EP1565709B1

An apparatus and method for providing a flow measurement compensated for entrained gas

Abstract

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EP1565709B1, drawing sheet 1
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Expired 17 November 2023, 2.9 years ago.

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18 claims: 18 independent, 0 dependent

  1. 1
    An apparatus for measuring a parameter of a process flow flowing within a pipe, wherein the process flow is a mixture including, in addition to the mixture components, an entrained gas component, the apparatus comprising:a first meter portion (3) for providing a meter measurement signal (7) indicative of a measurement parameter of the flow of the mixture including the entrained gas component propagating through the pipe;a second meter portion (2) including a sensor for providing a sound measurement signal (5) indicative of the speed of sound propagating within the pipe, the sound measurement signal and at least one of a temperature and a pressure representative of the mixture being indicative of the entrained gas component of the mixture;anda processor (24) responsive to the meter measurement signal (7), to the sound measurement signal (5) and to said at least one of a temperature and a pressure for providing a compensated meter measurement signal (11) indicative of the measurement parameter of the mixture corrected for the entrained gas component of the mixture in the flow propagating through the pipe, wherein the compensated meter measurement signal is indicative of the measurement parameter of the mixture excluding the entrained gas component. Appareil pour mesurer un paramètre d'un flux de production s'écoulant à l'intérieur d'un tuyau, le flux de production représentant un mélange englobant, en plus des composants du mélange, un composant sous la forme d'un gaz entraîné, l'appareil comprenant : une première portion de réglage du débit (3) pour procurer un signal de mesure de réglage du débit (7) fournissant une indication concernant un paramètre de mesure de l'écoulement du mélange englobant le composant sous la forme d'un gaz entraîné, qui se propage à travers le tuyau ;une deuxième portion de réglage du débit (2) englobant un capteur pour procurer un signal de mesure du son (5) fournissant une indication quant à la vitesse du son qui se propage à l'intérieur du tuyau, le signal de mesure du son et d'au moins un élément choisi parmi une température et une pression représentatives du mélange, fournissant une indication concernant le composant du mélange, sous la forme d'un gaz entraîné ;etun processeur (24) sensible au signal de mesure de réglage du débit (7), au signal de mesure du son (5) et audit au moins un élément choisi parmi la température et la pression, pour procurer un signal compensé de mesure de réglage du débit (11) fournissant une indication concernant le paramètre de mesure du mélange, corrigé pour la prise en compte du composant du mélange sous la forme d'un gaz entraîné, dans l'écoulement qui se propage à travers le tuyau, le signal compensé de mesure de réglage du débit fournissant une indication concernant le paramètre de mesure du mélange, à l'exclusion du composant sous la forme d'un gaz entraîné. Vorrichtung zum Messen eines Parameters einer in einem Rohr fließenden Prozessströmung, wobei die Prozessströmung eine Mischung ist, die zusätzlich zu den Mischungskomponenten eine mitgeführte Gaskomponente beinhaltet, wobei die Vorrichtung aufweist: einen ersten Messvorrichtungsbereich (3) zum Bereitstellen eines Messvorrichtungs-Messsignals (7), das einen Messparameter der Strömung der die mitgeführte Gaskomponente beinhaltenden Mischung anzeigt, die sich durch das Rohr fortpflanzt;einen zweiten Messvorrichtungsbereich (2) mit einem Sensor zum Bereitstellen eines Schallmesssignals (5), das die Geschwindigkeit des sich in dem Rohr fortpflanzenden Schalls anzeigt, wobei das Schallmesssignal und mindestens ein Parameter von einer Temperatur und einem Druck, die für die Mischung repräsentativ sind, die mitgeführte Gaskomponente der Mischung anzeigen;undeinen Prozessor (24), der auf das Messvorrichtungs-Messsignal (7), das Schallmesssignal (5) und den mindestens einen Parameter von der Temperatur und dem Druck anspricht, um ein kompensiertes Messvorrichtungs-Messsignal (11) bereitzustellen, das den Messparameter der Mischung korrigiert hinsichtlich der mitgeführten Gaskomponente der Mischung in der sich durch das Rohr fortpflanzenden Strömung anzeigt, wobei das kompensierte Messvorrichtungs-Messsignal den Messparameter der Mischung unter Ausschluss der mitgeführten Gaskomponente anzeigt.
