Измерение объема или массы жидкостей, газов или сыпучих тел путем пропускания их через измерительные устройства непрерывным потоком: .с использованием меток или существующих неоднородностей внутри потока текучей среды, например статистических отклонений параметров текучей среды – G01F 1/704

Изобретение относится к области тепловой меточной расходометрии и может быть использовано для определения объемного или массового расхода газа или жидкости. Сущность: расходомер содержит измерительный трубопровод (1) с выравнивателем потока (2) на входе, управляемый генератор (3) тепловой метки с импульсным нагревателем (4), контроллер (5) нагрева, индикатор (6) расхода, вычислитель (7) скорости и расхода потока. Контроллер (5) нагрева подключен своим выходом к управляющему входу генератора (3) тепловой метки. Вычислитель (7) скорости и расхода потока подключен первым выходом, информирующим о расходе, к входу индикатора (6) расхода, а вторым выходом, информирующим о скорости - к первому входу контроллера (5) нагрева. К входу вычислителя (7) скорости и расхода потока подключен таймер (8). К разрешающему и запрещающему входам таймера (8) подключены соответственно первый и второй идентичные регистраторы (9.1, 9.2) тепловой метки. Оба регистратора (9.1, 9.2) тепловой метки на входе содержат тепловые детекторы (10.1, 10.2), а на выходе - подключенные к выходным электродам тепловых детекторов вторичные преобразователи (11.1, 11.2). Тепловые детекторы (10.1, 10.2) первого и второго регистраторов расположены относительно нагревателя разнодистантно по ходу потока на фиксированном расстоянии (L), образующем контрольный участок. При этом оба тепловых детектора (10.1, 10.2) выполнены в виде оптико-электронных узлов, содержащих следующие элементы: координатно-чувствительный приемник (12.1, 12.2) теплового излучения, снабженный центральным и двумя плечевыми выходными электродами; нанесенный на внутреннюю поверхность трубопровода отражатель-формирователь (13) излучаемого тепловой меткой инфракрасного лучистого потока; инфракрасное окно (14.1, 14.2) вывода из трубопровода излучения тепловой метки; инфракрасный объектив (15.1, 15.2), фокусирующий излучение тепловой метки на чувствительную поверхность приемника. Каждый вторичный преобразователь (11.1, 11.2) выполнен в виде электрической цепи, содержащей на входе мостовую схему (16.1, 16.2) включения координатно-чувствительного приемника, дифференциальный усилитель (17.1, 17.2), суммирующий усилитель (18.1, 18.2), а на выходе - нуль-орган (19.1, 19.2), снабженный измерительным и синхронизирующим входами и стробирующим выходом. Каждый координатно-чувствительный приемник (12.1, 12.2) теплового излучения подключен по дифференциальной схеме тремя выходными электродами к входным смежным плечам мостовых схем (16.1, 16.2). К выходным смежным плечам мостовых схем (16.1, 16.2) параллельно подключены входы дифференциальных (17.1, 17.2) и суммирующих (18.1, 18.2) усилителей. К выходам дифференциальных (17.1, 17.2) усилителей подключены измерительные входы нуль-органов (19.1, 19.2), стробирующие выходы которых соединены с соответствующим входом таймера (8). Расходомер также содержит блок сравнения (20), подключенный первым и вторым входами к выходам суммирующих усилителей (18.1, 18.2) соответственно первого и второго регистраторов. Первым и вторым выходами, информирующими о длительности входных импульсов, блок сравнения (20) подключен ко входам синхронизации нуль-органов (19.1, 19.2) соответственно первого и второго регистраторов, а третьим выходом, информирующем об амплитуде входных импульсов - ко второму входу контроллера (5) нагрева. Выход контролера (5) нагрева имеет два канала, один из которых (Р_И) служит для управления нагревателем по мощности импульса нагрева, а второй ( _И) - для управления нагревателем по длительности импульса. Технический результат: повышение точности измерения скорости и расхода потока газа или жидкости, а также расширение диапазона измеряемых величин при схемотехническом упрощении расходомера. 5 ил.

