Плотномер

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения плотности жидких сред, и может быть использовано в нефтяной промьшшенности для измерения плотности буровых растворов и других неньютоновских структурных жидкостей . Целью изобретения является повьшение точности измерения плотности при неизменности параметров потока в течение времени единичного измерения за счет устранения зашламления и загазованности измерительного канала , а также исключения погрешности измерений, вызванной неидентичностью датчиков давления. Плотномер содержит вертикальную U-образную измерительную колонку, имеющую возможность поворота на 180°, снабженную датчиком давления, установленным между восходящим и нисходящим участками колонки, блоки управления и регистрации . О плотности среды судят по разности двух значений давления, измеренных при противоположных положениях колонки. I ил. ё (Л Од 4 СО N9 СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

42 А1

„.,SU<», (5D 4 G 0l N 9 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 4039026/24-25 (22) 20.03.86 (46) 07.10.87. Бюл. № 37 (71) Специальное проектно-конструкторское бюро автоматизации глубокого разведочного бурения Всесоюзного производственного объединения "Союэгеотехника (72) А.И.Егоров, M.М.Ерохин, И.Ю.Лурье и А.А.Ляховецкий (53) 532.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № )97250, кл. G 01 N 9/26, 19.04.86.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1104390, кл. G 01 N 9/26, 04.02.86.

Авторское свидетельство СССР № 8008)8, кл. G 01 N 9/26, 21.09 ° 78. (54) ПЛОТНОМЕР (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения плотности жидких сред, и может быть использовано

1 в нефтяной промьппленности для измерения плотности буровых растворов н других неньютоновских структурных жидкостей. Целью изобретения является повышение точности измерения плотности при неизменности параметров потока в течение времени единичного измерения за счет устранения зашламления и загазованности измерительного канала, а также исключения погрешности измерений, вызванной неидентичностью датчиков давления ° Плотномер содержит вертикальную U-образную измерительную колонку, имеющую воэможность поворота на 180, снабженную датчиком давления, установленным между восходящим и нисходящим участками колонки, блоки управления и регистрации. О плотности среды судят по разности двух значений давления, измеренных при противоположных положениях колонки. 1 ил.

1343299

i0

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения плотности жидких сред, и может быть использовано в нефтяной промышленности для измерения плотности буровых растворов и других неньютоновских структурных жидкостей.

Цель изобретения — повышение точности измерения плотности при неизменности параметров потока в течение времени единичного измерения за счет устранения зашламления и загазованности измерительного канала, а также исключения погрешности измерений, вызванной неидентичностью датчиков давления.

На чертеже схематично показан плотномер.

Плотномер содержит колонку 1 Uобразной формы, блок 2 управления, блок 3 измерения и блок 4 регистрации.

Колонка 1 имеет участки: подводящий 5, отводящий 6 и восходящий 7, выполненный с двумя окнами 8 и 9, в первом из которых установлена эластичная диафрагма 10, прикрытая колпаком !l, а во втором установлен датчик 12 давления (например, "Сапфир ).

Блок 2 управления содержит связанный с колонкой 1 привод 13 поворота (например, шаговый двигатель с редуктором i = 150), генератор 14 импульсов (например, на кварцевом резонаторе и микросхеме К176ИЕ5), делитель

15 частоты, счетчик 16 импульсов (например, на микросхемах К!76 ИЕ5), коммутатор 17 шагового двигателя (например, на микросхемах К561ТИ2 и усилителя мощности) и формирователь

)8 импульсов управления (например,на микросхемах К561 ТМ2 и К561 ЛАЗ).

Блок 3 измерения содержит преобразоватеж> 19 напряжение-частота (например, на микросхеме К1108 ПП1), схему И-НЕ 20 (например, на микросхеме К561 Т".12), счетный триггер 21, двоично-десятичный реверсивный счетчик 22 (например, на микросхемах

К561ИЕ14), регистр 23 с параллельным вводом и выходом информации (например, на микросхемах К561 ИР9).

Блок 4 регистрации состоит из дешифратора 24 (например, на микросхемах К514) и низковольтового индикатора 25 (например, KJILI).

Датчик 12 давления соединен с входом преобразователя 19 напряжениячзстота блока 3 измерения, второй вход которого — схема И-НЕ 20 связан с формирователем 18 блока 2 управления, а выход регистра 23 блока 3 измерения связан с дешифратором 24 блока 4 регистрации.

Плотномер работает следующим образом.

