Дистанционные глубинные манометры
Достоинствами глубинных дистанционных манометров являются: .во-первых, практически неограниченное время пребывания измерительного устройства в скважине, что весьма важно при исследовании неустановившихся процессов в пласте, во-вторых, возможность наблюдать на поверхности значение изменяющегося давления в процессе его измерения.
Дистанционный глубинный манометр состоит из глубинного снаряда, в котором расположены чувствительный элемент и преобразователь канала связи, и вторичного прибора. Схема устройства преобразователя показана на рис.
В основании 2 жестко закреплены неподвижные концы трубчатых пружин 1, подвижные концы которых соединены упругой перемычкой 9. Давление внешней среды через штуцер 11, капилляр 10 и канал 7 действует на внутреннюю полость пружин 1, которые при этом стремятся распрямиться и натягивают упругую перемычку 9 силой, пропорциональной измеренному давлению. В основании 2 помещаются электромагнит 8, служащий для возбуждения колебаний в упругой перемычке, и электромагниты 3, предназначенные для преобразования этих колебаний в ЭДС. Катушки электромагнитов 3 включены последовательно. К выходам электромагнитов и ко входу электромагнита 8 с помощью контактов 4 подключен усилитель (на рис. не показан). В этом случае преобразователь работает в режиме незатухающих колебаний. Частота колебаний определяется по формуле:
|
|
|
f=1/2LÖ( s/r) , где L — длина перемычки; р — плотность материала, из которого изготовлена перемычка; s — натяжение перемычки. Натяжение перемычки создается трубчатыми пружинами 1 под действием измеряемого давления. Таким образом, s пропорционально измеряемому давлению, а следовательно, и частота f также пропорциональна измеряемому давлению.В случае работы преобразователя в режиме затухающих колебаний используется только электромагнит 8. В него посылается короткий импульс тока, приводящий упругую перемычку в колебание. После исчезновения импульса возбуждения в электромагните 8 находится э. д. с. переменного тока, имеющая частоту, равную частоте собственных колебаний перемычки. На концах трубчатых пружин помещены грузы 6 с регулируемой массой. Регулировка массы грузов осуществляется изменением количества свинца 5. Трубчатая пружина 1 и упругая перемычка 9 выполнены целиком из одного стержня, изготовленного из сплава с малым температурным коэффициентом модуля упругости. Из этого же материала изготовлено основание 2. Датчик собран в герметичном вакууммированном корпусе 12. Вторичный прибор состоит из конденсаторного преобразователя частоты и потенциометра или цифрового частотомера. Конденсаторный частотомер преобразует поступающую на его вход частоту э.д.с. в пропорциональный ей разрядный ток конденсатора. Эта зависимость выражается формулой I = fC (U2 – U1), где I - средняя сила разрядного тока; f - частота перезаряда емкости (измеряемая частота); С — емкость; U1, U2 — минимальное и максимальное напряжения заряда емкости. Максимальная погрешность прибора ±,0,5% от предела измерения.
|
|
|
Расходомеры переменного и постоянного перепада давления
Метод измерения расхода по переменному перепаду давления является наиболее универсальным, так как он позволяет измерять расход жидкостей газов и пара, протекающих в трубопроводах, практически при любых давлениях и температурах. В комплект установки для измерения расхода по переменному перепаду давления входят: сужающее устройство, соединительные линии (импульсные трубки), дополнительные устройства (разделительные сосуды, отстойники, конденсационные сосуды) и измерительный прибор — дифференциальный манометр.
Существует три типа нормализованных сужающих устройств* нормальные диафрагмы, нормальные сопла и нормальные трубы Вентури. Вследствие простоты устройства и монтажа наибольшее распространение получили сужающие устройства типа нормальной диафрагмы. Нормальная диафрагма (рис. а) представляет собой тонкий металлический диск, имеющий концентрическое отверстие с острой кромкой и цилиндрической частью со стороны входа. Для диафрагм диаметром d < 150 мм кромка со стороны входа должна быть острой, без завалов и заусенцев. Для диафрагм диаметром d > 150 мм допускается легкая шлифовка входной кромки наждачной бумагой. Толщина нормальной диафрагмы должна быть 0,1 D, длина цилиндрической части отверстия — 0,02 D. Диаметр отверстия цилиндрической части диафрагмы изготовляется с допуском ±0,001d. Нормальная диафрагма устанавливается между фланцами трубопровода (рис. б). Диафрагма 1 крепится двумя кольцевыми камерами 2 и 3. Камеры снабжены кольцевыми выточками, сообщающимися с сечением трубопровода до и после диафрагмы за счет зазоров. Кольцевые выточки специальными сверлениями соединены с трубками 4 .
|
|
|
Расходомеры постоянного перепада давления. У приборов этого типа измеряемое вещество (жидкость или газ) проходит непосредственно через расходомер, причем площадь проходного отверстия изменяется в зависимости от расхода; перепад давления при прохождении вещества через расходомер остается постоянным» Измерительная часть прибора (рис.) представляет собой вертикально расположенную трубку 1, в которой находится поплавок 2. Перепад давления при протекании череа коническую трубку жидкости, разность давлений до и после поплавка определяются весом поплавка и его геометрической формой. Поскольку эти параметры при измерении расхода не меняются, перепад давления остается постоянным.
|
|
|
При постоянном перепаде давления площадь кольцевого сечения между внутренними стенками конической трубкиJ и поплавком пропорциональна количеству жидкости, протекающей в данный момент (расходу).
В конической трубке площадь кольцевого сечения изменяется пропорционально высоте. Следовательно, поплавок изменяет свое положение по высоте в зависимости от расхода.
Формулы объемного и массового расходов имеют вид: Qоб.=ap H tgf/2 Ö(8 pm/r)
Qм.=ap H tgf/2 Ö(8 pmr), где a - коэффициент расхода; ф - угол конусности измерительной трубки; Н - высота подъема поплавка; р — плотность измеряемого вещества; m — масса поплавка.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 644; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!