JPS58215542A - 気体−液体ボイド率計 - Google Patents
気体−液体ボイド率計Info
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- JPS58215542A JPS58215542A JP58089317A JP8931783A JPS58215542A JP S58215542 A JPS58215542 A JP S58215542A JP 58089317 A JP58089317 A JP 58089317A JP 8931783 A JP8931783 A JP 8931783A JP S58215542 A JPS58215542 A JP S58215542A
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- Japan
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- gas
- liquid
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N22/00—Investigating or analysing materials by the use of microwaves or radio waves, i.e. electromagnetic waves with a wavelength of one millimetre or more
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く技術分野〉
本発明はマイクロ波気体−液体ボイド型針に関し、より
詳しくはパイプ内を流れる水と蒸気の比を測定するため
の共鳴マイクロ波空洞装置に関する。
詳しくはパイプ内を流れる水と蒸気の比を測定するため
の共鳴マイクロ波空洞装置に関する。
く背景技術〉
任意の２相流を記述するのに要求される基本的な量の１
つはボイド率である。実際の測定は局部的なコーダル平
均値または断面積平均値のような幾つかの形をとる。用
いられるボイド率測定の型およびその成功はその適用に
依存する。一般に適用される局部測定法は定温度風力計
、光フアイバ探針、風力サンプリング探針、コンダクタ
ンス探針および超小型熱電対な包含する。コーダル平均
法は通常γ線、Ｘ線または中性子ビームの減衰測定法を
用いる。断面積平均値または体積平均値は速閉バルブ、
キャパシタンス計、回転電場コンダクタンス計および中
性子散乱技術により測定できる。
つはボイド率である。実際の測定は局部的なコーダル平
均値または断面積平均値のような幾つかの形をとる。用
いられるボイド率測定の型およびその成功はその適用に
依存する。一般に適用される局部測定法は定温度風力計
、光フアイバ探針、風力サンプリング探針、コンダクタ
ンス探針および超小型熱電対な包含する。コーダル平均
法は通常γ線、Ｘ線または中性子ビームの減衰測定法を
用いる。断面積平均値または体積平均値は速閉バルブ、
キャパシタンス計、回転電場コンダクタンス計および中
性子散乱技術により測定できる。
〈発明の要約〉
本発明の目的はパイプライン内の流れにおける液体と気
体の比を、その比に外乱を与えたり流れを訪客せずに迅
速に測定する能力を持つ気体−液体ボイド型針を提供す
ることである。
体の比を、その比に外乱を与えたり流れを訪客せずに迅
速に測定する能力を持つ気体−液体ボイド型針を提供す
ることである。
本発明のこの目的および他の目的は、気体−液体混合物
が流れるパイプの短い部分を囲みその共鳴周波数が誘電
体混合物の誘電率に依存する電場装置であるＲＦ（マイ
クロ波）空洞により達成される。
が流れるパイプの短い部分を囲みその共鳴周波数が誘電
体混合物の誘電率に依存する電場装置であるＲＦ（マイ
クロ波）空洞により達成される。
この型の装置（ＲＦ全空洞は水素密度測定に用いられて
いる（ Ｗｅｎｇｅｒ Ｎ、Ｃ，、Ｓｍｅｔｏｖａ Ｊ
、、による「開放端マイクロ波空洞を用いた水素密度測
定」、１９７２年５月のＩＥＥＥ Ｔｒａｐｓ、 ｏｎ
Ｉｎ５ｔ、 ａｎｄＭｅａｓ、 ＶＯｌ、 ＩＭ−２
ｉ Ｎｏ、 ２、参照）この発表は本発明の機能や装
置については記述していない。
いる（ Ｗｅｎｇｅｒ Ｎ、Ｃ，、Ｓｍｅｔｏｖａ Ｊ
、、による「開放端マイクロ波空洞を用いた水素密度測
定」、１９７２年５月のＩＥＥＥ Ｔｒａｐｓ、 ｏｎ
Ｉｎ５ｔ、 ａｎｄＭｅａｓ、 ＶＯｌ、 ＩＭ−２
ｉ Ｎｏ、 ２、参照）この発表は本発明の機能や装
置については記述していない。
様々な目的のためのマイクロ波装置の使用は公知であり
以下のものがこの領域の代表的な特許である。即ち 米国特許第２．７９２５４８号 Ｗ、Ｄ Ｈａｒｓｈ
ｂｅｒｇｅｒ １９５７年５月１５日米国特許第３５０