Газовый счетчик содержит трубопровод (1) для прохождения газового потока А и ионизатор (2) для ионизации газового потока в трубопроводе (1). Модулирующая электродная структура (4) ниже по потоку относительно ионизатора модулирует распределение ионов в ионизированном газовом потоке. Первая детектирующая электродная структура (8) и вторая электродная структура (9) ниже по потоку относительно модулирующей электродной структуры (4) обнаруживают модулированное распределение ионов в ионизированном газовом потоке. Модулирующая электродная структура (4) и детектирующие электродные структуры (8, 9) сконфигурированы для формирования электрического поля, имеющего по меньшей мере значительную составляющую, параллельную направлению газового потока. Модулирующая электродная структура (4) и детектирующие электродные структуры (8, 9) содержат пару электродов (5, 6, 10, 11), при этом каждый имеет множество отверстий для прохождения газового потока. Модулирующая электродная структура (4) предназначена для захвата ионов одной полярности, для образования ионизированного газового потока, содержащего большинство из ионов противоположной полярности. В этом случае детектирующая электродная структура может содержать, по меньшей мере, один электрод (11), соединенный с источником заряда. Перемещение ионизированного газового потока относительно электрода вызывает перераспределение заряда на электроде, которое создает ток, указывающий на распределение ионов между электродом (11) и источником заряда. Технический результат - повышение точности измерения и эффективности модуляции. 20 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к лазерным двухточечным оптическим расходомерам и предназначено для использования преимущественно при транспортировке природного газа. Два светопровода (33, 34) от лазерного источника подают свет в виде двух отдельных лучей сквозь окно (19) в стенке трубопровода. Телецентрическая оптическая система (28) фокусирует лучи на две фокальные точки, расположенные вдоль оси трубопровода и отстоящие друг от друга на известное расстояние. Свет, который рассеивается частицами, переносимыми в потоке флюида, через апертуру (27) позади второго окна (20) в стенке трубопровода пропускается в два светопровода (49, 50) и фокусируется на поверхности фотодетектора. Непрозрачное затенение (44) блокирует нерассеянные лучи (23, 24) излучаемого света. Путем измерения времени задержки между детектируемыми сигналами с помощью электронного средства обработки данных определяют скорость (расход) флюида. Изобретение повышает чувствительность измерения в условиях потоков, загрязненных частицами малого размера, а также позволяет определять форму и размер рассеивающих частиц, переносимых потоком. 3 н. и 25 з.п. ф-лы, 17 ил.

Система маркировки углеводородной текучей среды, протекающей от источника к месту назначения, содержит по меньшей мере один датчик для определения по меньшей мере одного свойства текучей среды, по меньшей мере один регулятор расхода маркера для впуска заданного количества маркера в текучую среду из по меньшей мере одного источника маркера. Свойство текучей среды выбрано из группы, включающей температуру, расход, вязкость, плотность и концентрацию. По меньшей мере к одному датчику и по меньшей мере к одному регулятору подключен процессор, который определяет заданное количество вводимого маркера (в частном случае разбавленного) в соответствии со свойством текучей среды и заданной концентрацией маркера в текучей среде и управляет регулятором по меньшей мере одного маркера. Изобретение позволяет идентифицировать нефть, бензин, керосин, различные виды топлива для оценки сохранения исходного качества (разбавления, подделки), разлива или утечки жидких углеводородов из трубопроводов, танкеров или хранилищ. 3 н. и 67 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к методам визуализации течений. В качестве объекта, визуализирующего течения жидкости и газа, предлагается капельный кластер - образование из десятков и сотен устойчивых к коалесценции микрокапель конденсата, самопроизвольно возникающее на свободной поверхности открытого слоя испаряющейся жидкости. Миниатюрный размер и способность капель практически без трения перемещаться по жидкой поверхности делают их крайне чувствительными к токам воздуха. Совокупность капель кластера визуализирует структуру течений газа на границе с жидкой поверхностью с пространственным разрешением порядка сотых долей мм, при этом каждая капля выполняет функции датчика, своим размером сигнализируя о физических условиях в месте нахождения. 2 ил.

Изобретение может быть использовано для диагностики течения жидкостей в канале микрофлуидного насоса или оптического переключателя. Термокапиллярное течение возбуждают пучком света. Измеряют статическую кривизну и суммарную кривизну наблюдаемой визуально боковой поверхности шайбовидного пузырька, деформация которой вызвана термокапиллярным течением. По результатам измерения находят скорость этого течения. Изобретение обеспечивает упрощение диагностики течения в микромасштабе. 3 ил., 1 табл.

