Устройство для отбора проб жидкости Советский патент 1986 года по МПК G01N1/10 

ном (БУК). Один из входов БУК 9 связан с генератором 10 импульсов ка- либрованной частотьи Управляемый клапан 5 во время паузы между импульсами откачки сообщается с атмосферой, получая сигнал от БУК 9, Блок откачки 6 содержит последовательно соединенные управляемый привод 12, исполнительный механизм 13 и пневмокамеру

Изобретение относится к исследованиям свойств потока жидкостей, в частности к средствам отбора проб вязких суспензий, и может быть испол вовано в горном деле при газометрии скважин по пррмьшочной жидкости и

в других отраслях народного хозяйства, где необходимо отбирать представительные пробы из низконапорных потоков жидкости.

Цель изобретения - повышение представительности пробы и достоверности определения свойств низконапорного потока жидкости.

На чертеже представлена блок-схе- ма устройства для отбора проб жидкое ти.

Устройство состоит из камеры 1, разделенной зластичной мембраной 2 на рабочую 3 и нерабочую 4 полости. На выходе полости 4 установлен управляемый клапан 5, подключенный к одному из входов блока 6 откачки, другой вход которого соединен с выходом блока 7 управления откачкой.Блок 8 измерения расхода суспензии связан с блоком 7 управления откачкой и блоком 9 управления клапаном 5. Один из входов блока 9 управления клапаном соединен с генератором 10 импульсов калиброванной частоты.Кла- пан 5 во время паузы между импульсами откачки сообщается, получая сигнал от блока 9, с атмосферой.Электропитание блоков устройства осу- ществляется от стабилизированного источника 11 питания. Блок 6 откачки содержит управляемый привод 12, связанный с исполнительным механиз- ,мом 13 и пневмокамеру 14. Создание

78657

14. БУО 7 содержит пocJтeдoвaтeльнo соединенные умножитель 15 импульсов, преобразователь 16 частоты, генератор 17 электрических колебаний и усилитель 18 напряжения, БУК 9 содержит последовательно.соединенные регули- руемь:й делитель 19, реле времени 20 и коммутатор 21 с переключающими контактами 22 и 23, 1 ил.

разрежения в последней осуществляется механизмом 13, а требуемая производительность обеспечивается подачей соответствующего напряжения с выхода блока 7 управления откачкой на первьй вход блока 6 откачки.

Блок 7 управления откачкой содержит подключенные друг к другу умножитель 15 импульсов, пропорциональный преобразователь 16 частоты в напряжение, генератор 17 электрических колебаний и усилитель 18 напряжения на выходе блока 7.

Блок 8 измерения расхода вьшолнен например, в виде устройства ротаци- онного типа, формирующего дискретные электрические сигналы, частота кото- рьгх пропорциональна расходу жидкости. Блок 7 управления откачкой осущест- ,вляет преобразование этих сигналов в напряжение, величина которого пропорциональна частоте поступающих на его вход электрических импульсов со ;второг о выхода блока 8. Это обеспечивает создание блоком 6 импульсной откачки воздуха из нерабочей полости 4 камеры 1 производительностью, зависящей от расхода жидкости. При этом, для сообщения нерабочей полости 4 с блоком 6 откачки через равные промежутки времени, задаваемые генера- .тором 10 через блок 9 управления клапаном 5 на его вход подают импульсы калиброванной частоты. Изменение продолжительности импульсов откачки и шага их квантования при автономном питании блока 6 откачки от источника 11 питания осуществляют с помощью блока 9 управления, обеспечивающего преобразование дискретных электричес312

ких сигналов, поступающих с первого выхода блока 8, в импульсы изменяемой скважности. Блок 9 управления клапаном 5 содержит регулируемый делитель 19 импульсов, реле 20 време- ни с регулируемой вьщержкой, коммутатор 21 (электромагнитное реле с переключающими контактами 22 и 23) для управления работой клапана 5.

Устройство работает следующим образом. .

В практике газометрических исследований скважин при поисково-разведочных работах на нефть и газ возможны три варианта отбора проб пропор- ционально расходу низконапорного потока промывочной жидкости.

Вариант 1. Вакуумирование нерабочей полости 4 осуществляют импульсами постоянной йроизводительнос ти и продолжительности, поддерживая шаг их квантования переменным.

В этом случае в исходном положении выход генератора 10 импульсов и второй выход блока 8 измерения от- ключены соответственно от -второго входа блока 9 и входа блока 7.Первый выход блока 8 подключен к первому входу блока 9 (и .отключен от блока 7) а переключатель 23 находится в верх нем положении. При этом на управляемый клапан 5 через верхние контакты пере1у1К)чателя 23 подается напряжение от источника 11 питания, вход блока 6 откачки соединен с выходом клапана 5, сообщенным с атмосферой, а блок 6 работает от источника 11 питания в режиме постоянной производительности откачки.

Электрические сигналы с первого выхода блока 8 измерения расхода, например, с частотой, пропорциональной расходу жидкости, поступают в виде импульсов на первый вход блока 9 управления клапаном 5. При поступ- лении определенного числа импульсов от блока 8 в зависимости от коэффициента деления регулируемого делителя 19 импульсов, эти сигналы преоб- разуются в импульсы определенной продолжительности. На время срабатывания реле 20 времени управляемый клапан 5 обеспечен и сообщает нерабочую полость 4 камеры 1 с пневмо- камерой 14 блока 6 откачки, в кото- рую с помощью исполнительного механизма 13с постоянной скоростью происходит откачка воздуха из камеры 1,

74

Частота импульсов откачки при этом зависит от расхода потока жидкости. По мере опорожнения нерабочей полости 4 камерь 1 в ее рабочей полости 3 происходит накапливание частных проб жидкости одинакового объема через разные промежутки времени. Накапливаемая таким способом проба является представительной и достоверно отражает свойства потока жидкости, в частности ее газосодержание.

