RU173224U1 - SELF-CLEANING VIBRATION DEVICE FOR DETERMINING DENSITY OR VISCOSITY OF CURRENT OIL - Google Patents
SELF-CLEANING VIBRATION DEVICE FOR DETERMINING DENSITY OR VISCOSITY OF CURRENT OIL Download PDFInfo
- Publication number
- RU173224U1 RU173224U1 RU2017104833U RU2017104833U RU173224U1 RU 173224 U1 RU173224 U1 RU 173224U1 RU 2017104833 U RU2017104833 U RU 2017104833U RU 2017104833 U RU2017104833 U RU 2017104833U RU 173224 U1 RU173224 U1 RU 173224U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- metal tube
- tube
- viscosity
- resinous
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
- G01N11/10—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material
- G01N11/16—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material by measuring damping effect upon oscillatory body
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
- G01N9/32—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity by using flow properties of fluids, e.g. flow through tubes or apertures
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к вибрационным устройствам для определения плотности или вязкости текущей нефти и может быть использована в нефтяной промышленности.Устройство содержит консольно закрепленную в опоре (4), (5) металлическую трубку (1) с торцевыми входным (2) и выходным (3) отверстиями для прохода нефти. Для инициирования вибраций металлической трубки (1) и их преобразования в электрический сигнал, на основании которого вычисляют плотность или вязкость, предусмотрена колебательная система (6) на основе пьезоэлектрических элементов или катушек индуктивности. Нагревательный индуктор (8) охватывает свободный конец трубки (1) с образованием между ними промежутка (9) для сквозного прохода нефти и подключен к источнику переменного тока высокой частоты (не показан). Во время работы индуктора (8) вихревые токи высокой частоты нагревают поверхность трубки (1) до температуры, при которой происходит размягчение образующихся на ней асфальто-смолистых и парафиновых отложений с их последующим смывом за счет потока набегающей на трубку (1) нефти.Технический результат - обеспечение самоочистки от асфальто-смолистых и парафиновых отложений, а, следовательно, повышение надежности работы устройства. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.The utility model relates to vibration devices for determining the density or viscosity of flowing oil and can be used in the oil industry. The device contains a metal tube (1) cantilevered in a support (4), (5) with end input (2) and output (3) openings for the passage of oil. To initiate vibrations of the metal tube (1) and their conversion into an electrical signal, on the basis of which the density or viscosity is calculated, an oscillatory system (6) based on piezoelectric elements or inductors is provided. The heating inductor (8) covers the free end of the tube (1) with the formation of a gap (9) between them for a through passage of oil and is connected to a high-frequency alternating current source (not shown). During the operation of the inductor (8), high-frequency eddy currents heat the surface of the tube (1) to a temperature at which the asphalt-resinous and paraffin deposits formed on it soften and then wash away due to the flow of oil running on the tube (1). - providing self-cleaning from asphalt-resinous and paraffin deposits, and, therefore, improving the reliability of the device. 1 s.p. f-ly, 1 ill.
Description
Полезная модель относится к вибрационным устройствам для определения плотности или вязкости текущей нефти и может быть использована в нефтяной промышленности.The utility model relates to vibration devices for determining the density or viscosity of flowing oil and can be used in the oil industry.
