Способ верификации плотномера и/или вискозиметра в месте проведения измерений

Предложены способ и устройство верификации плотномера и/или вискозиметра, подлежащего обязательной поверке, в месте проведения измерения на технологической установке во время ее работы, при котором углеводородсодержащая среда протекает через главный канал технологической установки. Способ включает следующие этапы: создание вспомогательного канала, подключенного в качестве байпаса к главному каналу, причем вспомогательный канал гидравлически соединен с главным каналом через два его участка, имеющих взаимно разные диаметры (S100), монтаж главного или контрольного плотномера на основе МЭМС во вспомогательном канале так, чтобы среда протекала через главный или контрольный плотномер на основе МЭМС (S200), проведение по меньшей мере одного верификационного измерения главным или контрольным плотномером на основе МЭМС (S300), верификацию плотномера и/или вискозиметра посредством по меньшей мере одного верификационного измерения, выполненного с помощью главного или контрольного плотномера на основе МЭМС (S400). Технический результат - верификационные измерения проводятся непрерывно в реальных условиях процесса и могут, при необходимости, повторяться, упрощение процедуры измерения, повышение точности, возможность автоматизации измерений. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к способу верификации плотномера и/или вискозиметра в месте проведения измерений на технологической установке во время ее работы и к устройству для проверки плотномера и/или вискозиметра в месте проведения измерений на технологической установке во время ее работы посредством главного или контрольного плотномера на основе МЭМС (МEMS - микроэлектромеханическая система).

Плотномеры и/или вискозиметры используются, в частности, для того, чтобы непрерывно регистрировать в технологической установке плотность и/или вязкость среды при ее работе, т.е. при проведении процесса. При этом регистрация плотности и/или вязкости происходит в необходимых при проведении процесса условиях. Это, в частности, температура и давление.

Чтобы обеспечить достойные доверия результаты измерений, эти измерительные приборы должны периодически проверяться. Существуют различные возможности осуществления этой проверки. Распространенными методами являются:

- Отбор пробы из открытой емкости и измерение с помощью гидрометра (метроштока) или в качестве альтернативы – с помощью переносного ручного плотномера на основе вибратора с изогнутыми элементами в поле. Этот метод имеет тот недостаток, что измерение нельзя провести при давлении процесса. Это весьма проблематично в случае сред с легколетучими фракциями (давления пара заметно ниже 1 бар), т.к. проба, тем самым, изменяется при отборе и измерении.

- Отбор пробы из закрытой емкости и последующее измерение в лаборатории с помощью пикнометра или лабораторного измерительного прибора на основе метода вибратора с изогнутыми элементами. При этих лабораторных измерениях их точность выше, чем при измерениях в поле. Правда, и в этом случае нельзя провести измерения в условиях процесса (Т и р). Кроме того, легколетучие фракции могут испариться даже в закрытой колбе и улетучиться при открывании. Таким образом, проба также в этом случае потенциально искажается.

Измерения в поле при давлении процесса посредством напорного пикнометра. Пикнометры служат для создания точного воспроизводимого объема среды в стеклянной или металлической колбе. За счет взвешивания пустой и наполненной колбы можно сделать вывод о плотности среды. При использовании массивных и изолированных металлических колб, оборудованных манометрами и термометрами, измерение можно проводить также под высоким давлением и при температурах процесса. Этот метод измерения при тщательной работе и соблюдении трудоемких процессов очистки и контроля очень точен и обеспечивает возможность измерения при давлениях и температурах процесса. Проблематичной является, правда, трудоемкая очистка колб, в частности, в случае вязко-текучих веществ высокой вязкости частицы вещества могут остаться на стенках колбы и, тем самым, повлиять на результат. Недостаток всех описанных методов в том, что вещество после измерения приходится утилизировать.

Чтобы устранить этот недостаток, в недавнем прошлом были предприняты попытки внедрить в промышленность другой метод проверки. Для этого предусмотрен главный или контрольный плотномер, который монтируется в установку последовательно с проверяемым/верифицируемым измерительным прибором. При этом монтаж происходит таким образом, что предусматривается ответвление, в котором может быть присоединен главный или контрольный плотномер. Чтобы максимально не изменять характер течения среды через установку, ответвление приводится в соответствие с собственно технологическим участком, на котором находится измерительный прибор, т.е. ответвление имеет, например, такой же условный проход трубы, что и технологический участок, и/или включается последовательно с ним. Такие меры не только отнимают очень много времени при реализации, но также относительно дороги.

Задачей изобретения является устранение недостатков описанного выше уровня техники.

Эта задача решается, согласно изобретению, посредством способа по п. 1 и устройства по п. 9 формулы.

