массового расхода.

2. Расходомер по п.1, характеризующийся тем, что корректировочное значение (Х_K) представляет отклонение вязкости среды от полученной при работе с помощью тока (i_exc) возбуждения и/или доли тока (i_exc) возбуждения кажущейся вязкости протекающей в измерительной трубке (10) среды и/или от полученного при работе с помощью тока (i_exc) возбуждения произведения вязкости на плотность протекающей в измерительной трубке (10) среды.

3. Расходомер по п.2, характеризующийся тем, что электронный блок (50) выполнен с возможностью определения корректировочного значения с помощью сравнения второго промежуточного значения (Х₂) с измеренным значением (Х_η) вязкости и/или с помощью разности, возникающей между вторым промежуточным значением (Х₂) и измеренным значением (X_η) вязкости.

4. Расходомер по одному из пп.1-3, характеризующийся тем, что электронный блок (50) выполнен с возможностью вырабатывания второго промежуточного значения (Х₂) также с использованием, по меньшей мере, одного из измерительных сигналов (s₁, s₂) колебаний.

5. Расходомер по одному из пп.1-3, характеризующийся тем, что устройство (40) возбуждения выполнено с возможностью приведения измерительной трубки (10) при работе, по меньшей мере, периодически и/или, по меньшей мере, частично в чередующиеся, в частности, с латеральными колебаниями или периодически наложенные на них торсионные колебания вокруг воображаемой, в основном совпадающей с измерительной трубкой (10) продольной оси последней, в частности главной оси инерции измерительной трубки (10), а электронный блок (50) выполнен с возможностью определения также измеренного значения (Х_η) вязкости с помощью запускающего устройство (40) возбуждения тока (i_exc) возбуждения и/или доли тока (i_exc) возбуждения.

6. Расходомер по п.5, характеризующийся тем, что измерительная трубка (10), приводимая устройством (40) возбуждения, выполнена с возможностью совершения торсионных колебаний с частотой, установленной отлично от частоты, с которой измерительная трубка (10), приводимая устройством (40) возбуждения, выполнена с возможностью совершения изгибных колебаний.

7. Расходомер по одному из пп.1-3, характеризующийся тем, что электронный блок (50) выполнен с возможностью вырабатывания также измеренного значения (Х_η) вязкости.

8. Расходомер по п.7, характеризующийся тем, что электронный блок (50) выполнен с возможностью вырабатывания выведенного из первого и/или второго измерительного сигнала (s₁, s₂) колебаний, представляющего плотность среды измеренного значения (Х_ρ) плотности и с возможностью определения корректировочного значения (Х_K), в частности измеренного значения (Х_η) вязкости, также с помощью измеренного значения (Х_ρ) плотности.

9. Расходомер по одному из пп.1-3, характеризующийся тем, что электронный блок (50) связан с внешним, расположенным, в частности, на удалении от кориолисова массового расходомера вискозиметром, выполненным с возможностью вырабатывания, по меньшей мере, периодически измеренного значения (Х_η) вязкости.

10. Расходомер по одному из пп.1-3, характеризующийся тем, что электронный блок (50), по меньшей мере, периодически связан с датчиком давления, выполненным с возможностью вырабатывания, по меньшей мере, периодически измеренного значения (ХΔр) разности давлений, представляющего измеренную вдоль трубопровода разность давлений.

11. Расходомер по одному из пп.1-3, характеризующийся тем, что электронный блок (50) выполнен с возможностью определения с помощью тока (i_exc) возбуждения и/или с помощью доли тока (i_exc) возбуждения, а также с использованием измеренного значения (Х_η) вязкости, по меньшей мере, периодически измеренного значения (Х_C) концентрации, которое у двух- или более фазной среды в измерительной трубке представляет, в частности, относительную, объемную и/или массовую долю фазы среды.

12. Расходомер по одному из пп.1-3, характеризующийся тем, что измерительная трубка (10) сообщена с присоединенным трубопроводом через входящий во впускной конец (11#) впускной патрубок (11) и входящий в выпускной конец (12#) выпускной патрубок (12), а измерительный преобразователь включает в себя фиксированный на впускном (11#) и выпускном (12#) концах измерительной трубки (10), механически связанный также, в частности, с устройством возбуждения ответный вибратор (20), выполненный с возможностью совершения колебаний при работе противофазно измерительной трубке (10).

