G - Physics – 01 – F
Patent
G - Physics
01
F
G01F 1/74 (2006.01) G01F 1/708 (2006.01) G01F 1/712 (2006.01)
Patent
CA 2381891
Flow rate measurement system includes two measurement regions (14, 16) located an average axial distance .DELTA.X apart along the pipe (12), the first measurement region (14) having two unsteady pressure sensors (18, 20), located a distance X1 apart, and the second measurement region (16), having two other unsteady pressure sensors (22, 24), located a distance X2 apart, each capable of measuring the unsteady pressure in the pipe (12). Signals from each pair of pressure sensors (18, 20) and (22, 24) are differenced by summers (44, 54), respectively, to form spatial wavelength filters (33, 35), respectively. Each spatial filter (33, 35) filters out acoustic pressure disturbances Pacoustic and other long wavelength pressure disturbances in the pipe (12) and passes short-wavelength low-frequency vortical pressure disturbances Pvortical associated with the vortical flow field (15). The spatial filters (33, 35) provide signals Pas1, Pas2 to band pass filterS (46, 56) that filter out high frequency signals. The Pvortical-dominated filtered signals Pasf1, Pasf2 from the two regions (14, 16) are cross-correlated by Cross-Correlation Logic (50) to determine a time delay ~ between the two sensing locations (14, 16) which is divided into the distance .DELTA.X to obtain a convection velocity Uc(t) that is related to an average flow rate of the fluid (i.e., one or more liquids and/or gases) flowing in the pipe (12). The invention may also be configured to detect the velocity of any desired inhomogeneous pressure field in the flow.
L'invention concerne un système de mesure de débit d'écoulement, comprenant deux régions de mesure (14, 16) situées à une distance axiale moyenne .DELTA.X l'une de l'autre le long d'un tuyau (12), la première région de mesure (14) possédant deux capteurs de pressions (18, 20) non stabilisées, situés à une distance X¿1? l'un de l'autre, et la seconde région de mesure (16), possédant deux autres capteurs de pressions (22, 24) non stabilisées, situés à une distance X¿2? l'un de l'autre, chacun pouvant mesurer la pression non stabilisée dans ledit tuyau (12). Des signaux provenant de chaque paire de capteurs de pression (18, 20) et (22, 24) sont différencés respectivement par des sommateurs (44, 54), de façon à former respectivement des filtres spatiaux (33, 35) de longueur d'onde. Chaque filtre spatial (33, 35) élimine des perturbations de pression acoustique P¿acoustic? et d'autres perturbations de pression à grande longueur d'onde dans le tuyau (12), et transmet des perturbations de pression tourbillonnaire P¿vortical? basse fréquence, associées à un champ d'écoulement (15) tourbillonnaire. Les filtres spatiaux (33, 35) fournissent des signaux P¿as1?, P¿as2? à un filtre passe bande (46, 56) qui élimine des signaux haute fréquence. Les signaux P¿asf1?, P¿asf2? filtrés dominés par P¿vortical? provenant des deux régions (14, 16) sont inter-corrélés au moyen de la logique d'inter-corrélation (50), afin de déterminer un retard temporel y ~ entre les deux emplacements de détection (14, 16) qui est divisé en distance .DELTA.X, afin d'obtenir une vélocité de convection U¿c?(t) associée à un débit d'écoulement moyen du fluide (c'est-à-dire, au moins un liquide et/ou gaz) s'écoulant dans le tuyau (12). L'invention est également configurée de façon à détecter la vélocité d'un champ de pression non homogène désiré dans ledit écoulement.
Gysling Daniel L.
Mcguinn Rebecca S.
Winston Charles R.
Cidra Corporation
Marks & Clerk
Weatherford/lamb Inc.
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1799151