Известны вибрационные устройства для определения плотности среды, в том числе, текущей среды, например нефти, содержащие резонатор и измеряющие функционально связанную с плотностью частоту (период) собственных колебаний резонатора в среде. Резонатор может быть выполнен в виде металлической трубки (стр. 129-130 второго тома Учебника для вузов «Трубопроводный транспорт нефти», изд. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2006 г.. - Т.2. - 621 с: ил.). Для получения и восприятия вибраций резонатора с последующим их преобразованием в электрический сигнал вибрационное устройство содержит колебательную систему на основе, например, возбуждающей и приемной электромагнитных катушек (рис. 1.25 на стр. 130 второго тома Учебника для вузов «Трубопроводный транспорт нефти», изд. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2006 г.) или возбуждающих и приемных пьезоэлектрических элементов (патент РФ № 151456 на полезную модель, МПК G01N 9/00, опубл. 10.04.2015 г.).Known vibration devices for determining the density of the medium, including the current medium, for example oil, containing a resonator and measuring the frequency (period) of the resonator's own vibrations in the medium, functionally related to the density. The resonator can be made in the form of a metal tube (pp. 129-130 of the second volume of the Textbook for Universities "Oil Pipeline Transport", ed. - M .: Nedra-Business Center LLC, 2006. - T.2. - 621 s. : ill.). To receive and perceive resonator vibrations with their subsequent conversion into an electrical signal, the vibrating device contains an oscillating system based on, for example, exciting and receiving electromagnetic coils (Fig. 1.25 on page 130 of the second volume of the Textbook for Universities “Pipeline transport of oil”, ed. - M .: Nedra-Business Center LLC, 2006) or exciting and receiving piezoelectric elements (RF patent No. 151456 for utility model, IPC
Указанные вибрационные устройства могут измерять также вязкость среды, так как вязкость находится в зависимости от затухания колебаний резонатора (стр. 132, абзац 2 второго тома Учебника для вузов «Трубопроводный транспорт нефти», изд. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2006).The indicated vibration devices can also measure the viscosity of the medium, since the viscosity depends on the damping of the resonator vibrations (page 132,
Резонатор в виде металлической трубки может быть установлен в опоре с закреплением обоих концов (патент США № 7520162, МПК G01N 11/16, G01F 1/86, опубл. 21.04.2009 г.) или одного конца при свободном другом (консольное закрепление) (патент РФ № 2024841 на изобретение, МПК G01N 9/32, опубл. 15.12.1994 г.; патент РФ № 2526297 на изобретение, МПК G01N 9/00, опубл. 2.08.2014 г.; патент РФ № 151456 на полезную модель, МПК G01N 9/00, опубл. 10.04.2015 г.). В отличие от закрепления обоих концов, при консольном закреплении контролируемая среда омывает не только внутреннюю, но и внешнюю сторону металлической трубки (резонатора), что обеспечивает равномерное давление среды на ее стенку и снижение зависящей от давления погрешности измерений плотности или вязкости.The resonator in the form of a metal tube can be mounted in a support with fixing both ends (US patent No. 7520162, IPC G01N 11/16, G01F 1/86, publ. 04/21/2009) or one end with the other free (cantilever fixing) ( RF patent No. 2024841 for an invention, IPC G01N 9/32, published on December 15, 1994; RF patent No. 2526297 for an invention, IPC
Если средой является текущая нефть, то в процессе эксплуатации на стенках металлической трубки (резонатора) образуются асфальто-смолистые и парафиновые отложения, которые искажают измерения вибрационного устройства. Причем при консольном закреплении образование асфальто-смолистых и парафиновых отложений на металлической трубке (резонаторе) происходит значительно быстрее, чем при закреплении ее обоих концов.If the medium is flowing oil, then during operation, asphalt-resinous and paraffin deposits form on the walls of the metal tube (resonator), which distort the measurements of the vibrating device. Moreover, when cantilever fixing, the formation of asphalt-resinous and paraffin deposits on a metal tube (resonator) occurs much faster than when fixing both ends.
Удаление асфальто-смолистых и парафиновых отложений производится двумя способами: во-первых, прокачкой растворителя через металлическую трубку (резонатор), во-вторых, очисткой вручную с разборкой вибрационного устройства. При первом способе необходима схема подачи растворителя через байпас, что является дорогостоящим мероприятием. Второй способ трудоемок и долог.Removal of asphalt-resinous and paraffin deposits is carried out in two ways: firstly, by pumping the solvent through a metal tube (resonator), and secondly, by manual cleaning with disassembly of the vibration device. In the first method, a solvent supply circuit through a bypass is necessary, which is an expensive undertaking. The second method is laborious and long.
Вибрационное устройство (патент РФ № 2024841, МПК G01N 9/32, опубл. 15.12.1994 г.), принятое за наиболее близкий аналог (прототип), используется, «когда требуется измерить плотность, вязкость жидкостей или их комбинацию». Устройство содержит металлическую трубку («полый цилиндрический резонатор») (фиг. 1-3 патента РФ № 2024841) с входным и выходным отверстиями на торцах. Металлическая трубка (резонатор) закреплена консольно (то есть одним концом) во фланце, установленном в корпусе. Для инициирования вибраций металлической трубки и их преобразования в электрический сигнал вибрационное устройство включает колебательную систему на основе пьезоэлектрических элементов, расположенных на фланце. Как было указано выше, при консольном закреплении трубки на ней происходит быстрое образование асфальто-смолистых и парафиновых отложений, искажающих измерения вибрационного устройства.The vibration device (RF patent No. 2024841, IPC G01N 9/32, published December 15, 1994), taken as the closest analogue (prototype), is used "when it is necessary to measure the density, viscosity of liquids, or a combination thereof." The device contains a metal tube ("hollow cylindrical resonator") (Fig. 1-3 of the patent of the Russian Federation No. 2024841) with inlet and outlet openings at the ends. The metal tube (resonator) is fixed cantilever (i.e., one end) in a flange mounted in the housing. To initiate the vibrations of the metal tube and convert them into an electrical signal, the vibrating device includes an oscillating system based on piezoelectric elements located on the flange. As mentioned above, when the tube is cantilevered on it, the formation of asphalt-resinous and paraffin deposits rapidly distortes the measurements of the vibrating device.
