Фиг. 2
Направления потока в наземном блоке |В потоке жидкости поплавок 13 всплывает. Магнит 14 при5ли хается к гер- кону 15. Контакты последнего aai-iMKa- ются. Форма передаваемого импульса изменяется. .Последний проходит дешифратор фазы средъц а на индикаторе фазы среды фиксируется смена фа1463907
зы. Счетчик в наземном блоке фиксирует в инфрово; форме скорость вра- Шения крыльчатки 10. Применение устр-в а позволяет использовать одножильный кабель связи и комплексиро- вать измерения расхода, направления потока и фазы среды. 7 ил.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТИ | 2015 |
|
RU2602401C1 |
Уровнемер | 1990 |
|
SU1755056A1 |
УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЗАГРУЗКИ ДВИГАТЕЛЯ | 1999 |
|
RU2159417C1 |
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКОГО ПАРАМЕТРА В СКВАЖИНЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1991 |
|
RU2013534C1 |
БЫТОВОЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ РАСХОДОМЕР-СЧЕТЧИК ГАЗА | 1999 |
|
RU2178148C2 |
Устройство для индикации работы транспортно-закладочной установки | 1980 |
|
SU909164A1 |
Устройство для контроля центробежного маслоочистителя | 1989 |
|
SU1617316A1 |
Устройство для определения газопроницаемости пористых материалов | 1984 |
|
SU1187022A1 |
Скважинный расходомер | 1979 |
|
SU823565A1 |
Измерительное устройство к балансировочному станку | 1983 |
|
SU1096511A1 |
Изобретение относится к геофизическому исследованию скважин.Цель - определение фазы контролируемой среды. Устр-во содержит датчик, включающий крьшьчатку 10 ,с валом. В. последнем установлен постоянный магнит 1 1 с возможностью взаимодействия с гер- конами 12. Датчик имеет поплавок 13 с установленным на нем постоянным магнитом 14, геркон 15 фазы среды, два диода и резистор. Датчик соединен кабелем связи с наземным блоком. Последний содержит дешифраторы направления потока и фазы среды, формирователь, индикаторы фазы среды и направления потока, таймер, ключ и счетчик. В газовой среде поплавок 13 расположен на расстоянии от герко- на 15 фазы среды. Последний не срабатывает. Крыльчатка 10 вращается в потоке газа. В зависимости от направления потока изменяются порядок срабатывания герконов 12 и форма импульсов, передаваемых по кабелю на поверхность. Направление потока определяется дешифратором и индикатором с & (Л 1S / о О9 QD 10 fi
I; i
Изобретение относится к приборам для геофизических исследований скважин, а кменпо к устройствам для-опре Iделения расхода жидкости и газа в скважинах, и может быть использова- J.HO при пневмогидродинамических исследованиях, пересекаемых, скважиной I проницаемых интервалов, i Цель изобретения - определение 1фазы контролируемой ёреды, I На фиг,1 приведена структурная ; схема расходомера;ца фиг,2 - схема- Iткческое изображение датчика; на 1ФИГ. 3 - сечение Л-А на фиг.2; I фиг. А - электрическая схема датчика; на фиг. 5 - временные диаграммы работы датчика; на фиг. б - принципиальная схема расходомера; на фиг. 7 - временные диаграммы работы расходомера, Сквакинный расходомер содергкит датчик 1, выход которого соединен с входом депшфратора 2 направления потока и входом дегжфратора 3 фазы среды, формирователь 4 импульса,индикатор 5 направления потока, вход которого подключен к первому выходу де чифратора 2 направления: потока,второй выход которого соединен с первьм входом кл1очевого элемента 6, выход последнего соединен с входом счетчика 7, индикатор 8 фазы среды, вход которого подключен к выходу де1Ш1фра- тора 3 фазы .среды, таймер 9, соединенный с вторым входом ключевого элемента 6,
Датчик 1 содер5гсит крыльчдтку 10 с устаиовлешшм на ней первым постоянным магнитом 1 I, магнитоуправляе мые элементы 12, поплавок 13с ук- репленньм на цем вторым постоянным магнитом 14, магнитоуправляемый элемент 15 фазы среды, расположенный с ВОЗМОЖНОСТЬЮ- взаимодействи я с вторым ПОСТОЯН1ГЫМ магнитом 14, первый 16 и второй 17 контакты магнитоуправляемых элементов 12, третий контакт 8 магнитоуправляемого элемента 15 фазы среды, первый 19 и второй 20 диоды,резистор 21. Первый постоянный магнит 11 и магнитоуправляемые элементы 12 образуют тахометрический преобразователь. Наземный блок включает в свой состав стабилизированный источник питания (не показан).
Датчик 1 соединен с наземным блоком кабелем 22 связи. Точка 23 соединения диодов 19 и 20 является входом датчика 1. Дешифратор 2 направления потока содертзд т компараторы 24 и 25, транзисторы 26 и 27,. логические
элементы 28-35, светодиоды 36 и 37. Дешифратор 3 фазы среды содержит компаратор 38, транзистор 39, логические элементы 40-43, светодиоды 44 и 45. Формирователь 4 импульса содержит компаратор 46, транзистор 47. логические элементы 48-51. Таймер 9 содержит логические элементы 52-54 и -счетчик 55.