  2. 2
    Appareil selon la revendication 1, dans lequel la deuxième portion de réglage du débit englobe au moins deux capteurs de pression à des endroits axiaux différents le long du tuyau, chacun des capteurs de pression procurant un signal de pression respectif fournissant une indication quant à la perturbation de la pression au sein du tuyau à un endroit axial correspondant, le processeur, sensible auxdits signaux de pression, procurant un signal fournissant une indication quant à la fraction volumique du gaz du flux de production s'écoulant à l'intérieur du tuyau. The apparatus of claim 1, wherein the second meter portion includes at least two pressure sensors at different axial locations along the pipe, each of the pressure sensors providing a respective pressure signal indicative of a pressure disturbance within the pipe at a corresponding axial position, wherein the processor, responsive to said pressure signals, provides a signal indicative of the gas volume fraction of the process flow flowing within the pipe. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zweite Messvorrichtungsbereich mindestens zwei Drucksensoren an verschiedenen axialen Stellen entlang des Rohrs aufweist, wobei jeder der Drucksensoren ein jeweiliges Drucksignal bereitstellt, das eine Druckstörung innerhalb des Rohrs an einer entsprechenden axialen Position anzeigt, wobei der Prozessor, ansprechend auf die Drucksignale, ein Signal liefert, das den Gasvolumenanteil der in dem Rohr fließenden Prozessströmung anzeigt.
  3. 3
    Appareil selon la revendication 1, dans lequel la première portion de réglage du débit englobe au moins deux capteurs de pression à des endroits axiaux différents le long du tuyau, chacun des capteurs de pression procurant un signal de pression respectif fournissant une indication quant à la perturbation de la pression au sein du tuyau à un endroit axial correspondant, le processeur, sensible auxdits signaux de pression, procurant un signal fournissant une indication quant à l'écoulement volumétrique du flux de production s'écoulant à l'intérieur du tuyau. The apparatus of claim 1, wherein the first meter portion includes at least two pressure sensors at different axial locations along the pipe, each of the pressure sensors providing a respective pressure signal indicative of a pressure disturbance within the pipe at a corresponding axial position, wherein the processor, responsive to said pressure signals, provides a signal indicative of the volumetric flow of the process flow flowing within the pipe. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Messvorrichtungsbereich mindestens zwei Drucksensoren an verschiedenen axialen Stellen entlang des Rohrs aufweist, wobei jeder der Drucksensoren ein jeweiliges Drucksignal bereitstellt, das eine Druckstörung innerhalb des Rohres an einer entsprechenden axialen Position anzeigt, wobei der Prozessor, ansprechend auf die Drucksignale, ein Signal liefert, das den Volumenstrom der Prozessströmung in dem Rohr anzeigt.
  4. 4
    Appareil selon la revendication 1, dans lequel la première portion de réglage du débit représente un dispositif de mesure de l'écoulement volumétrique et le signal de mesure fournit une indication quant à l'écoulement volumétrique du flux de production. The apparatus of claim 1, wherein the first meter portion is a volumetric flow meter and the meter measurement signal is indicative of the volumetric flow of the process flow. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Messvorrichtungsbereich ein Volumenstrom-Messgerät ist und das Messvorrichtungs-Messsignal den Volumenstrom der Prozessströmung anzeigt.
  5. 5
    Appareil selon la revendication 4, dans lequel le dispositif de mesure de l'écoulement volumétrique est un dispositif de mesure de l'écoulement de type électromagnétique. The apparatus of claim 4, wherein the volumetric flow meter is an electromagnetic flow meter. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Volumenstrom-Messgerät ein elektromagnetischer Durchflussmesser ist.
  6. 6
    Appareil selon la revendication 1, dans lequel la première portion de réglage du débit représente un dispositif de mesure pour mesurer la régularité de l'écoulement et le signal de mesure de réglage du débit fournit une indication quant à la régularité du flux de production. The apparatus of claim 1, wherein the first meter portion is a consistency flow meter and the meter measurement signal is indicative of the consistency of the process flow. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Messvorrichtungsbereich ein Konsistenz-Durchflussmesser ist und das Messvorrichtungs-Messsignal die Konsistenz der Prozessströmung anzeigt.
