Плотномер Советский патент 1984 года по МПК G01N9/26 

. Изобретение относится к технике измерения плотности жидких сред, а именно к устройствам для измерения плотности буровых растворов. Известен плотномер для неньютоновских структурных жидкостей,состоящий из вертикальной колонки,разделенной продольной перегородкой на две сообщающиеся сверху и.снизу полости, соединённые соответственно с входными и выходными патрубками, двух датчиков давления и регистратора 1 . Не достатком плотномера является низкая точность измерения, обусловленная, во-первых, конструкцией сам колонки, в которой отстаивается твердая фаза из бурового раствора, зашламляя нижний датчик давления, что искажает истинную плотность раствора, снижая достоверность пока заний плотномера, во-вторых, отсутствием устройства компенсирующего пульсации давления, создаваемого насосом, прокачивающим буровой раствор через колонку. В результате датчики давления дополнительно к гидростатическому давлению столба жидкости воспринимают пульсирующие давления, неопределенные ни по величине, ни по характеру пульсаций, что -исключает возможность корректировки показаний плотномера, делая их малодостоверными. Наиболее близок к предлагаемому плотномер, содержащий вертикальную колонку, датчик давления и регистратор t 2 J. К недостаткам этого плотномера относится низкая точность измерений. Цель изобретения - повьппение точ ности измерения плотности среды. Указанная цель достигается тем, что в плотномере, содержащем вертикальную колонку, датчик давления и регистратор, колонка вьшолнена с подводящим, восходящим и отводящим участками, имеющими проходное отверстие щелевидного сечения,а подводящий участок вьтолнен с двумя окнами, первое из которых по ходу жидкости снабжено эластичной диафра мой с колпаком, а второе - датчиком давления. На фиг.1 схематически изображен плотномер; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1. 92 Предлагаемый плотномер состоит из колонки 1 лентообразной формы с подводящим 2, восходящим 3 и отвo ящим 4 участками, имеющими проходное отверстие 5 щелевидного сечения, датчика 6 давления, регистратора 7, эластичной диафрагмы 8 и колпака9. При этом подводящий участок 2 имеет два окна 10 и 11: первое окно 10 снабжено эластичной диафрагмой 8 и колпаком 9, а второе - датчиком 6 давления. Плотномер работает следующим образом. Буровой раст.вор прокачивается : насосом (не показан) через колонку 1, при этом датчик 6 давления воспринимает нагрузку гидростатического столба, равного высоте восходящего участка 3, и вьщает сигнал на регистратор 7, показывающий текущую плотность бурового раствора. Пульсации давления в буровом растворе, порождаемые насосом при прокачивании раствора через колонку 1, поглощаются эластичной диафрагмой 8, которая при превышении давления, необходимого для подъема раствора на высоту,равную высоте восходящего участка 3, растягивается, при этом сама диафрагма 8 и заключенный между ней и колпаком 9 воздух служат амортизатором движущегося в колонке 1 раствора. Принимая на себя перепады давления, распространяющиеся от насоса, эластичная диафрагма 8 обеспечивает дальнейшее (за Диафрагмой 8) движение бурового раствора с постоянным давлением, величина которого выбирается такой, чтобы раствор едва мог преодолевать высоту, равную высоте восходящего участка 3. Поскольку статическое напряжение сдвига и вязкость бурового раствора меняются во времени, причем в больших диапазонах, то и расход раствора через колонку изменяется, что влияет на высоту заполнения отверстия 5 отводящего участка 4. Изменение высоты заполнения отверстия 5 отводящего участка 4 вносит погрешность в измерения плотности бурового раствора. Чтобы уменьшить влияние высоты заполнения отверстия 5 отводящего участка 4 на точность плотномера, оно вьтолнено щелевидного сечения. В результате при неизменной площади проходного

отверстия отводящего участка 4 высота его уменьшилась, а значит уменьшилось и колебание высоты раствора в отводящем участке 4, Для того, чтобы избежать переходов от круглого до щёлевидного сечения на выходе,обуславливающих рост гидравлического со-. противления и, как следствие, рост

давления в колонке 1, идущего на преодоление раствором высоты восходящего участка 3, проходное отверстие 5 вьшолнено щёлевидного сечения на . всем пути колонки 1, которая выполнена лентообразной формы для снижения гидравлического сопротивления .

ПЛОТНОМЕР, содержащий вертикальную колонку, датчик давления и регистратор, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения пульсаций давления контролируемой среды, колонка выполнена с подводя1ЩМ, восходящим и отводящим участками, имеющими проходное отверстие щелевидного сечения, а подводящий участок вьшолнен с двумя окнами, первое из которых по ходу жесткости снабжено эластичной диафрагмой . с колпаком, а второе - датчиком давления. (Л Jj -Н с и о Од QO У

5 Фиг..