Предложенный способ верификации предпочтительно подлежащего обязательной поверке плотномера и/или вискозиметра в месте проведения измерения на технологической установке во время ее работы, при котором среда, в частности углеводород содержащая среда, течет через главный канал технологической установки, включает в себя следующие этапы:

- создание вспомогательного канала, подключенного в качестве байпаса к главному каналу, причем вспомогательный канал гидравлически связан с главным каналом через два его участка, имеющих разные по отношению друг к другу диаметры,

- монтаж основанного на МЭМС главного или контрольного плотномера во вспомогательном канале так, чтобы среда протекала через основанный на МЭМС главный или контрольный плотномер,

- проведение по меньшей мере одного верификационного измерения основанным на МЭМС главным или контрольным плотномером,

- верификацию плотномера и/или вискозиметра посредством по меньшей мере одного верификационного измерения, проведенного основанным на МЭМС главным или контрольным плотномером.

Предложенный способ имеет много преимуществ по сравнению с описанными выше методами, например:

- верификационные измерения проводятся непрерывно в реальных условиях процесса и могут, при необходимости, повторяться,

- нет необходимости в специальном оборудовании, таком как емкости с пробами для измерения гидрометром или колбы с пробами для последующего измерения в лаборатории, или специальных присоединениях, таких как запорные клапаны, датчики давления и температуры плюс весы с эталонными весами для полевых измерений напорным пикнометром,

- измерение простое и меньше подвержено погрешностям,

- ход измерения может быть, при необходимости, автоматизирован,

- этот метод измерения весьма предпочтителен для применений, в которых плотность среды быстро изменяется,

- среда не теряется, и, тем самым, не возникает отходов.

Один предпочтительный вариант способа включает следующий этап:

- монтаж расположенного в или на главном канале адаптера главного канала, выполненного для управления потоком среды через вспомогательный канал таким образом, что среда течет через вспомогательный канал только тогда, когда основанный на МЭМС главный или контрольный плотномер механически присоединен к адаптеру.

Другой предпочтительный вариант способа включает следующий этап:

- монтаж по меньшей мере одного заменяемого фильтрующего элемента во вспомогательном канале, предпочтительно в качестве части сенсорного адаптера, причем фильтрующий элемент расположен в направлении потока перед основанным на МЭМС главным или контрольным плотномером, так что среда фильтруется перед входом в основанный на МЭМС главный или контрольный плотномер.

В частности, варианты могут предусматривать, что основанный на МЭМС главный или контрольный плотномер разъемно присоединен к адаптеру главного канала только для проведения по меньшей мере одного верификационного измерения и среда, тем самым, течет через него и/или что основанный на МЭМС главный или контрольный плотномер после указанного по меньшей мере одного верификационного измерения при работе отделяется от адаптера главного канала. Адаптер главного канала подготавливается предпочтительно при сооружении технологической установки и соответственно располагается в главном канале, так что он находится в установке длительное время. За счет длительного пребывания адаптера главного канала в установке возможно последующее присоединение главного или контрольного плотномера к адаптеру главного канала для проведения верификационного измерения без инструмента.

В другом предпочтительном варианте способа предусмотрено, что основанный на МЭМС главный или контрольный плотномер проверяется предпочтительно периодически, особенно предпочтительно в лаборатории с помощью эталонной среды, измеренной предпочтительно посредством процедуры измерения, являющейся национальным эталоном. В частности, вариант может предусматривать, что основанный на МЭМС главный или контрольный плотномер используется в другом месте проведения измерения для верификации другого плотномера и/или вискозиметра, а другое место проведения измерения содержит предпочтительно другой адаптер главного канала, к которому механически присоединяется основанный на МЭМС главный или контрольный плотномер.

В другом предпочтительном варианте способа предусмотрено, что основанный на МЭМС главный или контрольный плотномер размещается на адаптере главного канала опломбированным.

В другом предпочтительном варианте способа предусмотрено, что для верификации плотномера и/или вискозиметра учитывают температуру и/или давление типичные для места проведения измерения в процессе работы установки.

Изобретение относится также к устройству для верификации предпочтительно подлежащего обязательной поверке плотномера и/или вискозиметра в месте проведения измерения на технологической установке во время ее работы посредством основанного на МЭМС главного или контрольного плотномера, причем место проведения измерения содержит, по меньшей мере, следующее:

- главный канал, через который при работе технологической установки течет среда, в частности углеводород, причем главный канал имеет по меньшей мере два участка с разными, по отношению друг к другу, диаметрами,

- расположенный в или на главном канале плотномер и/или вискозиметр для определения первичной величины плотности и/или вязкости среды,

- вспомогательный канал, который на двух участках гидравлически соединен с главным каналом таким образом, что вспомогательный канал подключен в качестве байпаса к главному каналу,

- расположенный в или на главном канале адаптер главного канала, предназначенный для управления потоком среды через вспомогательный канал таким образом, что среда течет через вспомогательный канал только тогда, когда основанный на МЭМС главный или контрольный плотномер механически присоединен к адаптеру,

- расположенный во вспомогательном канале, основанный на МЭМС главный или контрольный плотномер для определения значения плотности и/или вязкости среды во время работы установки, причем значение плотности и/или вязкости служит для верификации определяемой плотномером и/или вискозиметром первичной величины плотности и/или вязкости.