13. Применение кориолисова массового расходомера по одному из пп.1-12 для измерения массового расхода двух или многофазной среды, протекающей в трубопроводе, предпочтительно для газожидкостной смеси.

14. Способ измерения массового расхода протекающей в трубопроводе, в частности двух- или многофазной, среды с помощью кориолисова массового расходомера, содержащего измерительный преобразователь (1) вибрационного типа и электрически связанный с измерительным преобразователем (1) электронный блок (50), содержащий следующие этапы: пропускание измеряемой среды через, по меньшей мере, одну сообщающуюся с трубопроводом измерительную трубку (10) измерительного преобразователя (1) и подачу тока (i_exc) возбуждения механически связанному с направляющей среду измерительной трубкой (10) устройству (40) возбуждения для вырабатывания механических колебаний, в частности изгибных колебаний, измерительной трубки (10); приведение измерительной трубки (10) в вибрацию в режиме колебаний, пригодном для создания в протекающей среде сил Кориолиса; регистрацию вибраций измерительной трубки (10) и вырабатывание первого измерительного сигнала (s₁) колебаний, представляющего колебания на впускной стороне, и второго измерительного сигнала (s₂) колебаний, представляющего колебания на выпускной стороне; вырабатывание соответствующего измеряемому массовому расходу и/или фазовой разности между обоими измерительными сигналами (s₁, s₂) колебаний первого промежуточного значения (Х'_m) с использованием обоих измерительных сигналов (s₁, s₂) колебаний; определение выведенного из тока (i_exc) возбуждения второго промежуточного значения (Х₂), которое соответствует демпфированию колебаний измерительной трубки (10), зависимому, в частности, от кажущейся вязкости и/или произведения вязкости на плотность протекающей в измерительной трубке (10) среды; вырабатывание корректировочного значения (Х_K) для промежуточного значения (Х'_m) с помощью второго промежуточного значения (Х₂) и полученного предварительно, в частности, также с использованием измерительного преобразователя (1) и/или электронного блока (50), измеренного значения (Х_η) вязкости, соответствующего вязкости протекающей в измерительной трубке (10) среды, а также

корректировку промежуточного значения (Х'_m) с помощью корректировочного значения (Х_K) и вырабатывание представляющего измеряемый массовый расход измеренного значения (Х_m) массового расхода.

15. Способ по п.14, характеризующийся тем, что содержит этап создания изгибных колебаний измерительной трубки (10) для создания сил Кориолиса в протекающей среде.

16. Способ по п.15, характеризующийся тем, что содержит этапы создания наложенных, в частности, на изгибные колебания торсионных колебаний измерительной трубки (10) и определения второго промежуточного значения (Х₂) с учетом тока (i_exc) возбуждения и/или, по меньшей мере, вызывающей торсионные колебания измерительной трубки (10) доли тока (i_exc) возбуждения.

17. Способ по одному из пп.14-16, характеризующийся тем, что этап вырабатывания корректировочного значения (Х_K) для промежуточного значения (Х'_m) включает в себя этапы сравнения второго промежуточного значения (Х₂) с измеренным значением (Х_η) вязкости и/или определения разности, возникающей между вторым промежуточным значением (Х₂) и измеренным значением (Х_η) вязкости, а также определения отклонения вязкости среды от полученной при работе с помощью тока (i_exc) возбуждения кажущейся вязкости протекающей в измерительной трубке (10) среды и/или от полученного при работе с помощью тока (i_exc) возбуждения произведения вязкости на плотность протекающей в измерительной трубке (10) среды.

18. Способ по одному из пп.14-16, характеризующийся тем, что содержит этапы вырабатывания представляющего плотность среды второго измеренного значения (Х_ρ) с помощью измерительных сигналов (s₁, s₂) колебаний и вырабатывания корректировочного значения (Х_K) с использованием второго измеренного значения (Х_ρ).

19. Применение способа по одному из пп.14-18 для калибровки кориолисова массового расходомера и/или измерительного преобразователя вибрационного типа, по меньшей мере, с одной измерительной трубкой.