JPH10281843A - Multi-phase flow meter - Google Patents
Multi-phase flow meterInfo
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- JPH10281843A JPH10281843A JP8395897A JP8395897A JPH10281843A JP H10281843 A JPH10281843 A JP H10281843A JP 8395897 A JP8395897 A JP 8395897A JP 8395897 A JP8395897 A JP 8395897A JP H10281843 A JPH10281843 A JP H10281843A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 不均一分布の混合物体の各成分別の流量を求
める事が出来る多相流流量計を提供するにある。
【解決手段】 導電性の測定流体の複数の物質の流量を
各成分別に検出する多相流流量計において、測定流体が
流れる測定管路と、該測定管路に設けられた電磁流量計
と、前記測定管路に設けられ前記測定流体の混合物の体
積割合を演算する成分比率センサと、該成分比率センサ
と前記電磁流量計の測定信号から測定流体の各混合物の
流量を演算する演算回路とを具備したことを特徴とする
多相流流量計である。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To provide a multi-phase flow meter capable of obtaining a flow rate for each component of a mixed object having a non-uniform distribution. SOLUTION: In a multiphase flow meter for detecting a flow rate of a plurality of substances of a conductive measurement fluid for each component, a measurement pipe through which a measurement fluid flows, an electromagnetic flowmeter provided in the measurement pipe, A component ratio sensor provided in the measurement pipe line and calculating a volume ratio of the mixture of the measurement fluid; and a calculation circuit for calculating a flow rate of each mixture of the measurement fluid from the measurement signal of the component ratio sensor and the electromagnetic flow meter. It is a multi-phase flow meter characterized by comprising:
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、気泡や不純物が混
入した導電性流体や、導電性流体に非導電性流体が混入
した流体の流量を測定する導電性流体用の多相流流量計
に関するものである。更に詳述すれば、混合物体の不均
一分布に基づく測定誤差を防止出来、各成分別の流量を
求める事が出来る多相流流量計に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-phase flow meter for a conductive fluid for measuring a flow rate of a conductive fluid containing air bubbles or impurities or a fluid containing a non-conductive fluid mixed with a conductive fluid. Things. More specifically, the present invention relates to a multi-phase flow meter capable of preventing a measurement error based on a non-uniform distribution of a mixed object and obtaining a flow rate for each component.
【0002】[0002]
【従来の技術】図2は従来より一般に使用されている従
来例の構成説明図で、例えば、書名;工業計測ハンドブ
ック P112〜P120、発行日;昭和42年6月1
0日、編著者;株式会社 横河電機製作所、発行所;東
京電機大学出版局に示されている。2. Description of the Related Art FIG. 2 is an explanatory view of the structure of a conventional example generally used in the past. For example, the title is: Industrial Measurement Handbook P112-P120, the date of issue: June 1, 1967.
0, edited by Yokogawa Electric Corporation, published by Tokyo Denki University Press.
【0003】図において、1は、測定流体2が流れる測
定管路である。3は、測定管路1に設けられた電磁流量
計である。ここで、4は、測定流体2中に混入している
気泡である。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a measurement pipe through which a measurement fluid 2 flows. Reference numeral 3 denotes an electromagnetic flow meter provided in the measurement pipe 1. Here, 4 is an air bubble mixed in the measurement fluid 2.
【0004】以上の構成において、電磁流量計3におい
て、測定流体2の流量が測定される。In the above configuration, the flow rate of the measurement fluid 2 is measured by the electromagnetic flow meter 3.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】電磁流量計3は導電性
流体の測定においては精度が良く、信頼性も高い。しか
しながら、測定流体2に気泡や不純物が混入したり、導
電性流体に非導電性流体が混入している測定流体2の流
量を測定するときは、電磁流量計3は、測定流体2全て
が導電性流体であるとして出力するため、混入物の流量
分だけ過大評価して、誤差を生じてしまう。本発明は、
この問題点を解決するものである。The electromagnetic flowmeter 3 has high accuracy and high reliability in measuring a conductive fluid. However, when measuring the flow rate of the measurement fluid 2 in which bubbles or impurities are mixed in the measurement fluid 2 or the non-conductive fluid is mixed in the conductive fluid, the electromagnetic flow meter 3 determines that the entire measurement fluid 2 is conductive. Since it is output as a sexual fluid, it is overestimated by the flow rate of the contaminant, causing an error. The present invention
This is to solve this problem.
