مراقبة غير تداخلية لتدفق خطوط الأنابيب متعدد الأطوار
العنوان الرسمي للبراءة
نظام وطريقة لمراقبة تدفق الموائع متعددة الأطوار
العنوان الإنجليزي: System and method for monitoring multiphase fluid flow
الاختراع
الاختراع
المشكلة
قد يتطلب التصوير المقطعي بالسعة الكهربائية إعادة بناء صور كثيفة حسابياً، ويضعف أداؤه مع التدفقات السريعة أو منخفضة التباين العازل، ويضيف تعقيداً عندما تكون نسب المكونات وحدها مطلوبة.
أهميتها
يمكن لاستشعار أسرع للتركيب ومثبت خارجياً أن يحسن رؤية العمليات الصناعية دون إعادة بناء صور مقطعية كاملة، لكن الدقة وثبات المعايرة والاستجابة بحسب المائع والمتانة البيئية والتوافق الكهرومغناطيسي والأداء الآني تتطلب تحققاً مستقلاً.
النهج
يضع النظام أزواجاً من هوائيات الرقعة المرسلة والمستقبلة حول أنبوب، ويقيس انزياحات طور كهرومغناطيسية عبر المزيج المتدفق، ويحسب النسب النسبية للمكونات باستخدام قياسات مرجعية مخزنة.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات المستفيدة المحتملة شركات أجهزة قياس العمليات، ومشغلي النفط والغاز، والمصانع الكيميائية، ومنشآت الطاقة، وفرق ضمان التدفق، وباحثي القياس غير المتداخل للموائع متعددة الأطوار.
القيمة المحتملة
يركز الإفصاح مباشرة على نسب المكونات عبر قياسات تردد راديوي حساسة للطور، مستخدماً هوائيات خارجية وبيانات معايرة بدلاً من إعادة بناء صورة كاملة للمقطع العرضي.
الخلفية
الخلفية
يقدر التصوير المقطعي بالسعة الكهربائية توزيعات المواد بقياس تغيرات السماحية حول أنبوب وإعادة بناء صور للمقطع العرضي. ويمكنه مراقبة سطوح التماس بين الغاز والسائل وتركيز المواد الصلبة وأنماط التدفق، لكن خوارزميات إعادة البناء قد تكون بطيئة وكثيفة حسابياً. وقد تقلل الموائع السريعة والتدفقات منخفضة الكثافة والضوضاء الكهروستاتيكية والمكونات ذات الثوابت العازلة المتقاربة جودة القياس. وتحتاج بعض التطبيقات إلى نسبة المكونات فقط لا إلى صورة، مما يحفز نهج تردد راديوي أبسط يقيس تغيرات الطور مباشرة عبر المزيج المتدفق.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
يدمج النظام المطالب به أزواجاً من هوائيات الرقعة المرسلة والمستقبلة على السطح الخارجي لجزء من الأنبوب. يقود مولد موجات كهرومغناطيسية الهوائيات، ويقارن كاشف الطور الإشارات المرسلة والمستقبلة، ويربط معالج الانزياحات المقاسة ببيانات مرجعية مخزنة في وحدة معايرة. ويمكن تنشيط أزواج الهوائيات بالتتابع حول المحيط. وتغطي المطالبات التابعة ركائز مطبوعة مرنة ومسحاً ميكانيكياً وتشغيلاً بترددين وحساب الخصائص العازلة وتحليل مسار مجزأ وضبط التدفق وفق القياس.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- تقدير آني محتمل لنسب الغاز والسائل في خطوط الأنابيب.
- مراقبة العمليات في أنظمة التدفق الكيميائية والبتروكيميائية.
- أبحاث ضمان التدفق للتيارات متعددة الأطوار سريعة الحركة.
- دراسات استشعار تحديثية باستخدام مصفوفات هوائيات خارجية مرنة.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يستخدم هوائيات غير متداخلة مثبتة على خارج الأنبوب.
- يستهدف نسب المكونات دون اشتراط إعادة بناء صورة كاملة.
- يدعم قياسات محيطية متتابعة ومراجع معايرة مخزنة.
- يوفر تهيئات بركيزة مرنة ومسح ميكانيكي وتشغيل ثنائي التردد.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
منشور براءة اختراع؛ لم يتم التحقق بشكل مستقل من مرحلة التطوير.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
يمكن أن تدعم البنية وحدات استشعار للأنابيب أو أغلفة مراقبة تحديثية أو أنظمة معالجة إشارات مرخصة. وينبغي للتحقق التجاري أن يغطي توليفات الأطوار وأنماط التدفق والسرعة والضغط والحرارة ومواد الأنابيب والاتساخ وانحراف المعايرة والتداخل الكهرومغناطيسي وزمن الاستجابة وسلامة التركيب والأمن السيبراني والمقارنة بأجهزة مرجعية.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- G01F1/663قياس الحجم أو التدفق الحجمي أو التدفق الكتلي أو مستوى السائل؛ القياس بالحجم
- G01F1/74قياس الحجم أو التدفق الحجمي أو التدفق الكتلي أو مستوى السائل؛ القياس بالحجم
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- G01F1/663قياس الحجم أو التدفق الحجمي أو التدفق الكتلي أو مستوى السائل؛ القياس بالحجم
- G01F1/66قياس الحجم أو التدفق الحجمي أو التدفق الكتلي أو مستوى السائل؛ القياس بالحجم
- G01F1/74قياس الحجم أو التدفق الحجمي أو التدفق الكتلي أو مستوى السائل؛ القياس بالحجم
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولمحمد يحيى محمد شلبي
- مخترععبدالرحمن م. شلبي
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- تدفق متعدد الأطوار
- هوائي رقعة
- انزياح الطور
- استشعار تردد راديوي
- مراقبة الأنابيب
- قياس عازل
- تركيب التدفق
- المعايرة
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.