УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТИ Российский патент 2002 года по МПК G01F3/16 

Предлагаемое изобретение относится к нефтедобыче и предназначено для автоматического учета высоковязких жидкостей (реагентов), закачиваемых в трубопроводы поршневыми насосами.

Известно поршневое расходомерное устройство, содержащее поршень с уплотнительным элементом, подводящий и отводящий коллекторы, газоотводный элемент и арматуру (а.с. 838360, G 01 F 3/16, 15.06.81).

Недостатком данного устройства является наличие электронной схемы переключения распределительного клапана, что усложняет конструкцию и уменьшает надежность системы. Кроме того, известное устройство не позволяет измерить объем жидкости, перекаченной за один рабочий ход поршневого насоса, что необходимо при организации автоматического дозирования реагента.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению по технической сути является устройство для измерения расхода жидкости, содержащее мерный цилиндр с поршнем, который связан через реечно-шестеренчатый механизм с показывающим прибором и переключающими кранами, переменное сопротивление, ползунок которого механически связан через реечно-шестеренчатый механизм с поршнем, а электрически - с показывающим прибором через электронную приставку, выполненную из дифференциального операционного усилителя, фазоинвертора, диодов и суммирующего блока, причем суммирующий блок соединен одним входом через диод, включенный встречно с выходом дифференциального операционного усилители (а. с. 365576, G 01 F 3/16, 08.01.73).

Недостатком данного устройства является наличие четырех переключающих кранов, что усложняет конструкцию и делает устройство громоздким.

Таким образом, возникла задача создания надежного компактного устройства для измерения расхода жидкости с возможностью работы с поршневыми насосами.

Технический результат заключается в синхронизации хода поршня измерительного цилиндра с движением поршня насоса.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения расхода жидкости, включающем переключающее устройство, измерительный цилиндр с полостью нагнетания и поршень, связанный с преобразующей электрической системой, включающей суммирующий блок, согласно изобретению переключающее устройство размещено в корпусе и выполнено в виде плунжера, связанного посредством фигурной шайбы с валом привода закачивающего жидкость поршневого насоса и снабженного каналом, выполненным с возможностью сообщения с полостью нагнетания, размещенной в корпусе, при этом поршень снабжен возвратной пружиной, а преобразующая электрическая система дополнительно содержит аналого-цифровой преобразователь, связанный с суммирующим блоком.

Выполнение переключающего устройства в форме плунжера с каналом, выполненным с возможностью совмещения с полостью нагнетания, дает возможность разместить все устройство в одном компактном корпусе.

Привод устройства осуществляется от фигурной шайбы, причем один ее оборот соответствует одному полному циклу хода поршня насоса.

Преобразующая электрическая система, связанная с поршнем и содержащая аналого-цифровой преобразователь и суммирующий блок, дает возможность преобразовать поступательное движение поршня в визуальную информацию о расходе.

Сопоставление предлагаемого устройства с прототипом показало новую форму выполнения известного устройства - переключающее устройство в виде плунжера с каналом, наличие нового элемента - фигурной шайбы, а также новых связей между элементами, что свидетельствует о соответствии критерию изобретения "новизна".

Поиск по отличительным признакам показал отсутствие таковых в других изобретениях, что свидетельствует о соответствии критерию "изобретательский уровень".

На прилагаемой фигуре показано устройство для определения расхода жидкости в разрезе, общий вид.

Устройство для расхода жидкости состоит из корпуса 1, совмещенного с измерительным цилиндром 2, в котором размещен поршень 3 с возвратной пружиной 4. В корпусе 1 имеются полость 5 нагнетания жидкости с насоса, полость 6 нагнетания жидкости в измерительный цилиндр и полость 7 нагнетания жидкости в рабочий трубопровод. Кроме того, в корпусе 1 размещен плунжер 8 с возвратной пружиной 9 и каналом 10, выполняющий роль переключающего устройства. Плунжер 8 связан с валом привода насоса 11 посредством фигурной шайбы 12. Корпус 1 совмещен с корпусом поршневого насоса 13. Преобразующая электрическая система содержит реохорд 14, механически связанный с поршнем 3, аналого-цифровой преобразователь 15 и суммирующий блок 16.

Устройство работает следующим образом.

В момент начала фазы нагнетания поршневого насоса плунжер 8 находится в крайнем правом положении. Нагнетаемая жидкость через рабочие полости 5 и 6 поступает в измерительный цилиндр 2, где под действием давления жидкости поршень 3 начинает перемещаться вверх, сжимая возвратную пружину 4. По мере прохождения фазы нагнетания поршневого насоса фигурная шайба 12 поворачивается на 180^o и начинает перемещать плунжер 8 в левое положение. В момент достижения поршнем насоса (на рисунке не показан) точки конца нагнетания плунжер 8 занимает крайне левое положение, при этом полости 6, 7 и канал 10 сообщаются и жидкость под действием пружины 4 выталкивается в рабочий трубопровод. При начале фазы всасывания поршневым насосом фигурная шайба 12 поворачивается, плунжер 8 занимает исходное положение и цикл повторяется. Поступательное движение поршня 3 изменяет сопротивление реохорда 14, вследствие чего на выходе реохорда образуется электрический сигнал, который с помощью аналого-цифрового преобразователя 15 и суммирующего блока 16 преобразуется в визуальную информацию на приборе.

Предлагаемое устройство для измерения расхода жидкости позволяет быстро и точно замерить расход высоковязких жидкостей (реагентов), поступающих в поршневой насос, легко крепится к насосу, является компактным и простым в эксплуатации.

Изобретение может быть использовано в нефтедобыче для учета расхода высоковязких жидкостей, закачиваемых в трубопроводы. Устройство для измерения расхода содержит переключающее устройство, измерительный цилиндр с полостью нагнетания, поршень, снабженный возвратной пружиной. Переключающее устройство размещено в корпусе и выполнено в виде плунжера, связанного посредством фигурной шайбы с валом привода закачивающего жидкость поршневого насоса. Плунжер снабжен каналом, выполненным с возможностью сообщения с полостью нагнетания, размещенной в корпусе. Поршень связан с преобразующей электрической системой, включающей в себя аналого-цифровой преобразователь и суммирующий блок. Устройство для измерения расхода легко крепится к насосу, является компактным и простым в эксплуатации. 1 ил.

Устройство для измерения расхода жидкости, включающее переключающее устройство, измерительный цилиндр с полостью нагнетания и поршень, связанный с преобразующей электрической системой, включающей суммирующий блок, отличающееся тем, что переключающее устройство размещено в корпусе и выполнено в виде плунжера, связанного посредством фигурной шайбы с валом привода закачивающего жидкость поршневого насоса и снабженного каналом, выполненным с возможностью сообщения с полостью нагнетания, размещенной в корпусе, при этом поршень снабжен возвратной пружиной, а преобразующая электрическая система дополнительно содержит аналого-цифровой преобразователь, связанный с суммирующим блоком.