【0006】本発明の目的は、混合物体の不均一分布に
基づく測定誤差を防止出来、各成分別の流量を求める事
が出来る多相流流量計を提供するにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a multi-phase flow meter which can prevent a measurement error based on a non-uniform distribution of a mixed object and can determine a flow rate for each component.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、 (1)導電性の測定流体の複数の物質の流量を各成分別
に検出する多相流流量計において、測定流体が流れる測
定管路と、該測定管路に設けられた電磁流量計と、前記
測定管路に設けられ前記測定流体の混合物の体積割合を
演算する成分比率センサと、該成分比率センサと前記電
磁流量計の測定信号から測定流体の各混合物の流量を演
算する演算回路とを具備したことを特徴とする多相流流
量計。 (2)装置が配置された部分の測定部分の絶対圧力を測
定する絶対圧力計と、装置が配置された部分の測定部分
の温度を測定する温度計とを具備したことを特徴とする
請求項1又は請求項2記載の多相流流量計。を構成した
ものである。In order to achieve this object, the present invention provides: (1) a multi-phase flow meter for detecting the flow rates of a plurality of substances of a conductive measuring fluid for each component; A measuring pipe, an electromagnetic flow meter provided in the measuring pipe, a component ratio sensor provided in the measuring pipe, and calculating a volume ratio of the mixture of the measurement fluid; An arithmetic circuit for calculating the flow rate of each mixture of the measurement fluid from the measurement signal of the flow meter. (2) An absolute pressure gauge for measuring an absolute pressure of a measurement portion of a portion where the device is disposed, and a thermometer for measuring a temperature of a measurement portion of the portion where the device is disposed. The multi-phase flow meter according to claim 1 or 2. It is what constituted.
【0008】[0008]
【作用】以上の構成において、演算回路において、成分
比率センサと電磁流量計の測定信号から測定流体の各混
合物の流量を演算する。以下、実施例に基づき詳細に説
明する。In the above arrangement, the arithmetic circuit calculates the flow rate of each mixture of the measurement fluid from the measurement signals of the component ratio sensor and the electromagnetic flow meter. Hereinafter, a detailed description will be given based on embodiments.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施例の要部
構成説明図である。図において、DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is an explanatory diagram of a main part configuration of an embodiment of the present invention. In the figure,
【0010】11は、測定流体12が流れる測定管路で
ある。13は、測定管路11に設けられた電磁流量計で
ある。14は、測定管路11に設けられ、測定流体12
の混合物の体積割合を演算する成分比率センサである。
成分比率センサ14は、例えば、密度計、静電容量セン
サ、マイクロ波センサ、導電率センサなどが使用され
る。Reference numeral 11 denotes a measurement pipe through which the measurement fluid 12 flows. Reference numeral 13 denotes an electromagnetic flow meter provided in the measurement pipe 11. 14 is provided in the measurement pipe 11 and the measurement fluid 12
Is a component ratio sensor that calculates the volume ratio of the mixture.
As the component ratio sensor 14, for example, a density meter, a capacitance sensor, a microwave sensor, a conductivity sensor, or the like is used.
【0011】15は、成分比率センサ14と電磁流量計
13の測定信号から、測定流体12の各混合物の流量を
演算する演算回路である。ここで、16は、測定流体1
2中に混入している気泡である。An arithmetic circuit 15 calculates the flow rate of each mixture of the measurement fluid 12 from the measurement signals of the component ratio sensor 14 and the electromagnetic flow meter 13. Here, 16 is the measurement fluid 1
2 are air bubbles mixed in.
【0012】以上の構成において、測定流体12に気泡
や不純物が混入した場合、流速がある程度大きいと、気
泡などは測定流体12中に分散して気泡流と呼ばれる流
れとなる。また垂直配管などの場合は、ガスが中心を流
れて周りを流体が流れる環状流と呼ばれる流れとなる。In the above configuration, when bubbles or impurities are mixed in the measurement fluid 12, if the flow velocity is large to some extent, the bubbles and the like are dispersed in the measurement fluid 12 to form a flow called a bubble flow. In the case of a vertical pipe or the like, the flow is a so-called annular flow in which a gas flows through the center and a fluid flows around the center.
【0013】電磁流量計の研究から、気泡流や環状流の
ような配管の軸に対称な流れの時、電磁流量計の出力
は、断面内が全て導電性流体で占められるとした場合の
出力と同じとなる。これは電磁流量計は流速×配管断面
積を測定しているとも考えられ、流速計として使用でき
ることが分かる。From the study of electromagnetic flowmeters, when the flow is symmetrical to the axis of the pipe such as a bubble flow or an annular flow, the output of the electromagnetic flowmeter is the output when the entire cross section is occupied by the conductive fluid. Is the same as This is thought to be because the electromagnetic flowmeter measures the flow velocity times the pipe cross-sectional area, and it can be seen that the electromagnetic flowmeter can be used as a flowmeter.