１４９２号 Ｊ 、Ｈ，Ｋｌｕｃｋ １９７咋３
月１７日米国特許第３，６１２，９９６号 Ｗ、Ｊ’＋
Ｂｌｅａｃｋｌｅｙ １９７１年１０月１２日米国
特許第３，８１８．３３３号 Ｃ，Ｗ、Ｅ、 Ｗａｌｋ
ｅｒ １９７４４６月１８日米国特許第４，０４２
，８７９号 ｍ等 １９７７年８月１６日〈
発明の実施態様〉 第１図と第２図を参照すると、測定丁べき２相流を通丁
管１０が外被１１により形成される円筒形空洞の中心を
通っている。この空洞は外被１１の内側に図のように位
＃するアンテナ１２によってＴＭＯ１０モードで励起さ
れる。（三角）プリズム、だ円または長方形の断面を有
する空洞も用いることができ、これ１はＴＥｏ１□また
はＴＥｏ□１またはＴＥ工。、モードで励起される。ど
の装置も本質的には同じである。電場は管１０が配置さ
れている所の場の強さが最大になるようにして管１０に
平行になっている。この場は小さな結合ループ（アンテ
ナ）１２を用いて（励起周波数の）波長の約１倍の波長
で領域内に励起されこれらの結合ループは中心の管の軸
を囲む磁場を励起する。空洞の励起に際し該ループまた
は探針は基本モードのみを励起するように配置される。
以下のものがこの領域の代表的な特許である。即ち 米国特許第２．７９２５４８号 Ｗ、Ｄ Ｈａｒｓｈ
ｂｅｒｇｅｒ １９５７年５月１５日米国特許第３５０
１４９２号 Ｊ 、Ｈ，Ｋｌｕｃｋ １９７咋３
月１７日米国特許第３，６１２，９９６号 Ｗ、Ｊ’＋
Ｂｌｅａｃｋｌｅｙ １９７１年１０月１２日米国
特許第３，８１８．３３３号 Ｃ，Ｗ、Ｅ、 Ｗａｌｋ
ｅｒ １９７４４６月１８日米国特許第４，０４２
，８７９号 ｍ等 １９７７年８月１６日〈
発明の実施態様〉 第１図と第２図を参照すると、測定丁べき２相流を通丁
管１０が外被１１により形成される円筒形空洞の中心を
通っている。この空洞は外被１１の内側に図のように位
＃するアンテナ１２によってＴＭＯ１０モードで励起さ
れる。（三角）プリズム、だ円または長方形の断面を有
する空洞も用いることができ、これ１はＴＥｏ１□また
はＴＥｏ□１またはＴＥ工。、モードで励起される。ど
の装置も本質的には同じである。電場は管１０が配置さ
れている所の場の強さが最大になるようにして管１０に
平行になっている。この場は小さな結合ループ（アンテ
ナ）１２を用いて（励起周波数の）波長の約１倍の波長
で領域内に励起されこれらの結合ループは中心の管の軸
を囲む磁場を励起する。空洞の励起に際し該ループまた
は探針は基本モードのみを励起するように配置される。
応答時間は同位相で等しいパワーを用いて励起される多
励起ループを用いることによってより速（することがで
きる。
励起ループを用いることによってより速（することがで
きる。
既述のモードでパワートランスファが起きるように励起
ループに対して（４つのループのうち２つ程の）受信ル
ープが配置される。これがスプリアス励起を低減しまた
異なるボイド率比に伴って共鳴の変化が起きる際に共鳴
周波数の所望の変化を追跡することを可能にする。
ループに対して（４つのループのうち２つ程の）受信ル
ープが配置される。これがスプリアス励起を低減しまた
異なるボイド率比に伴って共鳴の変化が起きる際に共鳴
周波数の所望の変化を追跡することを可能にする。
第６図は測定される材料が流れるパイプ１０を囲む管１
４と端板１５によって形成されるマイクロ波空洞構造を
伴う動作装置の断面図である。マイクロ波エネルギーは
セラミックスリーブ１３を通じて該パイプ内を通る。ア
ンテナまたは探針１２は単なる金属ループであって一つ
の側が接地され、もう１つの端で入力／出力が生じる。
４と端板１５によって形成されるマイクロ波空洞構造を
伴う動作装置の断面図である。マイクロ波エネルギーは
セラミックスリーブ１３を通じて該パイプ内を通る。ア
ンテナまたは探針１２は単なる金属ループであって一つ
の側が接地され、もう１つの端で入力／出力が生じる。
この探針は板１６と１７によって該空洞構造の側面に取
り付けられ、パワーの入力／出力が取付部品１８を経て
行なわれる。第４図は異なる型の探針１２の取り付けを
示す横方向断面図である。該探針はアンテナホルダ１９
内に取り付けられまた人力／出力パワーは取付部品２０
を通し接続器２１によらて出力レセプタクル２２へ取ら
れる。
り付けられ、パワーの入力／出力が取付部品１８を経て
行なわれる。第４図は異なる型の探針１２の取り付けを
示す横方向断面図である。該探針はアンテナホルダ１９
内に取り付けられまた人力／出力パワーは取付部品２０
を通し接続器２１によらて出力レセプタクル２２へ取ら
れる。
第５図は例えば気体蒸気／凝縮気体／液体油または水の
ような２相６成分流を測定する装＃を示す。励起探針３
２とピックアップ探針３２を伴う主ＲＦ３１空洞３１が
図のように流れを通すパイプ３０のまわりに配置される
。くぼみ形分岐？ｆＢ４０は単に主ラインからの液体を
