Zastosowanie metody absorpcji promieniowania gamma w pomiarach przepływów dwufazowych w rurociągach

• Autorzy: Petryka L. , Hanus R. , Zych M.

Warianty tytułu

EN

Application of gamma absorption method to two phase flow measurement in pipelines

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono zasadę i zastosowanie metody absorpcji promieniowania gamma w badaniach przepływów dwufazowych w rurociągach. Pokazano przykłady jej wykorzystania do pomiaru prędkości transportu fazy mniejszościowej w przepływach mieszanin typu ciecz - gaz w rurociągu poziomym oraz ciecz - cząstki ciała stałego w rurociągu pionowym. Omówiono instalacje doświadczalne, na których prowadzono badania oraz zastosowane statystyczne metody analizy sygnałów uzyskiwanych z detektorów scyntylacyjnych: metodę korelacji wzajemnej i metodę fazy wzajemnej gęstości widmowej mocy. Podano przykładowe wyniki pomiarów prędkości uzyskane przy zastosowaniu wymienionych metod oraz określono niepewności pomiarów.

EN

This paper presents the principle of gamma absorption method and its application to two phase flow evaluation in pipelines. It shows how the gamma absorption set, consisting of two radioactive sources 241Am and two scintillation probes, may be applied to the measurement of minority phase velocity (bubbles in a liquid-gas flow and nodules in hydrotransport of solid phase). These phenomena were investigated in a horizontal, and in a vertical flows . The paper is divided into five sections. The first is a short introduction to the subject. Section 2 presents the basis of the gas and solid phase velocity measurement using the gamma absorption method. Next section describes two laboratory installations. The cross-correlation and cross-spectral analysis of recorded signals and the uncertainty evaluation of the mean velocity are given in Section 4. The uncertainty of the mean velocity of minority phase of the mixture is reduced to 0,5% for gas and to 1% for solid particles. Section 5 summarizes the results and gives final remarks. The authors conclude that the gamma absorption measurements in connection with statistical methods of signal analysis based on cross-correlation and phase spectrum may be applied to many complex mixtures transported through horizontal and vertical pipelines.

Słowa kluczowe

PL

pomiary przepływów dwufazowych; hydrotransport; absorpcja promieniowania gamma; sygnały stochastyczne

EN

two-phase flow measurement; hydrotransport; gamma-absorption application; stochastic signals; cross-correlation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 88, nr 1b
• Strony: 185--188
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Petryka L.

autor

Hanus R.

autor

Zych M.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Katedra Zastosowań Fizyki Jądrowej, aleja Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

Bibliografia

• [1] Beck M.S., Pląskowski A., Cross-Correlation Flowmeters. Adam Hilger, Bristol (1987)
• [2] Petryka L., Application of radioisotope measurements in twophase flow analysis. 12th International Conference on Transport & Sedimentation of Solid Particles, Prague 20-24 September 2004. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej we Wrocławiu n. 481, s. Konferencje n. 37 (2004), 59-74
• [3] Petryka L., Hanus R., Zych M., Śleziak M., Radioizotopowe pomiary przepływów dwufazowych. Przegląd Elektrotechniczny, Rok 86, (2010), n. 5, 24-29
• [4] Zych M., Petryka L., Hanus R.: Badania przepływu dwufazowego ciecz - ciało stałe w rurociągu pionowym metodami radioizotopowymi. Część 1 i 2. Pomiary Automatyka Kontrola, Vol. 56, (2010), n. 4, 315-317 i 318-321
• [5] Petryka L., Zych M., Hanus R., Stanowisko do oceny metod pomiaru przepływu cieczy w rurociągu. Pomiary Automatyka Kontrola Vol. 54 (2008), n. 12, 863-865
• [6] Sobota J., et all, Systemy i technologie wydobycia konkrecji z dna oceanów. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej we Wrocławiu nr 52, s. Monografie n. 43, Wrocław (2005)
• [7] Sobota J., Boczarski S, Petryka L., Zych M., Measurement of velocity and concentration of nodules in vertical hydrotransport. Proc. of 6th ISOPE Ocean Mining Symposium, Changsha, Hunan, China, October 9-13, (2005), 251-255
• [8] Bendat J.S., Piersol A.G., Random data - analysis and measurement procedures. John Wiley, New York (2000)
• [9] Petryka L., Hanus R., Zych M., Analiza statystyczna sygnałów w radioizotopowych pomiarach przepływów dwufazowych. Pomiary Automatyka Kontrola Vol. 54 (2008), n. 12, 866-868
• [10] Petryka L., Oszajec J., The cross-correlation method of solid particle velocity measurements in industry. Nuclear Geophysics Vol. 7 (1993), n. 2, 323 - 333
• [11] Hanus R., Porównanie statystycznych błędów estymacji czasu opóźnienia przy zastosowaniu funkcji korelacji wzajemnej i fazy wzajemnej gęstości widmowej mocy. Przegląd Elektrotechniczny Rok 84 (2009), n. 12, 301-303
• [12] Petryka L., Zych M., Murzyn R., The non-stationary twophase flow evaluation by radioisotopes. Nukleonika, Vol. 50 (2005), 43–46
• [13] Piersol A.G., Time delay estimation using phase data. IEEE Transactions on ASSP, Vol. 29 ,1981, No. 3, 471-477
• [14] Hanus R., Statystyczne błędy estymacji czasu opóźnienia przy zastosowaniu fazy wzajemnej gęstości widmowej mocy. Pomiary Automatyka Kontrola (2006), Nr 12, 10-13
• [15] Weselak P., Implementacja algorytmów obliczeniowych w aplikacji analizy sygnałów radiometrycznych. Praca magisterska, AGH WFiIS, Kraków 2010
• [16] Wyrażanie niepewności pomiaru - przewodnik. Główny Urząd Miar, Warszawa 1999