【0014】具体的な例を示すと、水とガスの混合物の
場合、水とガスの混合物の流量を測定することを考え
る。電磁流量計により測定されるものは、上述したよう
に水の流速と配管断面積の積となる。As a specific example, in the case of a mixture of water and gas, consider measuring the flow rate of the mixture of water and gas. What is measured by the electromagnetic flow meter is the product of the water flow rate and the pipe cross-sectional area as described above.
【0015】一方、成分比率センサ14として、静電容
量センサを使用した場合は、水の比誘電率が80で、ガ
スの比誘電率が1であることを用いることにより、静電
容量から断面内の水の断面割合を測定することができ
る。それらの出力を用いることにより、 水の流量=流速×水の断面積割合×配管断面積 =電磁流量計出力×成分比率センサの水の体積比率出力 となる。この処理を演算回路15で行うことにより、水の
流量を求めることができる。On the other hand, when a capacitance sensor is used as the component ratio sensor 14, the relative permittivity of water is 80 and the relative permittivity of gas is 1, so that the sectional The cross-sectional ratio of the water inside can be measured. By using those outputs, the flow rate of water = flow velocity × water sectional area ratio × pipe sectional area = electromagnetic flow meter output × water volume ratio output of the component ratio sensor. By performing this processing in the arithmetic circuit 15, the flow rate of water can be obtained.
【0016】気泡流の場合は、気泡の流速と水の流速が
同じであるので、以下の手順で気泡の流量も同様に求め
ることができる。 気泡流量=流速×(1ー水の断面積割合)×配管断面積 =電磁流量計出力×(1ー成分比率センサの水の体積比率出力)In the case of a bubble flow, since the flow rate of the bubble is the same as the flow rate of the water, the flow rate of the bubble can be similarly obtained by the following procedure. Bubble flow rate = Velocity x (1-water cross section ratio) x piping cross section = electromagnetic flow meter output x (1-water volume ratio output of component ratio sensor)
【0017】この結果、電磁流量計13と成分比率セン
サ14を組み合わせたシステムを用いることにより、気
泡や不純物が混入した導電性流体の流量を、混入物に影
響されることなく、正確に測定することができる。ま
た、混入物が分散して流れる場合には混入物の流量も測
定できる、多相流流量計が得られる。As a result, by using a system in which the electromagnetic flow meter 13 and the component ratio sensor 14 are combined, the flow rate of the conductive fluid containing air bubbles and impurities can be accurately measured without being affected by the contaminants. be able to. Further, when the contaminant flows in a dispersed manner, a multiphase flow meter capable of measuring the flow rate of the contaminant is obtained.
【0018】なお、上記の計算中においては、各測定成
分の誘電率及び密度は、予め、分かっている値を用いる
が、これらの値は、温度や圧力によって変化する。そこ
で、絶対圧センサと温度センサを用いて、測定部分の状
態を計測し、その温度、圧力時の各測定成分の誘電率及
び密度を、計算式あるいは表を用いて求めて、その値を
使用することにより、測定流体の環境条件等の状況が変
化した時でも精度良く測定することが出来る多相流流量
計が得られる。In the above calculation, known values are used for the dielectric constant and density of each measurement component in advance, but these values change depending on temperature and pressure. The absolute pressure sensor and temperature sensor are used to measure the state of the measurement part, and the permittivity and density of each measurement component at that temperature and pressure are obtained using a calculation formula or table, and the values are used. By doing so, it is possible to obtain a multi-phase flow meter capable of performing accurate measurement even when conditions such as environmental conditions of the measurement fluid change.
【0019】また、絶対圧センサ、温度センサからの出
力を用いて、測定点で標準状態でなくても、物性値表を
用いることにより、混合物の各成分の密度や静電容量な
どの物性値を補正して、標準状態での流量に換算するこ
とができる。In addition, using the output from the absolute pressure sensor and the temperature sensor, even if the measurement point is not in the standard state, the physical property value such as the density and capacitance of each component of the mixture can be obtained by using the physical property table. Can be corrected and converted to a flow rate in a standard state.
