Устройство для определения газосодержания бурового раствора Советский патент 1989 года по МПК G01N27/02 

Изобретение относится к средствам кондуктометрического контроля многокомпонентных смесей и может быть использовано в нефтехимической и газовой промышленности.

Целью изобретения является повышение точности и расширение диапазона измерений. i

На чертеже изображена функциональная схема устройства для определения газосодержания бурового раствора.

Схема содержит насос I подачи бурового раствора, задатчик 2 давления, камеру 3 сжатия и камеру 4 разрежения, соединенные между собой сужающим элементом 5, бесконтактные кондуктометри- ческие датчики 6 и 7, детекторы 8 и 9,

генератор 10 синусоидального напряжения, управляемый аттенюатор 11, дифференциальный усилитель 12 с регистратором и компаратор 13.Датчики 6 и

7индуктивного типа установлены,соответственно,в камерах сжатия Зи разрежения 4. Кх обмотки возбуждения подключены через аттенюатор 11 к вы5 ходу генератора 10, а измерительные обмотки через детекторы 8 и 9 подсоединены к вхрдам дифференциального усилителя 12. Второй выход детектора

8соединен с входом компаратора 13, выход которого подключен к управляющему входу аттенюатора 11. Компаратор 13 имеет регулируемый порог компа- рирования, для чего снабжен задатчи- ком уровня компарирования по уров4

00

0Э О

,

ню давления, выставляемому на чадат- чике 2 давления.

Устройство работает следующим образом.

Буровой раствор насосом 1 постоянно прокачивается через камеру 3 сжатия и сужающий элемент 5 в камеру 4 разрежения и возвращается обратно в желоб.

При отсутствии газовой фазы в буровом растворе на выходе измерителных обмоток датчиков появляются одинаковые сигналы и выходной сигнал равен нулю.

При появлении газовых пузырьков в буровом растворе в камере 3 сжатия буровой раствор сжимается, а в камере 4 разрежения расширяется. В результате этого электропроводность бурового раствора в камерах сжатия и разрежения разная. Эта разность преобразуется датчиками 6 и 7 и подается через детекторы 8 и 9 на вход дифференциального усилителя 12. На резисторе усилителя 12 появляется разностный сигнал. Чем больше количество газовых пузырьков, тем больше выходной сигнал устройства.

При изменении концентрации солей, кислот или твердых включений в буровом растворе в обеих камерах изменяется проводимость раствора. Сигнал Получаемый от датчика 6, находящийся в камере сжатия, сравнивается с опорным напряжением на компараторе 13 и разностный сигнал поступает на аттенюатор 11.

Уровень срабатывания компаратора 13 регулируется задатчиком исходя из начальных условий задания давления в камере 3 сжатия при помощи задатч |Ка 2 давления.

5

JQ

15

20 25

30 ,

4Q иг

При увеличении электропроводности раствора выходной сигнал компаратора 13 увеличивается и аттенюатор 10 уменьшает выходной сигнал генератора 10, поступающий на обмотки возбуждения, на величину, пропорциональную изменению проводимости раствора.

При уменьшении проводимости раствора соответственно увеличивается напряжение питания обмоток возбуждения на пропорциональную величину измерения проводимости раствора.

Фо рмула изобретения

Устройство для определения газосодержания бурового раствора, содержащее насос подачи раствора, камеры сжатия и разрежения, соединенные между собой сужающим элементом, с установленными в камерах кондукто- метрическими датчиками и дифференциальный усилитель с регистратором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, между насосом подачи раствора и-камерой сжатия установлен задатчик. давления, а в устройство введены генератор синусоидального напряжения, два детектора, управляемый аттенюатор и компаратор, с задатчиком уровня компарирования по уровню давления, причем датчики индуктивного типа выполнены бесконтактными, обмотки возбуждения их подключены через аттенюатор к выходу генератора, а измерительные обмотки через соответствующие детекторы подсоединены к входам дифференциального усилителя, причем второй выход первого детектора соединен с входом компаратора, выход которого подключен к управляющему входу аттенюатора.

Изобретение относится к средствам кондуктометрического контроля многокомпонентных смесей и может быть использовано в нефтехимической и газовой промышленности. Целью является повышение точности и расширение диапазона измерений устройства для определения газосодержания бурового раствора. Это достигается нормированием величины давления в гидравлическом тракте: камера сжатия - сужающий элемент - камера разряжения и использованием автоматической подстройки уровня сигнала для компенсации проводимости раствора как дестабилизирующего фактора. Для этого в устройство введен генератор с регулируемым аттенюатором с управлением от компаратора, уровень коммутирования которого определяется с заданной величиной давления в камере сжатия. 1 ил.