探針４２を有する第２空洞４１を通して運ぶ。主空洞は
蒸気と液体の比を測定しまた第２空洞は縦紬気体と油ま
たは水の比を測定する。
ような２相６成分流を測定する装＃を示す。励起探針３
２とピックアップ探針３２を伴う主ＲＦ３１空洞３１が
図のように流れを通すパイプ３０のまわりに配置される
。くぼみ形分岐？ｆＢ４０は単に主ラインからの液体を
探針４２を有する第２空洞４１を通して運ぶ。主空洞は
蒸気と液体の比を測定しまた第２空洞は縦紬気体と油ま
たは水の比を測定する。
第６図は励起パワー人力源５０、信号分割器５１、出力
信号分割器５２および読み出し装置５３から成る代表的
な給電および読み出し装置を示す。
信号分割器５２および読み出し装置５３から成る代表的
な給電および読み出し装置を示す。
パワーインは（Ｉ ＭＷレベルで参照された）１Ｑ ｄ
Ｂｍの掃引正弦波であって、該空洞は共鳴において約−
３３ｄＢｍの信号を生成する。該入力信号は（並列の）
１つまたはそれ以上の結合ループに送られるかまたは９
００のハイブリッドを通して送られる。これは１つの入
力から（１つの位相がもう１つに対して９０°ずれてい
る）２つの出力を生成する信号分割器である。該出力ル
ープは同様な装置を通して接続されるかまたはそれらが
直列に接続され得る。入力／出力構成およびアンテナま
たは結合ループの総数は少なくとも１つの入力および１
つの出力ループがなければならない場合を除き重大では
ない。従ってアンテナの総数は２つまたはそれ以上でな
ければならない。該空洞はそこにかかる単一のセラミッ
ク管を有するかまたはわ（内に示されるように金属スリ
ーブが空洞内に空洞の長さの２０％まで突き出丁設計に
してもよい。
Ｂｍの掃引正弦波であって、該空洞は共鳴において約−
３３ｄＢｍの信号を生成する。該入力信号は（並列の）
１つまたはそれ以上の結合ループに送られるかまたは９
００のハイブリッドを通して送られる。これは１つの入
力から（１つの位相がもう１つに対して９０°ずれてい
る）２つの出力を生成する信号分割器である。該出力ル
ープは同様な装置を通して接続されるかまたはそれらが
直列に接続され得る。入力／出力構成およびアンテナま
たは結合ループの総数は少なくとも１つの入力および１
つの出力ループがなければならない場合を除き重大では
ない。従ってアンテナの総数は２つまたはそれ以上でな
ければならない。該空洞はそこにかかる単一のセラミッ
ク管を有するかまたはわ（内に示されるように金属スリ
ーブが空洞内に空洞の長さの２０％まで突き出丁設計に
してもよい。
第１図はボイド計の概略的な断片側面図、第２図は本ボ
イド計の概略的な正面断面図、第３図は本ボイド計の探
針配置の第１の形を示す断面図、第４図は本ボイド計の
探針配置の第２の形を示す断面図、第５図は２相６成分
流双対ＲＦ感知装置の断面図、第６図は代表的な励起お
よび読み出し装置の概略図である。 （符号の説明） １０・・・管；１１〜・・外被；１２・・・アンテナ；
３２・・・探針；３１・・・主空洞；４１・・・第２空
洞；４２・・・探針 代理人 浅 村 皓
イド計の概略的な正面断面図、第３図は本ボイド計の探
針配置の第１の形を示す断面図、第４図は本ボイド計の
探針配置の第２の形を示す断面図、第５図は２相６成分
流双対ＲＦ感知装置の断面図、第６図は代表的な励起お
よび読み出し装置の概略図である。 （符号の説明） １０・・・管；１１〜・・外被；１２・・・アンテナ；
３２・・・探針；３１・・・主空洞；４１・・・第２空
洞；４２・・・探針 代理人 浅 村 皓
Claims (2)
- （１）パイプ内に流れる液体と気体の比を測定する気体
−液体ざイド率計であって、 ａ） 該パイプが空洞の中心を通るようにパイプを囲ん
でおおうように位置するマイクロ波空洞を定める構造、 ｂ） 該空洞内に位置する第１の組の探針構造。 Ｃ） 電場ベクトルが該パイプ内の流れに平行になるよ
うに該空洞をマイクロ波周波数と共鳴モードにおいて励
起するために前記探針構造に接続された給電装置、 ｄ） 該空洞内に位置する第２の組の探針構造および ｅ） 混合物誘電体の誘電率に関連し従って該パイプ内
を流れる液体と気体の比に関連する共鳴空洞内周波数を
測定するために第２の組の探針に接続された電気的周波
数測定装置を包含する気体−液体ボイド重訂。 - （２） 特許請求の範囲第１項記載の気体−液体ボイ
ド型針においてアンテナ探針構造の数が該空洞構造のま
わり・・に４つで直角に位置する前記気体−液体ボイド
重訂。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US38269982A | 1982-05-27 | 1982-05-27 | |
