Устройство контроля расхода жидкости Советский патент 1991 года по МПК G01F1/72 G05D11/08 

W

И

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - расширение области применения устройства путем использования его для контроля загрязненных жидкостей с высоким пульсирующим давлением и различными электрическими свойствами смешиваемых жидкостей. Устройство содержит датчики 9 и 10 электрической емкости на линии 1 основного потока, установленные до и после места ввода дополнительного потока и подключенные к входу дифференциального усилителя 11, вторичный прибор 13. На основном потоке жидкости установлен стабилизатор расхода, а в устройстве - множительно-делительный блок 12. 1 ил.

/7y/rf г.. .ччадл/

/ V V

О О О

ю

к

- I ft

г-

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения малого расхода пульсирующего потока загрязненной жидкости высокого давления, подаваемой в трубопровод на смешение с другой жидкостью, при достаточном для измерения различий в электрических свойствах этих жидкостей. Систему контроля используют в системах регулирования соотношения расходов двух потоков или дозированного ввода в основной поток дополнительного.потока жидкости, например при первичной переработке нефти в процессе защелачивания сырой или обессоленной нефти раствором щелочного реагента в нефтеперерабатывающей, а также в нефтехимической, пищевой и химической промышленности.

Цель изобретения - расширение области применения устройства путем использования его для контроля расхода загрязненных жидкостей с высоким пульсирующим давлением и с различными электрическими свойствами смешиваемых жидкостей.

На чертеже изображена функциональная схема устройства контроля расхода жидкости.

Устройство контроля расхода жидкости содержит линию 1 основного потока жидкости, линию 2 дополнительного потока жидкости, подаваемой плунжерным насосом 3 в смеситель 4 для смешивания потоков.

. На линии 1 основного потока до смесителя 4 установлен измеритель 5 расхода дифманометр 6, регулятор 7 расхода, регулирующий клапан 8. Все указанные элементы представляют собой стабилизатор расхода.

За стабилизатором расхода до смесителя 4 и после него установлены датчики 9 и 10 электрической емкости. Бесконтактное выполнение емкостных датчиков (обкладки заключены в фторопласт) обеспечивает возможность их использования на загрязненных жидкостях высокого давления. Датчики 9 и 10 подключены к входу дифференциального усилителя 11, соединенного с входом множительно-делительного блока 12.

Блок 12 по другому входу связан с выходом дифманометра 6 стабилизатора расхода и выходом с вторичным прибором 13. В блоке 12 предусмотрен вход концентрации компонента дополнительного потока.

Контроль малого расхода пульсирующего потока жидкости, смешиваемой с основным потоком, при различных электрических свойствах жидкостей осуществляют следующим образом.

Потоки нефти и щелочи, поступают в смеситель 4 статического действия. Полученная смесь поступает на дальнейшую переработку. Датчики 9 и 10 электрической емкости

непрерывно измеряют соответствующие электрические параметры потоков жидкостей до и после смесителя 4.

Добавление з основной поток (нефть), с отличными от него электрическими свойствами дополнительного потока (раствор щелочи) обеспечивает получение устойчивости и значительной по величине разности сигналов, которые преобразуются в дифференциальном усилителе 11 в сигнал,

пропорциональный объемному расходу дополнительного потока в данный момент времени. Выходной сигнал с усилителя 11 поступает на блок 12, на который подается сигнал с дифманометра 6 стабилизатора

расхода основного потока и сигнал величины концентрации дополнительного потока, задаваемый вручную.

Необходимость применения блока 12 выявлена в результате испытаний системы

контроля, которые показали неоднозначность показаний вторичного прибора 13 при изменении расхода основного потока и изменении концентрации дополнительного потока. Одинаковые значения выходных

сигналов с усилителя 11 могут быть получены при различных расходах основного и дополнительного потоков, а также при одинаковых значениях основного потока, но при различных концентрациях дополнительного потока.

Пневматический сигнал с регулятора 7 после преобразования в аналоговый электрический подается на блок 12, куда поступает электрический сигнал с дифференциального усилителя 11 и сигнал с канала концентрации дополнительного потока. Выходной сигнал с блока 12 на вторичный прибор 13 поступает в виде сигнала функции

r Ki К2 Go.n. (Ci - Со)

6дпisrkiL

где Од.п - расход дополнительного потока;

Ki - коэффициент пропорциональности по расходу основного потока: К.2 - коэффициент пропорциональности по дифференциалуемкостейСи и Со;

Ci - емкость датчика 10;

Go - емкость датчика 9;

Кз - коэффициент пропорциональности концентрации дополнительного потока; 5 р д,п. - концентрация дополнительного потока.

Испытания системы контроля малого расхода жидкости свидетельствуют) независимости сигнала дифференциального усилителя 11 от пульсации дополнительного потока.

Использование предлагаемого устрой- ства контроля жидкости, смешиваемой с основным потоком, при различных электрических свойствах жидкостей, обеспечивает по сравнению с прототипом следующие преимущества:

работа системы при повышенном давлении на загрязненных и агрессивных жидкостях за счет использования датчиков электрической емкости, позволяющих реализовать бесконтактный метод измере- ния;

измерение в широком диапазоне малого расхода дополнительного потока за счет линейной зависимости между разностью величин емкости до и по- еле смесителя и расходом дополнительного потока;

измерение расхода пульсирующего подо ка ввиду независимости сигналов емкостных датчиков от величины пульсации дополнительного потока.

Формула изобретения Устройство контроля расхода жидкости, содержащее датчики параметра потока, установленные на линии основного потока до и после места ввода дополнительного потока и подключенные к входу дифференциального усилителя, а также вторичный прибор, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства путем использования его для контроля расхода загрязненных жидкостей с высоким пульсирующим давлением и с различными электрическими свойствами смешиваемых жидкостей, в качестве датчиков параметров потоков использованы датчики электрической емкости, на основном потоке жидкости установлен стабилизатор расхода, а в устройство введен множительно-делительный блок, вход первого сомножителя которого соединен с входом стабилизатора расхода, вход второго сомножителя - с выходом дифференциального усилителя, а вход делителя - с каналом сигнала величины концентрации компонента дополнительного потока, а выход блока - с входом вторичного прибора.