  7. 7
    Appareil selon la revendication 6, dans lequel le dispositif de mesure de la régularité est un dispositif de mesure de la régularité du type à micro-ondes. The apparatus of claim 6, wherein the consistency meter is a microwave consistency meter. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Konsistenz-Messgerät ein Mikrowellen-Konsistenzmessgerät ist.
  8. 8
    Appareil selon la revendication 1, dans lequel le processeur détermine la pente d'une crête acoustique dans le plan k-w afin de déterminer un paramètre du flux de production s'écoulant dans le tuyau. The apparatus of claim 1, wherein the processor determines the slope of an acoustic ridge in the k-w plane to determine a parameter of the process flow flowing in the pipe. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Prozessor die Neigung eines akustischen Grats in der k-w-Ebene bestimmt, um einen Parameter der in dem Rohr fließenden Prozessströmung zu bestimmen.
  9. 9
    Appareil selon la revendication 2 ou 3, dans lequel les signaux de pression fournissent une indication concernant les perturbations tourbillonnaires au sein de l'écoulement du fluide. The apparatus of claim 2 or 3, wherein the pressure signals are indication of vortical disturbances within the fluid flow. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Drucksignale Wirbelstörungen in der Fluidströmung anzeigen.
  10. 10
    Appareil selon la revendication 9, dans lequel le paramètre du fluide est un paramètre choisi parmi la vitesse du flux de production et l'écoulement volumétrique du fluide de production. The apparatus of claim 9, wherein the parameter of the fluid is one of velocity of the process flow and the volumetric flow of the process fluid. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei es sich bei dem Parameter des Fluids um einen von der Geschwindigkeit der Prozessströmung und dem Volumenstrom des Prozessfluids handelt.
  11. 11
    Appareil selon la revendication 1, dans lequel le processeur détermine la pente d'une crête convective dans le plan k-w afin de déterminer la vitesse du fluide s'écoulant dans le tuyau. The apparatus of claim 1, wherein the processor determines the slope of a convective ridge in the k-w plane to determine the velocity of the fluid flowing in the pipe. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Prozessor die Neigung eines konvektiven Grats in der k-w-Ebene bestimmt, um die Geschwindigkeit des in dem Rohr strömenden Fluids zu bestimmen.
  12. 12
    Appareil selon la revendication 1, dans lequel le processeur détermine le débit volumétrique du fluide s'écoulant dans le tuyau, en réponse à la vitesse du fluide. The apparatus of claim 1, wherein the processor determines the volumetric flow rate of the fluid flowing in the pipe in response to the velocity of the fluid. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Prozessor die Volumenströmungsrate des in dem Rohr strömenden Fluids in Reaktion auf die Geschwindigkeit des Fluids bestimmt.
  13. 13
    A method for measuring a parameter of a process flow flowing within a pipe, wherein the process flow is a mixture including, in addition to the mixture components, an entrained gas component, the method comprising:receiving a meter measurement signal (7) indicative of a measurement parameter of the flow of the mixture including the entrained gas component propagating through the pipe;receiving a sound measurement signal (5) indicative of the speed of sound propagating within the pipe, the sound measurement signal and at least one of a temperature and a pressure representative of the mixture being indicative of the entrained gas component of the mixture;anddetermining on the basis of the meter measurement signal, the sound measurement signal and said at least one of a temperature and a pressure a compensated meter measurement signal (11) indicative of the measurement parameter of the mixture corrected for the entrained gas component of the mixture in the flow propagating through the pipe, wherein the compensated meter measurement signal is indicative of the measurement parameter of the mixture excluding the entrained gas component. Procédé pour mesurer un paramètre d'un flux de production s'écoulant à l'intérieur d'un tuyau, le flux de production représentant un mélange englobant, en plus des composants du mélange, un composant sous la forme d'un gaz entraîné, le procédé comprenant le fait de : recevoir un signal de mesure de réglage du débit (7) fournissant une indication concernant un paramètre de mesure de l'écoulement du mélange englobant le composant sous la forme d'un gaz entraîné, qui se propage à travers le tuyau ;recevoir un