Вариант 2. Вакуумирование нерабочей полости осуществляют км- пульсами разной продолжительности, поддерживая их производительность и шаг кантования постоянными.

В исходном положении генератор 10 импульсов отключен от блока 9, блок измерения расхода 8 отключен от блока 7 управления откачкой, а переключатель 23 находится в нижнем положении. При этом напряжение питания снято с обмотки управляемого клапана 5, нерабочая полость 4 каме- ры 1 соединена с входом блока 6 откачки.

При поступлении определенного числа импульсов с первого выхода блока 8 измерения расхода на первый вход блока 9 с выхода последнего на вход управляемого клапана 5 подается напряжение на время срабатывания реле 20. На это время клапан 5 отключает нерабочую полость 4 камеры 1 от блока 6 откачки, работающего в режиме постоянной производитепьности. В зависимости от частоты электрических сигналов, поступаюпщх с первого выхода блока 8 на первый вход блока 9, пропорционально частоте импульсов, формируемых делителем 19, изменяется продолжительность откачки воздуха из нерабочей полости 4 камеры 1, Этим обеспечивается накапливание частных проб жидкости переменного объема через равные промежутки времени и достигается отбор представительных проб исследуемой среды пропорционально расходу жидкости, что повышает достоверность информации о ее составе.

Вариант 3. Вакуумирование нерабочей полости осуществляют импульсами равной производительности, поддерживая их продолжительность и шаг квантования постоянными,

В исходном положении блок 8 измеения расхода вторым выходом подклюS 1

чен к входу блока 7 управления откач кой, выход генератора 10 импульсов подключен к второму входу блока 9 управления клапаном э.. а источник 1 1 питания отклн)чеи от блока 6 откачки. Дискретные электрические сигналы с частотой, пропорциональной расходу жидкостиJ поступают со второго выкода блока 8 на вход блока 7 управлепия отхачкой в умножитель частоты 15, В преобразователе 16 они трансформируются в напряжение, про порциональное частоте подаваемых импульсов, которое управляет работой генератора 17 электрических колебаний. Снимаемое с него напряжение усиливается в,усилителе 18 и подается на вход блока 6 откачки. Изменение напряжения, подаваемого на управляемый привод 12, пропорционально расходным характеристикам потока, обеспечивает соответствующее изменение производительности откачки воздуха из нерабочей полости 4 камеры 1. Одновременно импульсы калиброванной частоты подают с выхода генератора 10 импульсов на второй вход блока -9 управления клапаном 5, Последний с постоянной частотой сообщает нерабочую полость 4 с блоком 6 откачки, В результате этого происходит накапливание представительной пробы путем отбора частных проб переменного объе ма через равные промежутки времени за счет со-здания импульсов откачки одинаковой продолжительности, с постоянным шагом квантования и произ водительностью, пропорциональной расходу жидкости.

Величину производительности импульсной откачки, продолжительности

Составитель Н.Романникова Редактор Н.Марголина Техред В.Кадар КорректорИ.Эрдейи

Заказ 6824/38 Тираж 778 , - Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

786576

импульсов разрежения и шага их квантования выбирают в зависимости от величины расхода жидкости и требуемого времени 51аполнения .рабочей 5 полости камеры пробой,, которое определяется, например, при отборе промывочной жидкости выходящей из скважины продолжительностью разбури- вания изучаемого интервала горных 10 пород.

Формула изобретения

Устройство для отбора проб жидкос15 ти, содержащее камеру, разделенную эластичной мембраной на рабочую полость, связанную с источником анализируемой жидкости,и нерабочую полость, на выходе которой установлен

20 переключающий клапан с блоком управления, блок измерения расхода жидкости, подключенный первым выходом к входу блока управления клапаном, и источник питания, соединенньй

25 со всеми блоками устройства, отличающееся тем, что, с целью повьшения представительности пробы и достоверности определения свойств низконапорного потока жидкос30 ти, оно снабжено ешоком откачки,

связанным через соответствующие каналы переключающего клапана с нерабочей полостью камеры и с атмосферой, блоком управления откачкой, вход

35 которого соединен с вторым выходом блока измерения расхода, а выход - с входом блока откачки, и генератором импульсов, соединенным с соответствующим входом блока управ 40 ления, переключающим клапа - ном.

Изобретение относится к области исследования свойств потока жидкое тей, в частности к с|редствам отбора проб вязких суспензий, может быть использовано в горно-добывающей промышленности при газометрии скважин и позволяет повысить представительность проб и достоверность определения низконапорного потока жидкости. Устройство со ержит камеру 1, разделенную мембраной 2 на рабочую З.и нерабочую 4 полости. На выходе последней установлен управляемый клапан 5. Управляемь1й клапан 5 связан через вход блока 6 откачки с блоком 7 управления откачкой (БУО). Кпок 8 измерения расхода суспензии соединен с БУО 7 и блоком 9 управления клапа(Л