Устройство для измерения расхода компонентов водонефтяного потока Советский патент 1979 года по МПК E21B47/10 

сатором трения, а выходы подключены к мультивибратору, nepBojviy и второму двоичным счетчикам, причем выход схемы совпадения подсоединен ко входу функционального преобразователя. Двоичный умножитель может быть выполнен в виде последовательно соединенных пятого и шестого двоичных счет чиков, причем инверсные выходы триггеров пятого двоичного счетчика подключены ко &ходам первой схемы ИЛИ, а инверсные выходы триггеров шестого двоичного счетчика подсоединены к пер вым В-Ходам .первой и второй групп схем совпадения, вторые входы которых соедийены соответственно с инверсными и прямыми выходами триггеров регистра, а йы ходы первой и второй групп схем совпаде ния подключены соответственно ко входам первой и второй схем ИЛИ. На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства. Устройство состоитиз преобразователя температуры 1, функционального преобразователя 2, первого и второго двоичных счетчиков 3 и 4, преобразователя расхода 5, последовательно соединенного с формирователем 6, компенсатором трения 7, третьим и четвертым двоичными счетчиками 8 и 9, и преобразователя влажности 10, соединенного с первым ах од ом схемы совпадения И, ко второму входу которой подключен мультивибратор 12, двоичного умножителя 13 и блока умножения 14, аход которого подключен к преобразователю температуры 1, а выход - к функциональному преобразЬвателю 2, которого подключен к. первому входу двоичного умножителя 13, второй вход которого соединен с компенсатором трения 7, а выходы подключены к мультивибратору 12, первому 3 и второму 4 двоичным счетчикам, при чем выход схемы совпадения 11 подсоединен ко входу функционального преобразователя 2, Кроме того, двоичный умножитель 13 выполнен в виде последовательно соединенных пятого и шестого двоичных счетчиков 16 и 16, причем инверсные входы триггеров пятого Двоичного счетчика 15 подключены к входам первой схемы ИЛИ 17, а инверсные выходы триггеров шестого двоичного счетчика 16 подсоединены к первым входам первой р второй групп . схем совпадения 18 и 19, вторые аходы которых соеди-т. Вены соответственно с инверсными и пря мыми выходами триггеров регистра 20, выходы первой 18 и второй 19 групп хем совпадения подключены соответствено ко входам первой 17 и второй 21 хемы ИЛИ, Предлагаемая система допускает изерение трех параметров: количества обводненной нефти Q , количества чистой ефти Q ()H количества воыQg QW/(;I-o(.t), гдеУУ - влажность ефти в относительных единицах, t - емпература нефти в С, об - модуль емпературного коэффициента диэлектрической проницаемости нефти. Устройство работает следующим образом. С преобразователя расхода 5 (например, турбинного типа) через формирователь 6 и компенсатор трения 7 частотно-импульсный сигнал q , пропорциональный объемному расходу водонефгяного потока, поступает на вход масштабирующего двоичного счетчика 8, с коэффициентом масштабирования Кдц , и далее в счетчик-накопитель 9. В результате этого в счетчике-накопителе 9 записывается число импульсов, равное количеству обводненной нефти за время накопления Для определения количества чистой нефти Q ц в устройстве формируется сигнал (цифровой код), пропорциональный влажности нефти, скорректированный по температуре; W W/( 1-оС t) Процесс формирования сигнала W протекает так. Преобразователь влажности 10 вырабатьюаат частотный сигнал, поступающий на один из выходов схемы совпадения 11, на второй вход схемы совпадения мультивибратора 12, запускаемого импульсами переполнения счетчика 16 двоичного умножителя 13, подается стробимпульс длительностью to. В результате этого на одном из входов функционального преобразователя формируется унитарный код у , пропорциональный влажности нефти W , а на втором входе - код NQ, пропорциональный величине ot t г с блока умножения 14. Функциональный преобразователь формирует код . пропорциональный влажности нефти, скорректированной по температуре (i-oCt), который записывается в регистр 2О двоичного умножителя 13.