В одном предпочтительном варианте устройство содержит сенсорный адаптер, включающий в себя основанный на МЭМС главный или контрольный плотномер, причем сенсорный адаптер и адаптер главного канала согласованы между собой таким образом, что сенсорный адаптер может механически и разъемно присоединяться к адаптеру главного канала и что только в присоединенном состоянии среда течет через вспомогательный канал, выполненный в сенсорном адаптере и адаптере главного канала.

В частности, в этом варианте может быть предусмотрено, что сенсорный адаптер содержит по меньшей мере один заменяемый фильтрующий элемент, который в направлении потока расположен перед основанным на МЭМС главным или контрольным плотномером, так что среда фильтруется перед входом в основанный на МЭМС главный или контрольный плотномер, и/или сенсорный адаптер содержит доступный предпочтительно сбоку фильтродержатель, выполненный для удержания фильтрующего элемента в монтажном положении в сенсорном адаптере, так что среда течет через фильтрующий элемент, и выполненный также для того, чтобы, при необходимости, демонтировать фильтрующий элемент предпочтительно сбоку, благодаря чему он может быть заменен.

В другом предпочтительном варианте устройство включает дополнительное место проведения измерения с дополнительным адаптером главного канала для механического и гидравлического присоединения основанного на МЭМС главного или контрольного плотномера.

В другом предпочтительном варианте устройство содержит компьютер расхода, предназначенный для верификации измеренной плотномером и/или вискозиметром первичной величины плотности и/или вязкости среды с помощью измеренного основанным на МЭМС главным или контрольным плотномером значения плотности и/или вязкости среды при работе технологической установки.

В частности, в этом варианте устройство может содержать прибор для измерения температуры и/или давления для определения температуры и/или давления типичных для текущей через место проведения измерения среды, причем температура и/или давление передаются компьютеру расхода, который предназначен также для учета типичных для места проведения измерения температуры и/или давления для верификации первичной величины плотности и/или вязкости.

В другом предпочтительном варианте устройства предусмотрено, что адаптер главного канала и сенсорный адаптер содержат систему быстродействующих муфт, которая обеспечивает гидравлическое соединение части вспомогательного канала, образованной в адаптере главного канала, с его частью, образованной в сенсорном адаптере. В частности, в устройстве может быть предусмотрено, что система быстродействующих муфт выполнена таким образом, что обе части вспомогательного канала после выполнения гидравлического соединения могут быть снова отделены друг от друга. Система быстродействующих муфт может быть выполнена так, что обе части вспомогательного канала при работе могут быть гидравлически соединены между собой под давлением, если сенсорный адаптер механически размещается на адаптере главного канала. При этом для полевого монтажа и демонтажа сенсорного адаптера не требуется никакого инструмента.

Изобретение более подробно поясняется со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые изображают:

- фиг. 1: схематично первый общий пример осуществления изобретения;

- фиг. 2а, b: схематично второй подробный пример осуществления изобретения;

- фиг. 3: блок-схему способа.

На фиг. 1 изображен фрагмент технологической установки 3, на которой выполняется технологический процесс. Технологическая установка 3 содержит на первом участке плотномер и/или вискозиметр 1, например Promass Q фирмы «Эндресс+Хаузер». Разумеется, при этом речь может идти также об ином кориолисовом расходомере и/или плотномере и/или вискозиметре. Плотномер и/или вискозиметр 1 служит для того, чтобы в режиме поверки регистрировать плотность ρ1 и/или вязкость η1 среды в месте 2 измерения на технологической установке 3. Далее плотномер и/или вискозиметр 1 может служить для того, чтобы регистрировать первую температуру Т1, которая используется предпочтительно для определения плотности ρ1 и/или вязкости η1. К плотномеру и/или вискозиметру 1 примыкает прибор 16 для измерения температуры и давления, выполненный для определения типичных для текущей через место проведения измерения среды температуры Т и давления р. К этому измерительному блоку 2, состоящему из плотномера и/или вискозиметра 1 и прибора 16 для измерения температуры и давления, примыкает присоединенный через адаптер 9 главного канала главный или контрольный плотномер 10 на основе МЭМС, выполненный для определения верификационной плотности ρ2 и/или верификационной вязкости η2. Далее главный или контрольный плотномер может регистрировать температуру Т2, используемую предпочтительно для определения плотности ρ2 и/или вязкости η2. В противоположность обоим другим измерительным приборам, основанный на МЭМС главный или контрольный плотномер 10 помещается в месте измерения лишь временно, чтобы произвести верификацию работающего в режиме поверки плотномера и/или вискозиметра 1. Технологическая установка 3 может содержать также преобразователь 17 показаний расходомера, называемый далее компьютер расхода, предназначенный для того, чтобы в режиме поверки рассчитать объемный поток среды через место измерения в нормальном состоянии. Для этого компьютеру 17 расхода передаются определяемые плотномером и/или вискозиметром 1 плотность ρ1, вязкость η1 и, при необходимости, температура Т1, а также определяемые прибором 16 для измерения температуры и давления температура Т и давление р. Далее компьютеру 17 расхода для верификации подлежащего обязательной поверке плотномера и/или вискозиметра 1 передаются верификационная плотность ρ2 и/или верификационная вязкость η2, определяемая главным или контрольным плотномером 10 на основе МЭМС, а также, при необходимости, вторая температура Т2. Присоединение измерительных приборов может осуществляться, например, через цифровой или аналоговый интерфейс 18 приборов и компьютера 17 расхода. Последний предназначен также для проведения верификации определяемой плотномером и/или вискозиметром плотности и/или вязкости посредством временно присоединенного, основанного на МЭМС главного или контрольного плотномера 10 верификационной плотности ρ2 и/или верификационной вязкости η2, определяемых температур Т1, Т, Т2 и давления Р.