Изобретение может быть использовано для измерения расхода и количества жидкости или газа в трубопроводах большого диаметра с использованием, например, ЯМР-расходомеров. Через равные временные интервалы на измерительном участке с ламинарным режимом течения в сечении потока организуют границу раздела двух зон, каждая из которых имеет нормированную величину различающего их признака. Детектируют интегральное значение сигнала в объеме интегрирующего детектора ниже по потоку и вычисляют действительное значение средней скорости потока по длине базы и времени ее прохождения потоком для последующего определения расхода. Время прохождения потоком базы находят по отношению амплитуд сигналов последовательных выборок, производимых синхронно с моментами организации границы раздела зон. Изобретение обеспечивает повышение точности измерения расхода. 1 з.п. ф-лы.

В контролируемый газовый поток, поступающий потребителю, локально вводят диффундирующий газ (например, азот). До точки введения диффундирующего газа формируют поток заданного скоростного напора. Определяют перепад давления в линии обратного тока потока. Увеличивают количество диффундирующего газа при увеличении перепада давления и уменьшают при уменьшении перепада давления. По расходу диффундирующего газа судят об абсолютном расходе потребляемого газа. Изобретение устраняет перерасход газа потребителем и повышает точность измерения. 4 ил.

Поверхность потока жидкости сканируют пятном тепловизора, соизмеримым по геометрическим размерам с локальными областями естественных флуктуаций температуры поверхности от ее фонового значения. Полученные термоизображения локальных областей, имеющие различные уровни температуры, используют в качестве меток потока. На термоизображении поверхности потока отмечают линию профиля температур, параллельную направлению движения потока. Выбирают направление кадровой развертки термоизображения совпадающим с направлением движения потока. Изменяют скорость кадровой развертки так, чтобы она стала равной скорости перемещения метки вдоль отмеченной линии профиля температур. Момент синхронизации скоростей определяют при обеспечении равенства между собой значений уровней профиля температур по отмеченной линии профиля. По полученному значению скорости кадровой развертки определяют местную скорость потока вдоль линии на его поверхности, соответствующей линии профиля. Повторяют циклы измерения местных скоростей потока вдоль линий на его поверхности, расположенных на различных расстояниях от выбранной, и определяют расход потока по значениям местных скоростей. Изобретение обеспечивает возможность измерения расхода потока чистых жидкостей, не содержащих взвешенных частиц, с высокой точностью. 4 ил.

В процессе измерения расхода осуществляют визуализацию структуры потока путем формирования по инфракрасному излучению поверхности потока ее термоизображения. На полученном термоизображении выделяют образованные локальными областями естественных флуктуаций температуры относительно ее фонового значения зоны с характерным температурным рельефом (с максимальными или минимальными температурами, и (или) зоны с температурой выше или ниже фоновой). В выделенных зонах, используемых в качестве меток потока, на смежных кадрах фиксируют профиль температур по параллельной оси потока линии, проходящей через центр метки. По перемещению сходных участков профилей температур на смежных кадрах измеряют межкадровое смещение метки, по которому определяют расход потока. Изобретение имеет расширенную область применения за счет обеспечения возможности измерения расхода потока жидкостей, не содержащих визуализирующие частицы. 5 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения расхода потока жидкости и его поля скоростей. Способ включает визуализацию структуры потока и определение расхода потока по скорости переноса нерегулярно существующих на визуализированном изображении меток потока. Визуализацию структуры потока осуществляют с помощью тепловизионного устройства путем формирования по инфракрасному излучению поверхности потока ее термоизображения. В способе фиксируют существующие на поверхности потока локальные области естественных флуктуаций температуры относительно ее фонового значения и выделяют контурами на полученном термоизображении образованные локальными областями зоны с характерным температурным рельефом. Расход потока определяют по местным скоростям перемещения по направлению движения потока точек контуров этих зон, занимающих различные поперечные положения на термоизображении поверхности потока. Технический результат: повышение точности определения расхода потока с деформированным полем скоростей. 2 ил.