RU2010119544A

RU2010119544A - Система и способ обнаружения нароста отложений в ультразвуковом расходомере и машиночитаемый носитель информации

Info

Publication number: RU2010119544A
Application number: RU2010119544/28A
Authority: RU
Inventors: Генри Чарльз мл. СТРАУБ (US); Генри Чарльз Мл. СТРАУБ
Original assignee: Дэниел Мэжэмэнт Энд Кэнтроул, Инк. (US); Дэниел Мэжэмэнт энд Кэнтроул, Инк.
Priority date: 2007-10-16
Filing date: 2008-10-15
Publication date: 2011-11-27
Also published as: BRPI0818423B8; RU2514071C2; CA2702666A1; CA2702666C; EP2203721A4; EP2203721B1; US8170812B2; US20090097354A1; BRPI0818423A2; CN102171540A; EP2203721A1; BRPI0818423B1; WO2009052169A1; CN102171540B; MX2010004212A

Abstract

1. Система обнаружения нароста отложений в ультразвуковом расходомере, включающая ультразвуковой расходомер, содержащий муфту, выполненную с возможностью ее введения в поток текучей среды, первую пару преобразователей, закрепленных на муфте, связанных текучей средой и содержащую преобразователь, установленный ниже по потоку, и связанный с ним преобразователь, расположенный выше по потоку, характеризующиеся первой хордой, соединяющей их, и группу электронных устройств, электрически связанных с первой парой преобразователей и выполненных с возможностью получения диагностических данных, в частности скорости распространения звука через текучую среду, посредством акустических сигналов, передаваемых преобразователями первой пары, и определения нароста отложений на внутренней поверхности муфты посредством изменений скорости распространения звука через текучую среду. ! 2. Система по п.1, в которой по меньшей мере одно электронное устройство расположено внутри расходомера. ! 3. Система по п.1, в которой по меньшей мере одно электронное устройство расположено на расстоянии от расходомера. ! 4. Система по п.1, в которой группа электронных устройств дополнительно выполнена с возможностью определения толщины нароста отложений. ! 5. Система по п.4, в которой группа электронных устройств дополнительно выполнена с возможностью генерирования сигнала при толщине нароста отложений, превышающей пороговое значение. ! 6. Система по п.1, в которой группа электронных устройств дополнительно выполнены с возможностью определения изменения объемного расхода текучей среды, проходящей через расходомер, вызванного отложениями. !

Claims

1. Система обнаружения нароста отложений в ультразвуковом расходомере, включающая ультразвуковой расходомер, содержащий муфту, выполненную с возможностью ее введения в поток текучей среды, первую пару преобразователей, закрепленных на муфте, связанных текучей средой и содержащую преобразователь, установленный ниже по потоку, и связанный с ним преобразователь, расположенный выше по потоку, характеризующиеся первой хордой, соединяющей их, и группу электронных устройств, электрически связанных с первой парой преобразователей и выполненных с возможностью получения диагностических данных, в частности скорости распространения звука через текучую среду, посредством акустических сигналов, передаваемых преобразователями первой пары, и определения нароста отложений на внутренней поверхности муфты посредством изменений скорости распространения звука через текучую среду.

2. Система по п.1, в которой по меньшей мере одно электронное устройство расположено внутри расходомера.

3. Система по п.1, в которой по меньшей мере одно электронное устройство расположено на расстоянии от расходомера.

4. Система по п.1, в которой группа электронных устройств дополнительно выполнена с возможностью определения толщины нароста отложений.

5. Система по п.4, в которой группа электронных устройств дополнительно выполнена с возможностью генерирования сигнала при толщине нароста отложений, превышающей пороговое значение.

6. Система по п.1, в которой группа электронных устройств дополнительно выполнены с возможностью определения изменения объемного расхода текучей среды, проходящей через расходомер, вызванного отложениями.

7. Система по п.1, в которой группа электронных устройств дополнительно выполнена с возможностью вычисления скорости распространения звука через текучую среду, при этом диагностическими данными дополнительно являются значения времени распространения сигнала между преобразователями первой пары.

8. Система по п.1, в которой группа электронных устройств дополнительно выполнена с возможностью сохранения диагностических данных.

9. Способ обнаружения нароста отложений, включающий определение диагностических данных, в частности скорости распространения звука через текучую среду, проходящую через ультразвуковой расходомер посредством акустических сигналов, которые передают преобразователи первой пары ультразвукового расходомера, отслеживание изменений во времени скорости распространения звука через текучую среду и обнаружение нароста отложений на внутренней поверхности ультразвукового расходомера посредством данных об изменении скорости распространения звука через текучую среду.

10. Способ по п.9, который дополнительно включает определение толщины нароста отложений.

11. Способ по п.10, который дополнительно включает генерацию сигнала при толщине нароста отложений, превышающей пороговое значение.

12. Способ по п.10, в котором толщину нароста отложений определяют, по существу, следующим уравнением:

где ΔT - погрешность в значении времени, обусловленная отложениями, c_deposit - скорость распространения звука через отложения и c_fluid - скорость распространения звука через текучую среду.

13. Способ по п.9, который дополнительно включает вычисление изменений объемного расхода текучей среды.

14. Способ по п.13, в котором изменения объемного расхода определяют, по существу, следующим уравнением:

ΔQ/Q=ΔV/V+ΔA_c/A_c

где Q, V и A_c - объемный расход, средняя скорость потока, связанная с первой парой преобразователей, и площадь поперечного сечения, соответственно измеренные при отсутствии отложений, и ΔQ, ΔV и ΔA_c - погрешности в значениях объемного расхода, средней скорости потока, связанной с первой парой преобразователей, и площади поперечного сечения, соответственно обусловленные отложениями.

15. Способ по п.14, в котором ΔA_c/A_c определяют, по существу, следующим уравнением:

ΔA_c/A_c=-4t_deposit/D,

где D - внутренний диаметр ультразвукового расходомера при отсутствии отложений.

16. Способ по п.14, в котором ΔV/V определяют, по существу, следующим уравнением:

где i относится к хорде, проходящей между расположенным выше по потоку и расположенным ниже по потоку преобразователями, t_deposit - толщина нароста отложений, D - внутренний диаметр ультразвукового расходомера при отсутствии отложений, W_i - весовой множитель, зависящий от хорды i, L_i - длина хорды i при отсутствии отложений, f - относительное расстояние между плоскостью с хордой i и плоскостью, проходящей через центр ультразвукового расходомера, с - скорость распространения звука через текучую среду и c_deposit - скорость распространения звука через отложения.

17. Машиночитаемый носитель информации, включающий блок группы машинных команд, связанный с процессором для определения нароста отложений внутри ультразвукового расходомера посредством диагностических данных, в частности скорости распространения звука через текучую среду, проходящую через ультразвуковой расходомер, и акустических сигналов, передаваемых преобразователями пары.

18. Машиночитаемый носитель по п.17, в котором блок группы машинных команд выполнен с возможностью определения нароста толщины отложений.

19. Машиночитаемый носитель по п.18, в котором блок группы машинных команд выполнен с возможностью генерирования сигнала посредством процессора при толщине нароста отложений, превышающей пороговое значение.

20. Машиночитаемый носитель по п.17, в котором блок группы машинных команд выполнен с возможностью вычисления объемного расхода текучей среды как функции от толщины нароста отложений.