Поскольку все измерения осуществляются одновременно, можно исходить из того, что среда была та же самая. Для каждого набора точек измерения можно по формуле 1 определить погрешность измерения при существующих в данный момент условиях измерения (Т, р, ρ, η, …):

е_ρ1(Т, р, ρ, η, …) ≈ ρ1─ρ2 - А*(Т12) - В(ρ12) (1)

где е_ρ1 - зависимая от условий процесса погрешность измерения, А - коэффициент температуры, В - коэффициент давления среды с плотностью ρ1 в текущих условиях процесса Т и р.

От компенсации разности давлений двух датчиков плотности можно отказаться, т.к. влияние давления (для бензина В = 0,08 кг/м3бар-1) на плотность текучей среды мало, а измерение происходит при практически таком же давлении р, так что получается уравнение 2:

е_ρ1(Т, р, ρ, η, …) ≈ ρ12 - А*(Т12) (2)

Компенсация температуры имеет смысл при отклонениях температуры > 0,1 К (для бензина А = -0,9 кг/м3К-1). При разностях температур менее 0,1 К формула упрощается еще раз до уравнения 3:

е_ρ1(Т, р, ρ, η, …) ≈ ρ12 (3)

Все определенные, зависимые от условий процесса погрешности измерения могут храниться в компьютере расхода и использоваться для компенсации будущих измерений плотности и вязкости. При этом для определения погрешности измерения в условиях процесса, в которых отсутствует точка верификации, производится интерполяция между соответственно соседними точками верификации.

На фиг. 2а) и b) изображен второй пример осуществления изобретения, в котором показаны несколько мест 2, 15 измерений. Они расположены соответственно в главном канале 4, через который при работе технологической установки течет среда 5. При этом места измерений обычно связаны между собой не гидравлически, а встроены в несколько разных трактов в разных частях установки, которые в большинстве случаев эксплуатируются с разными средами.

Среда содержит обычно углеводород. Примерами являются сырая нефть, бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, тяжелое масло, минеральное масло, смазочное масло, биодизельное топливо, этанол, метанол, пищевое растительное масло и т.д. Главные каналы 4 в зоне мест измерений выполнены путем изменения 20 сечения таким образом, что имеются по меньшей мере два участка 6, 7 разных по отношению друг к другу диаметров D1, D2. В главном канале 4 для каждого места 2, 15 измерения расположен по меньшей мере один измерительный блок 19, состоящий из плотномера и/или вискозиметра 1 для определения первичной величины плотности и/или вязкости среды 5 и прибора 16 для измерения температуры и давления.

Места 2, 15 измерений содержат соответственно адаптер 9 главного канала, который механически размещен на главном канале, например посредством резьбового соединения (не показано). В адаптере 9, например за счет соответствующих отверстий, выполнена часть соответствующего вспомогательного канала 8а. Адаптер 9 расположен на главном канале таким образом, что обе выполненные в адаптере части вспомогательного канала 8а гидравлически соединены с двумя участками главного канала разных диаметров.

На размещенном на главном канале 4 адаптере 9 может быть размещен сенсорный адаптер 13, как в месте измерения справа на фиг. 2. Он содержит временно размещенный для верификации, основанный на МЭМС главный или контрольный плотномер 10. Для этого сенсорный адаптер 13 и адаптер 9 главного канала согласованы между собой таким образом, что сенсорный адаптер 13 может быть разъемно механически присоединен к адаптеру 9 главного канала. Для проточного соединения выполненной в адаптере 9 главного канала части вспомогательного канала 8а к продолжающейся в сенсорном адаптере 13 части вспомогательного канала 8а может быть далее предусмотрена система быстродействующих муфт, которая обеспечивает проточное соединение обеих частей вспомогательного канала при работе. Система быстродействующих муфт выполнена таким образом, что обе части вспомогательного канала 8а, когда сенсорный адаптер механически отделяется от адаптера главного канала, могут быть снова гидравлически отделены. Далее адаптер 9 главного канала содержит два клапана 11, которые при присоединенном главном или контрольном плотномере 10 переходят в открытое положение, так что среда 5 может течь через выполненную в адаптере 9 главного канала часть вспомогательного канала 8а и продолжающуюся в сенсорном адаптере 13 часть вспомогательного канала 8а, а при не присоединенном главном или контрольном плотномере 10 переключаются в закрытое положение, так что среда не может вытекать.