Двоичный умножитель осутцествпяет операцию умножения позиционного кода влажности N уу на частотно-импульсный сигнал i Q объемного рахода нефти и вычитание полученного произведения из f о . Получаемые на выходах двоичного

ч гл

умножителя 13 частотно-импульсные сигналы накапливаются соответственно в двоичных счетчиках 4 и 3.

Двоичный умножитель 13 работает следующим образом,

На инверсных выходах триггеров дво нчного счетчика 15 образуется последовательность частотно-импульсных компо нент1с,...1с /2, гдеп раэ.рядность счетчика 15, на инверсных выходах триггеров двоичного счетчика 16

Ч - / я

Г а(.

5-.--irU 2 -l

т.е. на выходе схемы ИЛИ 17 имеется частотно-импульсный сигнал, пропорциональный расходу чистой нефти. Соот- вестственно на выходе схемы ИЛИ 21 имеется частотно-импульсный сигнал:

w

N

:i

S- 2 пропорциональный расходу воды. Следовательно, выбирая разрядность двоичных счетчиков 15 и 16 так, чтобы

W

макс

100

TOeWjy Qi c - максимальная влажность нефти в процентахJ на выходе двоичного умножителя получаются сигналы, пропорциональные расходу воды и чистой нефти. Таким образом, предлагаемая система за счет введения новых элементов, а также организации новых связей обладает большими функциональными способностями, что позволяет увеличить точность измерения расхода компонентов водо- нефтяного потока.

Формула изобретения

Устройство для измерения расхода компонентов водонефтяного потока, содержащая преобразователь температуры, фун|шиональный преобразователь, первый

образуется последовательность частотно-импульсных коктонент {Ц/2)/2-,(а/2)/2;...{%/2)/2 где m - разрядность счетчика 16 и регистра 20. Тогда на выходах группы схем совпадения 18 образуется комбинация частотно-импульсных компонент } ,.., а на выходе груп-. пы схем совпадения 19:

.

O+i

nfm

o.,...

где oi,a2...a(T, и O(j,Q2.-.Q(fl- соответственно инверсный и i нрямой двоичный код влажности N.., регистра 0,

Таким образом, схема H/Hi 17 осу ществляет операцию сложения следующих компонент:

m-j-n

w

i

i

2П-ьт/

И второй двоичные счетчики, преобразовйгтель расхода, последовательно соединен2iный с формирователем, компенсатором трения, третьим и четвертьп л двоичными счетчиками, и преобразователь влажности, соединенный с первым входом схемы совпадения, ко второму входу которой

ti подключен мультивибратор, от л иЧающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено двоичным умножителем и блоком умножения, вход которого подключен к преобразователю температуры, а выход к функциональному преобразователю, выход которого подключен к первому входу двоичного умножителя, второй вход которого соединен с компенсатором трения,

0 а выходы подключены к мультивибратору, первому и второму двоичньп счетчикам, причем выход схемы совпадения подсоединен ко входу функционального преобразователя.

5

2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю ш е е с я тем, что двоичный умножитель выполнен в виде последовательно соединенных пятого и шестого двоичных счетчиков, причем инверсные выходы

O триггеров пятого двоичаого счетчика подключены к входам первой схемы ИЛИ, а инверсные выходы триггеров шестого двоичного счетчика подсоединены к первым входам первой и второй групп - схем совпадения, вторые входы которых соединены соответственно с инверсными и прямыми выходами триггеров регистра, а выходы первой и второй

групп схем совпадения подключены соответственно ко входам первой и второй схемы ИЛИ,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Состояние разработки нефтяных расходомеров и приборов, применяемых

в автоматизированных системах перекачки нефти. Серия Машины и оборудование нефтегазовой промьинленности, М., ВНИИОЭНГ, 1973, с, 33-48,

2, Патент США № 3566685, кл, 73-194, 1973,