Сквагшнный расходомер работает
следующем образом.
Датчик 1 скважинного расходомера в зависимости от фазы контролируемой среды может находиться в потоке жидкости или газа. При исследовании газовой среды поплавок 13 расположен на расстоянии от магнитоуправляемо- го элемента 15 фазы среды, исключаю- FIBM возможность его срабатывания. При этом контакты 18 разомкнуты,что
не позволяет импульсу с формирователя 4 импульса пройти на выход датчика 1 ,
31463907
Крыльчатка 10 вращается под действием потока газа со скоростью,пропор- циональной расходу, и в направлении, зависящем .от направления потока.При движении потока вниз крыльчатка 10 вращается, например, по часовой стрелке. При этом укрепленный на ее валу постоянный магнит 11 поочередно замыкает контакты магнитоуправляе- ю мых элементов 12 тахометрического преобразователя. Причем имеется .определенный отрезок времени одновременного нахождения их в замкнутом состоянии.
К.точке 23 электрической схемн датчика 1 приложено напряжение 1 „ . При указанном направлении вращения крьшьчатки 1 О вначале замыкается контакт 17 магнитоуправляемого элемента 20 12. Из электрической схемы следует, что срабатывание этого контакта не обеспечивает прохождение тока по цепи на выход -датчика 1 . Далее срабапульсы, полученные на этом формирователе, поступают на С-вход статического синхронного RS-триггера,собранного на логических элементах 31, 32, 34 и 35. Эти импульсы являются такти- руюршми .для данного триггера (фиг.7в).
Импульсы продолжительностью dt с логического элемента 28 дешифратора 2 поступают на вход логического элемента (инвертора) 33, с выхода которого инверсный и прямой импульсы поступают на R- и S-входы тригге- 15 Ра (элементы 31,32, 34 и 35). Если импульс с инвертора. 33 по времени совпадает с тактирующим, то триггер устанавливается в состояние, при котором на 0-выходе его действует логический О. При форме импульса, который образуется при вращении крьшьчатки 10 по часовой стрелке (поток Вниз), импульс с инвертора 33 не совпадает по времени с тактывает другой магнитоуправляемый эле-25 тируюпшм (фиг.7в,г) и триггер переключается.. На выходе Q появляется логический О и светодиод 37 светится, это означает, что поток, например, направлен Вниз,
мент 12 и замыкается его контакт 16 (при еще замкнутом контакте 17). На вькоде датчика 1 появляется напряжение, равное входному . (момент времени t , фиг.5а). При дальнейшем вращении в момент времени t размы- кается контакт 17, при этом ток течет по цепи диод 19, контакт 16,, резистор 21 и часть напряжения падает на резисторе 21, При дальнейшем вращении крыльчатки в момент времени ti размыкается контакт 16 и цепь разры- вается. При дальнейшем вращении в указанном направлении последовательность работы повторяется, при этом на выходе датчика 1 действует им- .. пульсное напряжение. Форма импульсов показана на диаграмме (фиг.5а)5 один импульс соответствует одному обороту крыльчатки 10. Эти-.импульсы по двухпроводному кабелю 22 связи поступают на вход дешифратора 2 направления потока.
Компараторы 24 и 25 разделяют импульсы по амплитуде напряжения (фиг.7б). При этом на компараторе 24 дешифратора 2 получается импульс продолжительностью, равной dt, + + t, а на компараторе 25 t , . Импульс с продолжительностью, равной t , + Лt, поступает с транзисто- , ра 26 дешифратора 2.на формирователь коротких импульсов, собранный на логических элементах 28-30, .Им
пульсы, полученные на этом формирователе, поступают на С-вход статического синхронного RS-триггера,собранного на логических элементах 31, 32, 34 и 35. Эти импульсы являются такти- руюршми .для данного триггера (фиг.7в).
Импульсы продолжительностью dt с логического элемента 28 дешифратора 2 поступают на вход логического элемента (инвертора) 33, с выхода которого инверсный и прямой импульсы поступают на R- и S-входы тригге- Ра (элементы 31,32, 34 и 35). Если импульс с инвертора. 33 по времени совпадает с тактирующим, то триггер устанавливается в состояние, при котором на 0-выходе его действует логический О. При форме импульса, который образуется при вращении крьшьчатки 10 по часовой стрелке (поток Вниз), импульс с инвертора 33 не совпадает по времени с тактируюпшм (фиг.7в,г) и триггер перек5
0 0 5
g 5
лючается.. На выходе Q появляется логический О и светодиод 37 светится, это означает, что поток, например, направлен Вниз,
При вращении крьшьчатки 10 против часовой стрелки (поток Вверх) импульс на выходе датчика 1 имеет форму, соответствующую направлению потока и показанную на диаграмме фйг.5а - моменты времени t J, tj, t3. При этом на RS-входах и С-входе триггера (элементы 31,32,34 и 35) импульсы совпадают (фиг.7в,г) и на .Q-выходе этого триггера появляется логическая- 1 и, следовательно,логический О на Q-вьпсоде. При этом светится светодиод 36 - поток Вверх.