Это означает, что клапаны выполнены и расположены в адаптере 9 главного канала таким образом, что среда течет через вспомогательный канал только тогда, когда основанный на МЭМС главный или контрольный плотномер 10 механически присоединен к адаптеру 9 главного канала. Кроме того, это означает, что вспомогательный канал 8а, 8b представляет собой байпас главному каналу 4. Конкретное выполнение изменения сечения позволяет установить направление потока среды через вспомогательный канал 8а, 8b. В изображенном на фиг. 2а) предпочтительном примере изменение сечения главного канала выполнено так, что среда 5 течет сначала через участок меньшего диаметра D1, прежде чем она будет течь через участок большего диаметра D2. Вследствие этого среда 5 течет против направления течения в главном канале 4 через вспомогательный канал 8а, 8b, когда клапаны 11 открыты. На фиг. 2а) и b) это обозначено двумя стрелками, указывающими направление течения в главном канале 4. В качестве альтернативы изменение 20 сечения может быть выполнено, однако, также обратным, так что среда 5 течет сначала через участок большего диаметра, прежде чем она будет течь через участок меньшего диаметра. Это, например, тот случай, когда течение в главном канале противоположно указанному на фиг. 2а). В этом случае среда 5 текла бы через вспомогательный канал в том же направлении, что и в главном канале, так что она течет через вспомогательный канал всегда в том же направлении независимо от направления течения в главном канале.

Чтобы защитить основанный на МЭМС главный или контрольный плотномер 10 от возможных частиц в среде 5, в сенсорном адаптере 13 может быть предусмотрен, по меньшей мере, один фильтрующий элемент 12. Чтобы можно было заменить его, может быть предусмотрен фильтродержатель 14, посредством которого фильтрующий элемент 12 удерживается в сенсорном адаптере 13 в заданном монтажном положении. Оно установлено в сенсорном адаптере таким образом, что, если смотреть в направлении течения, фильтрующий элемент расположен во вспомогательном канале перед основанным на МЭМС главным или контрольным плотномером 10. Кроме того, для замены фильтрующего элемента 12 он может быть посредством фильтродержателя 14 отделен из заданного положения и, например, сбоку извлечен из сенсорного адаптера 13.

На фиг. 2а) изображено место 2 измерения, в котором основанный на МЭМС главный или контрольный плотномер 10 для проведения верификационного измерения был на короткое время помещен через адаптер главного канала в место измерения с двумя последовательно (резервно) расположенными измерительными блоками 19. Для пояснения одного аспекта изобретения на фиг. 2b) изображены два дополнительных места 15 измерений, которые были помещены предпочтительно при сооружении технологической установки, так что они подготовлены для последующего временного размещения основанного на МЭМС главного или контрольного плотномера. Таким образом, преимущество изобретения заключается в том, что посредством единственного, основанного на МЭМС главного или контрольного плотномера 10 можно провести в технологической установке верификацию нескольких любых плотномеров и/или вискозиметров.

На фиг. 3 изображена блок-схема способа верификации плотномера и/или вискозиметра. Плотномер и/или вискозиметр находится в месте измерения технологической установки и служит для определения плотности и/или вязкости среды, которая течет через главный канал при работе технологической установки.

На первом этапе S100 способа предусмотрено, что сначала создается вспомогательный канал, выполненный проточно в качестве байпаса главному каналу. Вспомогательный канал создается, в частности, за счет описанного выше адаптера главного канала, который размещен на имеющем изменение сечения участке главной линии, например с помощью двух фланцев. Адаптер главного канала предназначен предпочтительно для управления течением среды через главный канал таким образом, что среда течет через вспомогательный канал только тогда, когда основанный на МЭМС главный или контрольный плотномер присоединен к адаптеру главного канала. Это может быть реализовано, например, за счет двух клапанов, предпочтительно обратных клапанов, расположенных в выполненной в адаптере главного канала части вспомогательного канала.

Чтобы защитить основанный на МЭМС главный или контрольный плотномер от возможного загрязнения, например частицами в среде, на опциональном промежуточном этапе S102 во вспомогательном канале в направлении течения перед основанным на МЭМС главным или контрольным плотномером может быть расположен сменный фильтрующий элемент.

На втором этапе S200 способа предусмотрено, что за счет механически разъемного размещения сенсорного адаптера на адаптере главного канала для верификационного измерения монтируется основанный на МЭМС главный или контрольный плотномер. Предпочтительно основанный на МЭМС главный или контрольный плотномер размещается в месте измерения лишь временно или на короткое время для проведения верификационного измерения. После верификационного измерения основанный на МЭМС главный или контрольный плотномер может быть снова удален от места измерения и использован для верификационного измерения, например, в другом месте измерения.

На третьем этапе S300 способа предусмотрено, что, по меньшей мере, одно верификационное измерение основанным на МЭМС главным или контрольным плотномером в месте измерения проводится во время работы. За счет верификационного измерения основанным на МЭМС главным или контрольным плотномером определяется верификационная плотность и/или верификационная вязкость. Верификационная плотность и/или верификационная вязкость передаются на компьютер расхода, к которому посредством верифицируемого плотномера и/или вискозиметра подаются также плотность и/или вязкость. Передача верификационной плотности и/или верификационной вязкости на компьютер расхода может осуществляться как в электронном виде через интерфейс, так и вручную, например посредством иной, не взаимодействующей с компьютером расхода компьютерной программы.