Задачей полезной модели является повышение надежности работы вибрационного устройства для определения плотности или вязкости текущей нефти, в котором резонатор выполнен в виде металлической трубки, закрепленной консольно одним концом в опоре при свободном другом конце этой трубки.The objective of the utility model is to increase the reliability of the vibrating device for determining the density or viscosity of the flowing oil, in which the resonator is made in the form of a metal tube mounted cantilever at one end in a support with the free other end of this tube.
Технический результат заключается в обеспечении нагрева металлической трубки (резонатора) до температуры, при которой происходит размягчение образующихся на ней асфальто-смолистых и парафиновых отложений с последующим смывом этих отложений нефтью, набегающей на металлическую трубку (резонатор).The technical result is to ensure that the metal tube (resonator) is heated to a temperature at which the asphalt-resinous and paraffin deposits formed on it soften, followed by washing off these deposits with oil running onto the metal tube (resonator).
Как и наиболее близкий аналог (прототип), устройство для определения плотности или вязкости текущей нефти содержит металлическую трубку с торцевыми входным и выходным отверстиями для нефти, закрепленную одним концом в опоре при свободном другом конце, снабженную колебательной системой, которая выполнена с возможностью инициирования вибраций указанной трубки и их преобразования в электрический сигнал.Like the closest analogue (prototype), the device for determining the density or viscosity of the flowing oil contains a metal tube with end inlet and outlet openings for oil, fixed at one end in a support with a free other end, equipped with an oscillating system that is configured to initiate vibrations of the specified tubes and their conversion into an electrical signal.
В отличие от наиболее близкого аналога (прототипа), заявляемое устройство содержит нагревательный индуктор, охватывающий свободный конец упомянутой трубки с образованием между ними промежутка для сквозного прохода нефти и выполненный с возможностью подключения к источнику переменного тока высокой частоты.Unlike the closest analogue (prototype), the claimed device contains a heating inductor, covering the free end of the tube with the formation of a gap between them for a through passage of oil and made with the possibility of connecting to a high frequency alternating current source.
Для того чтобы обеспечить равномерное расплавление асфальто-смолистых и парафиновых отложений на внешней стороне металлической трубки, расстояние между металлической трубкой и нагревательным индуктором в плоскости поперечного сечения упомянутой трубки одинаково.In order to ensure uniform melting of the asphalt-resinous and paraffin deposits on the outside of the metal tube, the distance between the metal tube and the heating inductor in the plane of the cross section of the tube is the same.
Устройство изображено на фигуре со следующими обозначениями:The device is shown in the figure with the following notation:
1 - металлическая трубка, 2 - входное отверстие металлической трубки, 3 - выходное отверстие металлической трубки, 4 - корпус, 5 - фланец, 6 - колебательная система, 7 - электрические выводы колебательной системы, 8 - нагревательный индуктор, 9 - промежуток между металлической трубкой и нагревательным индуктором, 10 - элемент электрической изоляции, 11 - электрические выводы нагревательного индуктора.1 - a metal tube, 2 - an inlet of a metal tube, 3 - an outlet of a metal tube, 4 - a housing, 5 - a flange, 6 - an oscillating system, 7 - electrical leads of an oscillating system, 8 - a heating inductor, 9 - the gap between the metal tube and a heating inductor, 10 - an element of electrical insulation, 11 - electrical leads of a heating inductor.