| US382699 | 1982-05-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58215542A true JPS58215542A (ja) | 1983-12-15 |
Family
ID=23510032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58089317A Pending JPS58215542A (ja) | 1982-05-27 | 1983-05-23 | 気体−液体ボイド率計 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58215542A (ja) |
| DE (1) | DE3316328A1 (ja) |
| DK (1) | DK235183A (ja) |
| FR (1) | FR2527774A1 (ja) |
| GB (1) | GB2120791A (ja) |
| IT (1) | IT1234922B (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4211362C2 (de) * | 1992-04-04 | 1995-04-20 | Berthold Lab Prof Dr | Vorrichtung zur Bestimmung von Materialparametern durch Mikrowellenmessungen |
| AU2887092A (en) * | 1992-10-07 | 1994-04-26 | Pavel Alexandrovich Maisyradze | Process and device for investigating the characteristics of a two-phase continuous medium |
| GB2271637B (en) * | 1992-10-15 | 1996-01-03 | Marconi Gec Ltd | Measurement of gas and water content in oil |
| DE4411815A1 (de) * | 1994-04-07 | 1995-10-12 | Albatros Applied Technologies | Verfahren zur Messung eines mehrkomponentigen und/oder mehrphasigen strömenden Mediums |
| DE19650112C1 (de) * | 1996-12-03 | 1998-05-20 | Wagner Int | Einrichtung und Verfahren zum Messen eines Pulver-Massestromes |
| DE19728612C2 (de) * | 1997-07-04 | 2001-11-29 | Promecon Prozess & Messtechnik | Verfahren zur Bestimmung der in einer Zweiphasenströmung mit gasförmigem Trägermedium enthaltenen Menge festen und/oder flüssigen Materials |
| AUPQ842900A0 (en) * | 2000-06-28 | 2000-07-20 | May, Eric | Microwave measurement of phase equilibria |
| PL348996A1 (en) * | 2001-08-01 | 2003-02-10 | B Sp Z Oo Ab | Method of and apparatus for monitoring the parameters of aqueous phase in water-and-oil emulsions |
| ES2255388B1 (es) * | 2004-05-14 | 2008-02-01 | Universidad Politecnica De Valencia | Sensor de microondas y metodo para medir la degradacion de los componentes fluidos de suelas de calzado. |
| RU2292040C1 (ru) * | 2005-06-15 | 2007-01-20 | Открытое акционерное общество "Урало-Сибирские магистральные нефтепроводы имени Д.А. Черняева" | Способ градуировки средства для измерения объемной доли свободного газа |