На следующем этапе S400 проводится верификация плотномера и/или вискозиметра с помощью предварительно проведенного основанным на МЭМС главным или контрольным плотномером верификационного измерения. Предпочтительно верификация осуществляется компьютером расхода.

На последнем, при необходимости, также первом опциональном этапе осуществляется проверка главного или контрольного плотномера в лаборатории эталонной средой (S500), которая была измерена посредством процедуры измерения, являющейся национальным эталоном.

Перечень ссылочных позиций

1 - плотномер и/или вискозиметр

2 - место проведения измерения

3 - технологическая установка

4 - главный канал

5 - среда

6 - первый участок главного канала

7 - второй участок главного канала

8а, 8b - вспомогательный канал

9 - адаптер главного канала

10 - главный или контрольный плотномер на основе МЭМС

11 - клапаны

12 - фильтрующий элемент

13 - сенсорный адаптер

14 - фильтродержатель

15 - другое место проведения измерения

16 - прибор для измерения температуры и давления

17 - преобразователь показаний расходомера, компьютер расхода

18 - интерфейс

19 - измерительный блок

20 - изменение сечения

21 - система быстродействующих муфт

D1 - первый диаметр

D2 - второй диаметр

T - рабочая для места измерения температура (текущее условие процесса)

p - рабочее для места измерения давление (текущее условие процесса)

T1 - первая температура

T2 - верификационная температура, или вторая температура

ρ1 - плотность

η1 - вязкость

ρ2 - верификационная плотность

η2 - верификационная вязкость

S100-S500 - этапы способа

1. Способ верификации плотномера и/или вискозиметра, предпочтительно подлежащего обязательной поверке, в месте проведения измерения на технологической установке во время ее работы, при котором среда, в частности углеводородсодержащая среда, течет через главный канал технологической установки, включающий этапы, на которых:

- создают вспомогательный канал, присоединенный в качестве байпаса к главному каналу, причем вспомогательный канал гидравлически соединяют с главным каналом через два участка главного канала, имеющих взаимно разные, по отношению друг к другу, диаметры (S100),

- устанавливают главный или контрольный плотномер на основе МЭМС во вспомогательном канале так, чтобы среда протекала через главный или контрольный плотномер на основе МЭМС (S200),

- выполняют по меньшей мере одно верификационное измерение с помощью главного или контрольного плотномера на основе МЭМС (S300),

- верифицируют плотномер и/или вискозиметр посредством указанного по меньшей мере одного верификационного измерения, выполненного с помощью главного или контрольного плотномера на основе МЭМС (S400).

2. Способ по п. 1, включающий также этап, на котором:

- монтируют адаптер главного канала, который устанавливают в или на главном канале и который предназначен для управления потоком среды через вспомогательный канал таким образом, чтобы среда протекала через вспомогательный канал только тогда, когда главный или контрольный плотномер на основе МЭМС механически присоединен к адаптеру главного канала (S101).

3. Способ по п. 1 или 2, включающий также этап, на котором:

- устанавливают по меньшей мере один заменяемый фильтрующий элемент во вспомогательном канале, предпочтительно в качестве части сенсорного адаптера, причем фильтрующий элемент размещают в направлении потока перед главным или контрольным плотномером на основе МЭМС, так чтобы среда фильтровалась перед входом в главный или контрольный плотномер на основе МЭМС (S102).

4. Способ по п. 2 или 3, в котором главный или контрольный плотномер на основе МЭМС съемно присоединяют к адаптеру главного канала только для указанного по меньшей мере одного верификационного измерения и среда, при этом, протекает через него.

5. Способ по предыдущему пункту, в котором главный или контрольный плотномер на основе МЭМС отсоединяют от адаптера главного канала после проведения указанного по меньшей мере одного верификационного измерения.

6. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором главный или контрольный плотномер на основе МЭМС проверяют предпочтительно периодически, особенно предпочтительно в лаборатории с помощью эталонной среды, измеряемой предпочтительно посредством процедуры измерения на основе национального эталона.

7. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором главный или контрольный плотномер на основе МЭМС используют в другом месте проведения измерения для верификации другого плотномера и/или вискозиметра, причем другое место проведения измерения содержит предпочтительно дополнительный адаптер главного канала, к которому механически присоединяют главный или контрольный плотномер на основе МЭМС.

8. Способ по любому из пп. 1-3 или 7, в котором главный или контрольный плотномер на основе МЭМС размещают на адаптере главного канала опломбированным.

9. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором для верификации плотномера и/или вискозиметра учитывают температуру и/или давление, которые являются типичными для места проведения измерения при работе установки.