В исходном положении колонка 1 находится в нижнем положении, счетчик

16 импульсов и делитель 15 частоты блока 2 управления в состоянии "0", разрешая прохождение одиночного импульса от генератора 14 через формирователь 18 на один из входов схемы

И-HE 20 блока 3 измерения, двоичнодесятичный реверсивный счетчик 22 и счетный триггер 21 которого также в состоянии 0 . При этом передний фронт одиночного импульса через схему И-НЕ 20 поступает на вход счетного триггера 21, переводя его из "0" в l и, таким образом, разрешая работу двоично-десятичного счетчика 22 в режиме суммирования и запрещая запись информации в регистр 23.

Информация от датчика 12 давления, поступающая в виде напряжения постоянного тока на вход преобразователя

19 напряжение-частота блока 3 измерения, преобразованная в частоту следования импульсов, поступает на второй вход схемы И-НЕ 20 и через ее выход на счетный вход двоично-десятичного реверсивного счетчика 22, который считает (суммирует) количество поступающих импульсов за время действия одиночного импульса от генератора 14 блока 2 управления.

Одновременно импульсы от генератора 14 через делитель )5 частоты поступают на коммутатор шагового двигателя 17 и на счетчик 16, который считает количество импульсов, поступающих на шаговый двигатель и старший разряд которого управляет направлением перемещения вала шагового дви. гателя.

Когда число импульсов, поступающих на шаговый двигатель, равно числу, устанавливающему старший разряд счетчика 16 в "1", а остальные — в

"0", что соответствует вертикальному положению колонки 1, через формирователь 18 снова поступает импульс на вход схемы И-НЕ 20 от генератора 14, 13 передний фронт которого переводит счетный триггер 21 в "0", разрешая работу двоично-десятичного счетчика

22 в режиме вычитания и запись информации в регистр 23.

За время действия одиночного импульса в счетчик 22 поступает информация от датчика 12 давления, которая вычитается иэ записанной ранее при нахождении колонки 1 в нижнем положении и записывается в регистр 23, с выхода которого поступает через дешифратор 24 на индикатор 25 блока

4 регистрации.

На индикаторе 25 блока 4 регистрации индицируется значение плотности жидкости.

Таким образом, при нахождении колонки 1 в нижнем положении происходит измерение разности давлений гидростатического столба жидкости и потери давления, связанного с преодолением сопротивления движению; при нахождении колонки в верхнем положении измеряется их сумма.

Полуразность измерений соответствует плотности жидкости, которая индицируется индикатором 25 блока 4 регистрации.

При переходе колонки 1 иэ нижнего положения в верхнее происходит вымывание твердой фазы жидкости через отводящий участок 6, а скапливающиеся газы поднимаются по восходящему участку 7 и выводятся через отводящий участок 6 при нахождении колонки в нижнем положении.

Пульсации давления в жидкости, порождаемые насосом при прокачивании жидкости через колонку 1, поглощаются эластичной диафрагмой 10, которая при превышении давления, необходимого для подъема жидкости на высоту, равную высоте восходящего участка 7, 43299 растягивается, при этом сама диафрагма 10 и заключенный между ней и колпаком 11 воздух служит амортизатором движущейся в колонке 1 жидкости.

Повьппение точности измерения достигается за счет устранения эашлаипе ния и загазованности измерительного канала, а также эа счет исключения

1р погрешности измерений, вызванной регистрацией давления двумя неидентичными датчиками.

Повьппение точности плотномера сократит расход дорогостоящего барита утяжелителя бурового раствора и повысит безопасность буровых работ, так как обеспечивается более достоверное равновесие между давлением гидростатического столба бурового

2р раствора в скважине и пластовым давлением.

Формула изобретения

Плотномер, содержащий вертикальную колонку U-образной формы с подводящим и отводящим патрубками, датчик давления и регистратор, о т л и

gp ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения точности измерений при условии неизменности параметров потока в течение времени единичного измерения за счет устранения эашлампения и загазованности измерительного канала, а также исключения погрешности измерений, вызванной неидентичностью датчиков давления, он снабжен блоком управления, выход которого связан с

40 первым входом регистратора, второй вход которого соединен с датчиком давления, установленным между восходящим и нисходящим участками колонки, выполненной с воэможностью поворота

180о

l 343299 (à — — 1 1

Составитель В.Пересадько

Техред Л.Сердюкова

Редактор С.Патрушева

Корректор М.Пожо

Заказ 4816/44

Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4