Плотномер

 

Изобретение относится к контрольно-измерительным приборам, предназначенным для контроля плотности жидких сред, в частности, при бурении скважин. С целью повышения точности измерений за счет исключения сепарации твердых частиц измерительная емкость выполнена в виде полого шара из эластичного материала, верхняя часть которого обладает воз

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„. SU 146744 (594 С 01 Я9 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ВРИ ГКНТ СССР (21) 4217910/31-25 (22) 01.04.87 (46) 23.03.89. Бюп. У 11 (71) Туркменский научно-исследовательский геологоразведочный институт (72) Ф.Г.Беленький (53) 532.14.07 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 495585, кл. С 01 N 9/16, 1980.

Кивилис С.С. Плотномеры. - M.:

Энергия, 1980, с. 216-222. (54) ПЛОТНОИЕР (57) Изобретение относится к контрольно-измерительным приборам, предназначенным для контроля плотности жидких сред, в частности, при бурении скважин. С целью повышения точности измерений sa счет исключения сепарации твердых частиц измерительная емкость выполнена в виде полого шара из эластичного материала, верхняя часть которого обладает воз1467443

Сигнал с преобразователя снимается через индикатор 6 на регистрирующий прибор 7. При изменении плотности жидкости изменится величина давления можностью осевого перемещения и связана с датчиком деформации. Плотномер работает следующим образом. При постоянной скорости вращения ротора электродвигателя 1 в подводящий канал 8 шпинделя подается измеряемая жидкость и проходит через измерительную емкость 3 в отводящий канал

9. При вращении шпинделя симметричнб расположенные относительно оси

|вращения части измерительной емкости под действием центробежных сил стремятся сжаться. Ползун 14, стремясь переместиться вниз, сжимает пружину

16 и уменьшает величину давления втулки 15 на пьезопреобразователь 4. на преобразователь. Чувствительность прибора зависит только от характеристики упругого элемента датчика— измерительной емкости, поэтому прибор обеспечивает более высокую точность определения плотности потока контролируемой жидкости. Общественной полезностью плотномера является повышение производительности труда при работах, связанных с контролем жидких сред - пульп, например, при бурении скважин ° 1 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к области измерения плотности жидких сред, и может быть использовано в нефтяной и газовой дромыш» ленности при бурении скважин, а также в металлургической и горно-добывающей промышпенности.

Цель изобретения - увеличение точности измерений за счет исключения сепарации твердых частиц.

На чертеже изображен плотномер общий вид, в разрезе.

Плотномер состоит из синхронного . электродвигателя 1, шпинделя 2, измерительной емкости 3, пьезоэлектрического преобразователя 4„ усилителя 5, индикатора 6, регистрирующего прибора 7.

Шпиндель 2 имеет коаксиально расположенные подводящий 8 и отводящий

9 каналы. В верхней части шпинделя имеется продольное окно 10. Верхним концом шпиндель 2 соединен с ротором электродвигателя 1, а нижним центрируется в корпусе 11 прибора подшипником 12. Измерительная емкость 3 выпдлнена в виде полого „тора, разрезанного B нижней части. Посредством патрубков 13 нижняя часть емкости неподвижного закреплена на пишнделе 2 и ее полость сообщена с подводящим

8 и отводящим 9 каналами шпинделя .

Верхняя часть измерительной емкости

3 пропущена через окно 10 шпинделя и соединена с ним посредством ползуна 14 с возможностью перемещения

2 вдоль оси шпинделя. Измерительная емкость выполнена из эластичного ма териала, а площади поперечных сечений ее полости (канала) равны площади поперечного сечения. подводящего или отводящего каналов .шпинделя.

Емкость 3 может быть выполнена, например, из напорного резинотканевого рукава.

Пьезоэлектрический преобразователь

4 тороидальной формы укреплен на верхнем конце шпинделя 2 и связан через усилитель 5 с индикатором 6 и регистрирующим прибором 7. Шкала индикатора 6 проградуирована в единицах измеряемой плотности. Ползун

14 соединен с упорной втулкой 15,установленной на шпинделе 2 с возможностью осевого перемещения и своим торцом сопрягающейся с преобразователем 4. Постоянный контакт втулки

15 с преобразователем 4 обеспечивается пружиной 16 сжатия.

Плотномер работает следующим образом.

При постоянной скорости вращения ротора электродвигателя 1 в подводящий канал 8 шпинделя подается измеряемая жидкость и поток ее проходит через измерительную. емкость 3 в отводящий канал 9. При вращении шпинделя 2 под действием центробежной силы симметрично расположенные относительно оси вращения части измерительной емкости 3 с жидкостью стремятся переместиться от центра вращения. Так как измерительная емкость 3 выполнена из

1467443

Формула изобретения

Составитель П.Хобочев

Редактор Н. Бобкова Техред А. Кравчук Корр ек тор Л . Па тай

Заказ 1187/39 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 эластичного материала, то форма измерительной емкости изменится. Если до вращения ppopîëüïoå сечение измерительной емкости имеет фигуру кругового кольца, то при вращении оно принимает фигуру эллипсного кольца с малой полуосью, расположенной по оси вращения. При этом ползун 14 стремясь переместиться вниз, сжимает пружину 16 и уменьшает величину давления втулки 15 на пьезоэлектрический преобразователь 4. Сигнал последнего через усилитель 5 передается индикатору 6 и регистрирующему прибору 7. При изменении плотности жидкости, проходящий через измерительную емкость 3, при постоянном числе оборотов шпинделя изменяется величина центробежной силы, действующей на вращающуюся систему, изменяется и давление втулки 15 на пьезоэлектрический преобразователь 4.

На каждую частицу потока в измерительной емкости действуют сильк

P — сила давления, действующая в направлении скорости потока, и N— центробежная сила, действующая в плоскости, перпендикулярной оси вра-. щения. Таким образом, каждая частица потока перемещается под воздействием и в направлении действия суммы укаэанных сил R. Направление действия равнодействующей силы R составляет острый угол с периферийной стенкой полости измерительной емкости.

В случае попадания частицы на стенку емкости на частицу действует сила, перемещающая ее вдоль стенки емкости в направлении движения потока, что и предотвращает образование на стенках емкости отложений, а следовательно, повышает точность определения плотности контролируемой среды.

В плотномере датчик выполнен в виде емкости определенной формы из

1п эластичного материала. Чувствительность этого прибора зависит только от характеристики датчика. Требования к электродвигателю прибора минимальны и легко осуществимы — обес15 печение постоянства частоты вращения ротора. Таким образом, плотномер обеспечивает более высокую чувствительность прибора и, следовательно, более высокую точность определения

2g плотности потока контролируемой жидкости.

25 Плотномер, содержащий двигатель, измерительную емкость с подводящим и отводящим каналами, закрепленную вертикально на оси двигателя и снабженную датчиком и измерительным при30 бором, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности изЬь мерений за счет исключения сепарации твердых частиц, измерительная емкость выполнена в виде полого тора из эластичного материала, верхняя часть которого обладает возможностью осево-.. го перемещения и связана с датчиком деформации.