Таким образом, состояние триггера (элементы 31,32,34 и 35), определяемое последовательностью импуль-. сов с датчика 1, позволяет определить направление вращения крьшьчатки 10 и, соответственно, потока.
Фазу среды определяют следующим образом,
Импульс продолжительностью (/It, + + 4ti) поступает одновременно и на формирователь, собранный на логических элементах 48 - 51. Импульсы этого формирователя управляют компаратором 46, на котором и формируется импульсное напряжение, форма которого показана на-диаграмме фиг.7д.Это
напряжение поступает по кабелю .. связи на вход 23 (фиг.А) датчика Г,
Если датчик 1 скважинного расходомера попадает в поток жидкости, то поплавок 13, всплывая, замыкает контакт 18 магнитоуправляемого элемен- та 15. Отрицательный импульс Пэ со ;временем dtj (фиг.Уд) по цепи диод |20, контакт 18, контакт 17 проходит на выход датчика 1 (фиг,4), в результате суммарный импульс имеет форму,, показанную на диаграмме фиг.56.Этот импульс, определения фаяы среды выделяется компаратором 38 и поступает с транзистора 39 на D-вход статического синхронного D-триггера, собранного на элементах 40 - 43, на С-вход которого поступают и тульсы с форми- рователя, собранного на элементах |48 - 51.
; В .зависимости от наличия или отсутствия импульсов на D-входе этого :триггера он находится в одном из iдвух стабильных состояний, что и ин- 1дицируют светодиоды 44 и 45. Импупь- сы с формирователя (элементы 48-51) подаются также и на ключевой элемент 6, через который они поступают на {счетчик 7. На другой вход ключевого элемента 6 подается сигнал с таймера 9, собранного из элементов 52-55 и представляющего собой генера- тор с регулируемой частотой следова- Iния импульсов и счетчик 55, с выхода которого сигнал поступает на второй вход ключевого элемента 6 и на вход генератора таймера 9. При работе последнего на выходе счетчика 55. устанавливается логическая 1,разрешая тем самым прохождение импульсов через ключевой элемент 6 на счетчик 7. По приходу десятого импульса с генератора на вход счетчика 55, на выходе появляется логический О, что запрещает прохождение им- Jпyльcoв на счетчик 7 и работу генератора (элементы 52-54).
Таким образом, можно измерить количество оборотов крыпьчатки 10 за определенное время и соответственно расход noTOica.
Дпя рйботы устройства требуется двухпроводная линия связи, т.е практически любой бронированный одно
жильный каротажный кабель или экранированный провод.
Расходомер позволяет при выполнении исследований в любой точке скважины автоматически измерить значение расхода среды,направление потока и определить фазу среды. Формула изобретения
Скважинргый расходомер, содержащий датчик, включающий крыльчатку с валом, на котором расположен первый постоянный магнит с возможностью взаимодействия с первым и вторым маг- нитоуправляемыми элементами, кабель связи и наземный блок, содержащий депшфратор и индикатор направления потока, таймер, ключевой элемент и
счетчик, при этом вход дешифратора направления потока соединен кабелем связи с выходом датчика, первый выход подключен к индикатору направления потока, второй выход соединен с первым входом ключевого элемента, второй вход и выход которого соответственно подключены к таймеру и входу счетчикаj отличающий- с я тем, что, с целью определения
фазы контролируемой среды, он снабжен магнитоуправляемым элементом фазы среды, поплавком с укрепленным на нем вторым постоянным магнитом, первым и вторым диодами, резистором,
формирователем импу1 ьса, деиифрато- ром и индикатором фазы среды, причем выход и вход формирователя импульса соответственно подключены к входу датчика и выходу депшфратора направления потока, вход которого соединен через дешифратор фазы среды с входом индикатора фазы среды, при этом поплавок установлен в датчике с возможностью взаимодействия второго постоянного магнита с магнитоуправляемым элементом фазы среды, причем контакты первого и второго магнитоуп- равляемых элементов включены последовательно, параллельно контакту второ-
го магнитоуправляемого элемента подключен резистор, параллельно контакту первого-магнитоуправляемого элемента. включена цепь, состоящая из контакта магнитоуправляемого элемента фазы среды и двух последовательно соединенных диодов, средняя точка соединения- которых является входом датчика.
Фиг.1
21
ь
«Г
Фиг.
и
Jffejffjf
/7-/;
19
Фаг.З
18
20
,вниз
фиг.6
Разработка технических требований к комплексу технических средств тампонирования геологоразведочных скважин в многолетнемерзлых породах | |||
Отчет | |||
Иркутск, 1982, ВНТИ центр, го с | |||
регистрации f 810910014, с.8-25. |
Авторы
Даты
1989-03-07—Публикация
1987-06-30—Подача