Устройство для определения плотности или вязкости текущей нефти содержит металлическую трубку 1, на одном торце которой для прохода нефти имеется входное отверстие 2, а на другом - выходное отверстие 3.A device for determining the density or viscosity of the flowing oil contains a metal tube 1, at one end of which there is an
Металлическая трубка 1 закреплена консольно одним концом в опоре при свободном другом конце трубки 1. На фигуре показано, что металлическая трубка 1 закреплена консольно внутри жесткого корпуса 4 с помощью фланца 5. Для инициирования вибраций металлической трубки 1 и их преобразования в электрический сигнал, на основании которого вычисляют плотность или вязкость, либо их комбинацию, в заявляемом устройстве предусмотрена колебательная система 6. В конкретном исполнении колебательная система 6 содержит пьезоэлектрические элементы, которые с помощью электрических выводов 7 подключены к электронному преобразователю (на фигуре не показан). Вместо пьезоэлектрических элементов колебательная система 6 может быть выполнена на основе катушек индуктивности.The metal tube 1 is cantilevered to one end in a support with the free other end of the tube 1. The figure shows that the metal tube 1 is cantilevered inside the
Заявляемое устройство содержит нагревательный индуктор 8, охватывающий свободный конец металлической трубки 1 с образованием между ними промежутка 9 для сквозного прохода нефти. Кроме того, нагревательный индуктор 8 выполнен с возможностью подключения к источнику переменного тока высокой частоты (на фигуре не показан). Нагревательный индуктор 8 с блоком конденсаторов (на фигуре не показаны) входит в состав резонансного контура, образующего вместе с источником переменного тока высокой частоты (на фигуре не показан) индукционный нагреватель.The inventive device contains a
В конкретном исполнении нагревательный индуктор 8 представляет собой катушку индукционного нагрева, через пустотелый центр которой пропущен свободный конец металлической трубки 1. Катушка индукционного нагрева (нагревательный индуктор) 8 установлена в корпусе 4 и электрически изолирована от него (позиция 10 на фигуре). Выбор диаметра катушки индукционного нагрева (нагревательного индуктора) 8, ее длины и расположения относительно металлической трубки 1 и фланца 5 обеспечивает образование между металлической трубкой 1 и катушкой индукционного нагрева (нагревательным индуктором) 8 такого промежутка 9, по которому нефть свободно проходит с выходом из него наружу. Подключение катушки индукционного нагрева (нагревательного индуктора) 8 к источнику переменного тока высокой частоты (на фигуре не показан) осуществляют за счет электрических выводов 11.In a specific embodiment, the
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Нагревательный индуктор 8 вводят в работу, подключая с помощью электрических выводов 11 к источнику переменного тока высокой частоты (на фигуре не показан). Вокруг нагревательного индуктора 8 возникает электромагнитное поле, наводящее в металлической трубке 1 вихревые токи высокой частоты, которые разогревают поверхность металлической трубки 1. Нагревательный индуктор 8 обеспечивает нагрев металлической трубки 1 до температуры, при которой на ней происходит размягчение асфальто-смолистых и парафиновых отложений с их последующим смывом за счет потока набегающей на металлическую трубку 1 нефти. Факторами, связанными с обеспечением смыва (удаления) асфальто-смолистых и парафиновых отложений, являются соответствующий выбор конструкции нагревательного индуктора 8 и его намоточного провода; мощности, частоты и амплитуды тока источника переменного тока высокой частоты. Установлено, что удаление (смыв) асфальто-смолистых и парафиновых отложений путем индукционного нагрева осложняется при увеличении расхода нефти и снижении ее температуры, причем температура нефти влияет в меньшей степени, чем расход, из-за свойств нефти, связанных с теплопереносом. Нагрев может происходить в течение, например, 20 секунд одно- или многократно до полного смыва (удаления) асфальто-смолистых и парафиновых отложений. Для профилактики отложений возможно однократное включение нагревательного индуктора 8, например один раз в час или один раз в минуту.The
Нефть способствует охлаждению металлической трубки 1 после удаления асфальто-смолистых и парафиновых отложений и одновременно служит охлаждающей жидкостью для нагревательного индуктора 8, предотвращая его перегрев.Oil helps to cool the metal tube 1 after removing asphalt-resinous and paraffin deposits and at the same time serves as a cooling fluid for the
Магнитная индукция в металлической трубке 1 и, следовательно, ток ее нагрева зависят от величины и равномерности промежутка 9 между ней и нагревательным индуктором 8. Под равномерным промежутком 9 понимается промежуток, где расстояние между нагревательным индуктором 8 и металлической трубкой 1 одинаково в плоскости поперечного сечения металлической трубки 1. При равномерном промежутке 9 размягчение асфальто-смолистых и парафиновых отложений на внешней стороне металлической трубки 1 происходит равномерно.Magnetic induction in the metal tube 1 and, therefore, the current of its heating depend on the size and uniformity of the