| GB0904758D0 (en) | 2009-03-20 | 2009-05-06 | Taylor Hobson Ltd | Method and apparatus for determining phase fractions of multiphase flows |
| NO347026B1 (en) | 2020-03-25 | 2023-04-24 | Roxar Flow Measurement As | Multiphase salinity and watercut measurements |
| DE102023101256A1 (de) * | 2023-01-19 | 2024-07-25 | Technische Universität Hamburg, Körperschaft des öffentlichen Rechts | Verfahren zur Messung der Qualität eines Kraftstoffes und Messvorrichtung dafür |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB710373A (en) * | 1950-10-27 | 1954-06-09 | Lantson Ltd | Improvements in or relating to identification or analysis of substances |
| GB704135A (en) * | 1952-04-28 | 1954-02-17 | Alexander Vivian Wyvin Stenson | An instrument for measuring and/or controlling the consistency of a liquid |
| US3031616A (en) * | 1957-07-18 | 1962-04-24 | Hummel Heinz | Apparatus for analyzing gaseous or liquid mixtures |
| GB1106185A (en) * | 1964-05-29 | 1968-03-13 | Nils Bertil Agdur | Device for measuring a property of a material |
| CA896727A (en) * | 1969-06-02 | 1972-03-28 | National Research Council Of Canada | Method and apparatus for indicating the proportions of the constituents of a flowing substance |
| GB2094033B (en) * | 1981-02-25 | 1985-01-03 | Cons Design Inc | Method and apparatus for measuring selected characteristics of fluids |
-
1983
- 1983-05-04 DE DE19833316328 patent/DE3316328A1/de not_active Withdrawn
- 1983-05-10 IT IT8321023A patent/IT1234922B/it active
- 1983-05-16 FR FR8308082A patent/FR2527774A1/fr not_active Withdrawn
- 1983-05-20 GB GB08314044A patent/GB2120791A/en not_active Withdrawn
- 1983-05-23 JP JP58089317A patent/JPS58215542A/ja active Pending
- 1983-05-25 DK DK235183A patent/DK235183A/da not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK235183A (da) | 1983-11-28 |
| DE3316328A1 (de) | 1983-12-01 |
| GB8314044D0 (en) | 1983-06-29 |
| DK235183D0 (da) | 1983-05-25 |
| FR2527774A1 (fr) | 1983-12-02 |
| IT8321023A0 (it) | 1983-05-10 |
| IT1234922B (it) | 1992-06-02 |
| GB2120791A (en) | 1983-12-07 |
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