164102. lajstromszámú szabadalom • Akusztikus mérőfej-elrendezés folyadékok és gázok áramlási állapotának mérésére

MAGTAB NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEI RAS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1971.11.25. Közzététel napja: 1973. VII. 28. Megjelent: 1975. V. 31. (OA-465) 164102 Nemzetközi osztályozás: G 01 f 4/00 Feltalálók: Járdány Kálmán okleveles villamosmérnök, Szolnok, Kadinger Béla okleveles gépészmérnök, Budapest, Magyal Miklós okleveles olaj mérnök, Ónodi Tibor okleveles olaj mérnök, Szolnok Tulajdonos: Országos Kó'olaj és Gázipari Tröszt Nagyalföldi Kutató és Feltáró Üzem, Szolnok Akusztikus mérőfej-elrendezés folyadékok és gázok áramlási állapotának mérésére i : Zárt csővezetékben áramló közegek áramlási sebességének mérésére a műszaki gyakorlatban számos elven alapuló eljárás és berendezés ismeretes. A helyi áramlási ellenálláson alapuló berendezések (mérőperem, mérőkönyök, Venturi- 5 cső) méréshatára és pontossága egyaránt korlátozott. A forgó alkatrészek alkalmazásával működő mérőműszerek (szárnykerekes, Woltmann-féle stb.) nagy áramlási ellenállásuk és költséges voltuk miatt hátrányosak. A körülmények miatt újabban kiter- 10 jedten alkalmaznak olyan műszereket, amelyek az ultrahang terjedési viszonyainak az áramló közeg sebessége következtében történő változásán alapulnak. Az ilyen berendezésben az akusztikus sugárzó és indikátor fejet az áramló közeget magába IS foglaló cső palástján, a cső tengelyén átmenő síkban, egymással szemközti oldalon, az áramlás irányában egymáshoz képest eltolva helyezik el. Ennek az elrendezésnek ismeretes hibája, hogy már kis áramlási sebességeknél is kialakuló turbulencia 20 következtében a műszer nem a szállított folyadék mennyiségének megfelelő áramlási sebességet méri, hanem ettől jelentősen eltérő sebesség értéket, mégpedig a sugárzót és az indikátort összekötő egyenes mentén kialakuló sebességek átlaga lesz a 25 mérés eredménye. Ennek következtében a szállított folyadék mennyiségének megfelelő sebességet csak nagy fáradtsággal felvett, és a referencia műszer tulajdonságaitól is nagymértékben függő hitelesítési görbe adja meg korlátozott pontossággal. 30 Ezen kívánunk segíteni a jelen találmány szerinti megoldással. A találmány kísérleteink során szerzett azon felismerésen alapul, hogy a mérés hibája nagymértékben csökkenthető olyan elrendezés alkalmazásával, amelynél a sugárzó és indikátor fej síkja a cső tengelyével párhuzamos, de attól legalább 0,1 R és legfeljebb 0,8 R távolságra van. Az indikátor fejek síkja és a csőtengely b távolságát a cső sugarának hányadával kifejezve kísérleteink során azt találtuk, hogy ez a távolság legalább 0,1 R, másrészt a sebességtartománytól és a közegtől kevéssé függően a maradék hiba szempontjából célszerűen 0,8 R-nél kisebb. A találmány egyik lehetséges kiviteli módját az 1. ábra tünteti fel. Az 1 cső 2 tengelyvonalától b távolságra elhelyezkedő és a tengelyen átmenő 3 síkkal párhuzamos sík mentén elhelyezett 4 sugárzófej és a cső hossztengely irányával eltolva, de ugyanezen 3 síkon elhelyezkedő 5 indikátor képezik a mérő elrendezést. Az így szerkesztett mérőműszer hitelesítési görbéje széles sebességtartományban megközelíti az egyenest, és elég nagypontosságú mérésekre ad lehetőséget. Előfordulhat olyan felhasználás, amelynél még ez a pontosság sem elegendő. Kísérleteink során megállapítottuk, hogy rendkívül pontos mérésre van lehetőség, ha az előbbi sugárzó és indikátor elemen kívül egy további sugárzó és indikátor párt 164102