10. Устройство для верификации плотномера и/или вискозиметра (1), предпочтительно подлежащего обязательной поверке, в месте (2) проведения измерения на технологической установке (3) во время ее работы посредством главного или контрольного плотномера (10) на основе МЭМС, при этом место (2) проведения измерения содержит:

- главный канал (4), через который при работе технологической установки протекает среда (5), в частности углеводородсодержащая среда, причем главный канал (4) содержит по меньшей мере два участка (6, 7) с взаимно разными, по отношению друг к другу, диаметрами (D1, D2),

- плотномер и/или вискозиметр (1), расположенный в или на главном канале (4), для определения первичной величины плотности и/или вязкости среды (5),

- вспомогательный канал (8а, 8b), который по-гидравлически на двух участках (6, 7) соединен с главным каналом (4) таким образом, что вспомогательный канал (8а, 8b) подсоединен в качестве байпаса к главному каналу (4),

- адаптер (9) главного канала, расположенный в или на главном канале (4), для управления потоком среды (5) через вспомогательный канал (8) с возможностью протекания среды (5) через вспомогательный канал (8а, 8b) только тогда, когда главный или контрольный плотномер (10) на основе МЭМС механически присоединен к адаптеру (9) главного канала,

- главный или контрольный плотномер (10) на основе МЭМС, расположенный во вспомогательном канале (8а, 8b), для определения значения плотности и/или вязкости среды (5) во время работы установки, причем значение плотности и/или вязкости служит для верификации первичной величины плотности и/или вязкости, определяемой плотномером и/или вискозиметром (1).

11. Устройство по предыдущему пункту, содержащее также сенсорный адаптер (13), включающий в себя главный или контрольный плотномер (10) на основе МЭМС, причем сенсорный адаптер (13) и адаптер (9) главного канала согласованы между собой таким образом, что сенсорный адаптер (13) выполнен с возможностью механического и разъемного присоединения к адаптеру (9) главного канала, и среда (5) протекает через вспомогательный канал (8), образованный в сенсорном адаптере (13) и адаптере (9) главного канала, только в присоединенном состоянии сенсорного адаптера.

12. Устройство по предыдущему пункту, в котором сенсорный адаптер (13) содержит по меньшей мере один заменяемый фильтрующий элемент (12), который расположен в направлении потока перед главным или контрольным плотномером (10) на основе МЭМС с возможностью фильтрования среды (5) перед входом в главный или контрольный плотномер (10) на основе МЭМС.

13. Устройство по предыдущему пункту, в котором сенсорный адаптер (13) содержит доступный, предпочтительно сбоку, фильтродержатель (14), выполненный с возможностью удержания фильтрующего элемента в установленном положении в сенсорном адаптере (13), так что среда (5) протекает через фильтрующий элемент (12), и выполненный также с возможностью демонтажа, при необходимости, фильтрующего элемента (12), предпочтительно сбоку, так чтобы заменять фильтрующий элемент (12).

14. Устройство по любому из пп. 10-13, содержащее также дополнительное место (15) проведения измерения с дополнительным адаптером главного канала для механического и гидравлического присоединения главного или контрольного плотномера на основе МЭМС.

15. Устройство по любому из пп. 10-14, содержащее также компьютер расхода, выполненный с возможностью верификации измеренной плотномером и/или вискозиметром первичной величины плотности и/или вязкости среды с помощью значения плотности и/или вязкости среды, полученного главным или контрольным плотномером на основе МЭМС при работе технологической установки.

16. Устройство по предыдущему пункту, содержащее также прибор для измерения температуры и/или давления для определения температуры и/или давления, типичных для среды, протекающей через место проведения измерения, причем температура и/или давление передаются компьютеру расхода, который выполнен с возможностью учета температуры и/или давления, типичных для места проведения измерения, для верификации первичной величины плотности и/или вязкости.

17. Устройство по любому из пп. 11-16, в котором адаптер главного канала и сенсорный адаптер содержат систему (21) быстродействующих муфт, которая обеспечивает гидравлическое соединение части (8а) вспомогательного канала, образованной в адаптере главного канала, с частью (8b) вспомогательного канала, образованной в сенсорном адаптере (13).

18. Устройство по предыдущему пункту, в котором система быстродействующих муфт выполнена с возможностью повторного отсоединения друг от друга двух частей вспомогательного канала (8а, 8b) после выполнения гидравлического соединения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области автоматического контроля показателей качества жидких сред, а именно контролю вязкости нефтяных масел. Автоматический капиллярный вискозиметр жидкостей, содержащий шестеренчатый насос 1 с приводом 2, последовательно включенные и размещенные в термостате 3 змеевик 4, трубопровод 5, на котором установлен капилляр 6 и датчик разности давлений 7, входы которого подключены к трубопроводу до и после капилляра по потоку жидкости.

Изобретение относится к области измерительного оборудования, используемого для оценки текучести порошковых составов при высоких скоростях их течения. Устройство для определения текучести огнетушащих порошковых составов включает баллон с азотом - источник движущей среды, ресивер, напорную магистраль, редукторы высокого давления, пневматический клапан, панель управления, расходную емкость, снабженную крышкой с фланцевым соединением, мерный цилиндр со встроенным запорным клапаном, выпускную трубу, тензометрические датчики давления, пневмораспределитель, шиберный затвор с пневмоприводом, сопло, пылеуловитель с перепускным клапаном 0,1 Мпа, аналого-цифровой преобразователь, персональный компьютер.

