Устройство для измерения плотности жидких систем Советский патент 1987 года по МПК G01N9/26 

11

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 измерения плотности жидких многофазных систем с учетом относительного движения фаз.

На чертеже изображено npe;i;iarae- мое устройство.

Устройство содержит вертикальную

измерительную колонку 1, выполненную I - . .

в виде двух параллельных, симметричных относительно входного 2 и выходного 3 патрубков каналов 4 и 5. Ка- нал Д имеет Я-образную форму, а канал 5 - /-образную форму. Каналы 4 и

5имеют 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

6и 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.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемьп поток жидкости с плотностью у через входной патрубок 2 поступает в измерительную колонку 1 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 и твердой) на подъемных и опускных участках измерительной колонки плотности потока на этих участках будут

различны ( соответственно рп, и ) Проточная часть измерительной колонки представляет собой гидравлический мост с верщинами 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 . Тогда выражение для относительного разбаланса моста без учета гидростатического давления, а только за счет потерь статического давления на трение, будет иметь вид:

R -14 RU - R 11- R12 (R,,4 R,,)-(R,,+ R,p

В силу геометрической симметрии и тождественности условий течения на участках 11 и 13, а также на участках 12 и 14 независимо от расхода исследуемого потока выполняется равенство R,

R и R ,,j- R,

т.е.

вклад потерь статического давления на гидравлическое сопротивление на

различных участках измерительной ко- лоцки взаимно компенсируется. Таким образом, разность давлений 4Рдд, измеряемая дифференциальным манометром, будет пропорциональна разности

гидростатических столбов исследуемого потока со средней плотностью f и эталонной жидкости с плотностью f

Н (р -р,)

гдеН - высота измерительной колонки, р (pQp+ Рп)/2 - средняя плотность потока в измерительной колонке.

Преимущество предлагаемого устройства по сравнению с известными достигается за счет симметричного рас- положения подъемных и опускных участ- ков проточной части измерительной колонки относительно входного и выходного патрубков и точек отбора давления, а также тождественности геометрических размеров Я - и ХГ-образ- ных параллельных каналов.

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

Формула изобретения

I

Устройство для измерения плотности жидких систем, содержащее вертикаль31

ную измерительную колонку, выполненную в виде двух параллельных каналов, один из которых имеет 51-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 дифференциальным маноме.тром, выход которого подключен к регистратору.

отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности измерения плотности жидких многофазных систем с учетом относительного движения фаз, другой канал выполнен V -образной формы с геометрическими размерами, тождественньми Л -образному каналу, симметрично ему.

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

Я

Редактор А.Ревин

Составитель В.Пересадько

Техред А.Кравчук Корректор В.Гирняк

Заказ 6395/31 Тираж 776Подписное

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