signal de mesure du son (5) fournissant une indication quant à la vitesse du son qui se propage à l'intérieur du tuyau, le signal de mesure du son et d'au moins un élément choisi parmi une température et une pression représentatives du mélange fournissant une indication concernant le composant du mélange, sous la forme d'un gaz entraîné ;etdéterminer, sur base du signal de mesure de réglage du débit, du signal de mesure du son et dudit au moins un élément choisi parmi la température et la pression, un signal compensé de mesure de réglage du débit (11) fournissant une indication concernant le paramètre de mesure du mélange, corrigé pour la prise en compte du composant du mélange sous la forme d'un gaz entraîné, dans l'écoulement qui se propage à travers le tuyau, le signal compensé de mesure de réglage du débit fournissant une indication concernant le paramètre de mesure du mélange, à l'exclusion du composant sous la forme d'un gaz entraîné. Verfahren zum Messen eines Parameters einer in einem Rohr flieβenden Prozessströmung, wobei die Prozessströmung eine Mischung ist, die zusätzlich zu den Mischungskomponenten eine mitgeführte Gaskomponente beinhaltet, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Empfangen eines Messvorrichtungs-Messsignals (7), das einen Messparameter der Strömung der die mitgeführte Gaskomponente beinhaltenden Mischung anzeigt, die sich durch das Rohr fortpflanzt;Empfangen eines Schallmesssignals (5), das die Geschwindigkeit des sich in dem Rohr fortpflanzenden Schalls anzeigt, wobei das Schallmesssignal und mindestens ein Parameter von einer Temperatur und einem Druck, die für die Mischung repräsentativ sind, die mitgeführte Gaskomponente der Mischung anzeigen;undauf der Basis des Messvorrichtungs-Messsignals, des Schallmesssignals und des mindestens einen Parameters der Temperatur und des Drucks erfolgendes Bestimmen eines kompensierten Messvorrichtungs-Messsignals (11), das den Messparameter der Mischung korrigiert hinsichtlich der mitgeführten Gaskomponente der Mischung in der sich durch das Rohr fortpflanzenden Strömung anzeigt, wobei das kompensierte Messvorrichtungs-Messsignal den Messparameter der Mischung unter Ausschluss der mitgeführten Gaskomponente anzeigt.
  14. 14
    Procédé selon la revendication 13, dans lequel le signal de mesure de réglage du débit fournit une indication quant à l'écoulement volumétrique du flux de production. The method of claim 13, wherein the meter measurement signal is indicative of the volumetric flow of the process flow. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Messvorrichtungs-Messsignal den Volumenstrom der Prozessströmung anzeigt.
  15. 15
    Procédé selon la revendication 13, dans lequel le signal de mesure de réglage du débit fournit une indication quant à la régularité du flux de production. The method of claim 13, wherein the meter measurement signal is indicative of the consistency of the process flow. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Messvorrichtungs-Messsignal die Konsistenz der Prozessströmung anzeigt.
  16. 16
    Procédé selon la revendication 13, déterminant en outre la pente d'une crête acoustique dans le plan k-w afin de déterminer un paramètre du flux de production s'écoulant dans le tuyau. The method of claim 13, further determining the slope of an acoustic ridge in the k-w plane to determine a parameter of the process flow flowing in the pipe. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem ferner die Neigung eines akustischen Grats in der k-w-Ebene bestimmt wird, um einen Parameter der in dem Rohr fließenden Prozessströmung zu bestimmen.
  17. 17
    Procédé selon la revendication 13, déterminant en outre la pente d'une crête de convection dans le plan k-w afin de déterminer la vitesse du fluide s'écoulant dans le tuyau. The method of claim 13, further determining the slope of a convective ridge in the k-w plane to determine the velocity of the fluid flowing in the pipe. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem ferner die Neigung eines konvektiven Grats in der k-w-Ebene bestimmt wird, um die Geschwindigkeit des in dem Rohr strömenden Fluids zu bestimmen.
  18. 18
    Procédé selon la revendication 13, déterminant en outre le débit volumétrique du fluide s'écoulant dans le tuyau, en réponse à la vitesse du fluide. The method of claim 13, further determining the volumetric flow rate of the fluid flowing in the pipe in response to the velocity of the fluid. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem ferner die Volumenströmungsrate des in dem Rohr strömenden Fluids in Reaktion auf die Geschwindigkeit des Fluids bestimmt wird.
Independent claims18