Настоящее изобретение относится к способу непрерывного определения сдвиговой вязкости (η) пастообразного продукта, подлежащего подаче в распылительную насадку для использования при распылительной сушке, причем непрерывное определение сдвиговой вязкости (η) пастообразного продукта осуществляют в байпасе к потоку пастообразного продукта, поступающему в распылительную насадку.

Реометр // 2690094
Изобретение касается реометра для определения и/или контроля текучих свойств вязких текучих сред, в частности полимерных расплавов и растворов, имеющего корпус (1), в котором между впускным отверстием (2) и выпускным отверстием (3) выполнен по меньшей мере один, по существу, прямолинейный канал (4), причем этот канал (4) имеет прямоугольное поперечное сечение, а также имеющего несколько расположенных вдоль канала (4) устройств (6) для измерения давления, при этом канал (4) по своей длине снабжен циклично сужающимся (6) и расширяющимся (7) поперечным сечением.

Изобретение относится к стендам для изучения углеводородных жидкостей со сложными реологическими свойствами и испытания присадок к ним. Стенд для исследования углеводородных жидкостей со сложными реологическими свойствами, содержащий расходный бак для углеводородной жидкости, оборудованный теплообменником и циркуляционным термостатом, замкнутый контур трубной обвязки, узел ввода присадок, винтовой насос, датчики давления, температуры и расходомер, причем содержит персональный компьютер и измерительную секцию, представляющую собой трубку, оснащенную теплообменником и по меньшей мере двумя датчиками давления и температуры.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения сдвиговой вязкости расплавов полимеров. Предложено измерительное сопло для определения сдвиговой вязкости расплавов полимеров во время его обработки с имеющим прямоугольное поперечное сечение проточным каналом, который между впускным участком (1) и выпускным участком (2), соответственно, постоянного поперечного сечения имеет переходной участок (3), который между двумя противолежащими друг другу стенками (6 или 7) канала в направлении (8) течения сужается по гиперболе.

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к экспериментальным стендам для проведения исследования агентов снижения гидравлического сопротивления углеводородной жидкости (нефти и/или нефтепродуктов) (АСГС). Стенд для исследования агентов снижения гидравлического сопротивления при транспортировке нефти или нефтепродуктов по трубопроводу включает в себя: блок насосных агрегатов, содержащий по меньшей мере один насос винтового типа и по меньшей мере один насос центробежного типа, снабженные частотно-регулируемым приводом; расходную емкость с устройством перемешивания, снабженную системой терморегулирования; расходную емкость с системой вытеснения испытуемой жидкости и приемную емкость с системой вытеснения испытуемой жидкости, выполненные с возможностью вытеснения испытуемой жидкости с заданной скоростью и снабженные системой терморегулирования; трубную обвязку, образующую замкнутый контур для циркуляции нефти или нефтепродуктов и включающую в себя измерительную систему, состоящую по меньшей мере из трех параллельных измерительных участков различного диаметра, снабженную системой терморегулирования, и по меньшей мере одного съемного измерительного участка, содержащего съемные вставки, имитирующие различные гидравлические сопротивления движению нефти или нефтепродуктов; устройство ввода агентов снижения гидравлического сопротивления, подсоединенное к трубной обвязке; средства измерения, установленные на каждом измерительном участке; систему управления и контроля, выполненную с возможностью управления приводами насосов и приема и обработки информации со средств измерения; запорную арматуру, установленную на трубной обвязке, запорную арматуру, установленную на трубной обвязке с возможностью подключения измерительных участков в соответствии с заданными режимами исследований.

Изобретение относится к области гидродинамики жидкостей, а именно к устройствам (стендам) для исследования процессов прокачки смеси нефтей, парафиноотложения, остывания трубопровода при транспортировке тяжелой и битуминозной нефти. Стенд предназначен для поиска способов повышения эффективности транспортировки реологически сложных нефтей путем исследования перспективных методов воздействия на нефть, в частности депрессорных присадок и ингибиторов парафиноотложения.

Изобретение относится к области промысловой геологии и может быть использовано в процессе добычи углеводородов из подземных геологических формаций. В данном документе описан способ измерения вязкости неньютоновской жидкости для поточного измерения и управления процессом.

Изобретение относится к области гидродинамики жидкостей, в частности к устройствам для изучения агентов снижения гидравлического сопротивления, например полимерных противотурбулентных присадок (ПТП) или поверхностно-активных веществ (ПАВ), и может быть использовано для создания гидродинамических стендов для изучения углеводородных жидкостей и испытания присадок к ним, снижающих гидродинамическое сопротивление.

Изобретение относится к экспериментальной аэрогазодинамике, в частности к конструированию устройств для определения измерений удельного теплового потока в высокоэнергетических газах. Сущность: устройство для измерения удельного теплового потока и давления торможения в высокоэнергетических газовых потоках выполнено в виде полукорпуса с размещенными в нем трубками подвода и отвода охлаждающей жидкости, связанными с внутренней полостью теплоприемника, установленного на передней части полукорпуса и имеющего дренажное отверстие, выполненное по его продольной оси.
Наверх