Таким образом, в заявляемом устройстве обеспечивается нагрев металлической трубки (резонатора) до температуры, при которой происходит размягчение образующихся на ней асфальто-смолистых и парафиновых отложений с последующим смывом этих отложений нефтью, набегающей на металлическую трубку (резонатор). Заявляемое устройство за счет введения в его конструкцию индукционного нагревателя 8 приобретает способность самоочищаться от асфальто-смолистых и парафиновых отложений.Thus, in the inventive device, the metal tube (resonator) is heated to a temperature at which the asphalt-resinous and paraffin deposits formed on it soften, followed by washing off these deposits with oil running onto the metal tube (resonator). The inventive device by introducing into its design an
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017104833U RU173224U1 (en) | 2017-02-14 | 2017-02-14 | SELF-CLEANING VIBRATION DEVICE FOR DETERMINING DENSITY OR VISCOSITY OF CURRENT OIL |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017104833U RU173224U1 (en) | 2017-02-14 | 2017-02-14 | SELF-CLEANING VIBRATION DEVICE FOR DETERMINING DENSITY OR VISCOSITY OF CURRENT OIL |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU173224U1 true RU173224U1 (en) | 2017-08-16 |
Family
ID=59633395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017104833U RU173224U1 (en) | 2017-02-14 | 2017-02-14 | SELF-CLEANING VIBRATION DEVICE FOR DETERMINING DENSITY OR VISCOSITY OF CURRENT OIL |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU173224U1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2024841C1 (en) * | 1991-07-01 | 1994-12-15 | Арзамасское опытно-конструкторское бюро "Импульс" | Sensor of vibration densitometer |
| US7520162B2 (en) * | 2000-04-27 | 2009-04-21 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Vibration meter and method of measuring a viscosity of a fluid |
| RU2526297C1 (en) * | 2010-09-01 | 2014-08-20 | Майкро Моушн, Инк. | Vibratory densimeter with improved vibrating element |
| RU151456U1 (en) * | 2014-03-05 | 2015-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛЕМИС Восток" | VIBRATION DENSITY SENSOR (OPTIONS) |
-
2017
- 2017-02-14 RU RU2017104833U patent/RU173224U1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2024841C1 (en) * | 1991-07-01 | 1994-12-15 | Арзамасское опытно-конструкторское бюро "Импульс" | Sensor of vibration densitometer |
| US7520162B2 (en) * | 2000-04-27 | 2009-04-21 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Vibration meter and method of measuring a viscosity of a fluid |
| RU2526297C1 (en) * | 2010-09-01 | 2014-08-20 | Майкро Моушн, Инк. | Vibratory densimeter with improved vibrating element |
| RU151456U1 (en) * | 2014-03-05 | 2015-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛЕМИС Восток" | VIBRATION DENSITY SENSOR (OPTIONS) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2105479A (en) | Apparatus for measuring thickness | |
| US3479873A (en) | Self-cleaning electrodes | |
| CN103582804B (en) | Acoustic flowmeter | |
| US6412354B1 (en) | Vibrational forced mode fluid property monitor and method | |
| US3339400A (en) | Mass presence sensing apparatus | |
| EA025083B1 (en) | Apparatus for measuring fluid density in a container and method for measuring fluid density in a container | |
| CN112641960B (en) | Method and apparatus for reducing bio-entrainment using induction heating | |
| KR101650732B1 (en) | A vibrating densitometer including an improved vibrating member | |
| JPS62132148A (en) | Method of detecting possibility of formation of ice and ice alarm device for executing said method and utilization thereof | |
| JPH07507638A (en) | Coriolis mass flowmeter | |
| RU2593920C1 (en) | Vibration densitometer with improved vibration element | |
| RU173224U1 (en) | SELF-CLEANING VIBRATION DEVICE FOR DETERMINING DENSITY OR VISCOSITY OF CURRENT OIL | |
| WO2015138061A1 (en) | Density measurement using a piezoelectric sensor in a non-compressible medium | |
| CN101574015A (en) | Method and device for removing coatings on a metal structure | |
| RU2008146767A (en) | MAGNETIC INDUCTIVE MEASURING TRANSMITTER | |
| RU2306416C1 (en) | Method and device to determine fluid flow parameters | |
| US4158959A (en) | Apparatus for measuring the physical properties of material | |
| RU2444864C2 (en) | Method and device for induction heating of liquids (versions) | |
| Hessami et al. | Heat transfer enhancement in an electrically heated horizontal pipe due to flow pulsation | |
| RU2612238C1 (en) | Device for intensification of heavy oil pumping in pipelines | |
| JP3743064B2 (en) | Heating device | |
| WO2014185815A1 (en) | Method for measuring the flow rate of a liquid medium and device for implementing same | |
| RU2004135810A (en) | VIBRATION TYPE MEASURING TRANSMITTER | |
| RU2470274C1 (en) | Method and device to measure pressure inside pipelines | |
| RU25136U1 (en) | DEVICE FOR INDUCTION HEATING OF LIQUID MEDIA |