【0020】[0020]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の請
求項1によれば、電磁流量計と成分比率センサとを組み
合わせたシステムを用いることにより、気泡や不純物が
混入した導電性流体の流量を、混入物に影響されること
なく、正確に測定することができる。また、混入物が分
散して流れる場合には混入物の流量も測定できる、多相
流流量計が得られる。As described above in detail, according to the first aspect of the present invention, by using a system in which an electromagnetic flow meter and a component ratio sensor are combined, a conductive fluid containing air bubbles and impurities can be removed. The flow rate can be accurately measured without being affected by contaminants. Further, when the contaminant flows in a dispersed manner, a multiphase flow meter capable of measuring the flow rate of the contaminant is obtained.
【0021】本発明の請求項2によれば、測定流体の環
境条件等の状況が変化した時でも精度良く測定すること
が出来る多相流流量計が得られる。また、混合物の各成
分の密度や静電容量などの物性値を補正して、標準状態
での流量に換算することができ、標準状態での流量を容
易に求めることができる多相流流量計が得られる。According to the second aspect of the present invention, there is provided a multi-phase flow meter capable of performing accurate measurement even when a condition such as an environmental condition of a measurement fluid changes. In addition, a multi-phase flow meter that can correct physical properties such as the density and capacitance of each component of the mixture and convert it to a standard flow rate can easily determine the standard flow rate. Is obtained.
【0022】従って、本発明によれば、混合物体の不均
一分布に基づく測定誤差を防止出来、各成分別の流量を
求める事が出来る多相流流量計を実現することが出来
る。Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a multi-phase flow meter capable of preventing a measurement error based on a non-uniform distribution of a mixed object and obtaining a flow rate for each component.
【図1】本発明の一実施例の構成説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of an embodiment of the present invention.
【図2】従来より一般に使用されている従来例の構成説
明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a configuration of a conventional example generally used in the related art.
11 測定管路 12 測定流体 13 電磁流量計 14 成分比率センサ 15 演算回路 11 Measurement Pipeline 12 Measurement Fluid 13 Electromagnetic Flow Meter 14 Component Ratio Sensor 15 Operation Circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000006507 横河電機株式会社 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 (72)発明者 笛木 学 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 山崎 大輔 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 春山 周一 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 田中 仁章 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 横河 電機株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (71) Applicant 000006507 Yokogawa Electric Corporation 2-93-2, Nakamachi, Musashino-shi, Tokyo (72) Inventor Manabu Fueki 2-9-132 Nakamachi, Musashino-shi, Tokyo Yokogawa Electric Inside (72) Inventor Daisuke Yamazaki 2-9-132 Nakamachi, Musashino-shi, Tokyo Inside Yokogawa Electric Corporation (72) Inventor Shuichi Haruyama 2-9-132 Nakamachi, Musashino-shi, Tokyo Yokogawa Electric Corporation (72) Inventor, Hitoshi Tanaka 2-9-32 Nakamachi, Musashino City, Tokyo Inside Yokogawa Electric Corporation
Claims (2)
成分別に検出する多相流流量計において、 測定流体が流れる測定管路と、 該測定管路に設けられた電磁流量計と、 前記測定管路に設けられ前記測定流体の混合物の体積割
合を演算する成分比率センサと、 該成分比率センサと前記電磁流量計の測定信号から測定
流体の各混合物の流量を演算する演算回路とを具備した
ことを特徴とする多相流流量計。1. A multi-phase flow meter for detecting a flow rate of a plurality of substances of a conductive measurement fluid for each component, comprising: a measurement pipe through which a measurement fluid flows; and an electromagnetic flow meter provided in the measurement pipe. A component ratio sensor that is provided in the measurement pipe line and calculates a volume ratio of the mixture of the measurement fluid; and a calculation circuit that calculates a flow rate of each mixture of the measurement fluid from the measurement signals of the component ratio sensor and the electromagnetic flow meter. A multi-phase flow meter comprising:
力を測定する絶対圧力計と、 装置が配置された部分の測定部分の温度を測定する温度
計とを具備したことを特徴とする請求項1記載の多相流
流量計。2. An apparatus according to claim 1, further comprising: an absolute pressure gauge for measuring an absolute pressure of a measurement portion of a portion where the device is disposed; and a thermometer for measuring a temperature of a measurement portion of the portion where the device is disposed. The multi-phase flow meter according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8395897A JPH10281843A (en) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | Multi-phase flow meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8395897A JPH10281843A (en) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | Multi-phase flow meter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10281843A true JPH10281843A (en) | 1998-10-23 |
Family
ID=13817087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8395897A Pending JPH10281843A (en) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | Multi-phase flow meter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10281843A (en) |
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1997
- 1997-04-02 JP JP8395897A patent/JPH10281843A/en active Pending
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