Устройство для измерения температуры Советский патент 1991 года по МПК G01K7/02 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерению неэлектрических величин электрическими способами, и предназначено для измерения одновременно двух параметров - темпера- туры и расхода в потоке теплоносителя в нефтяных скважинах.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет одновременного измерения расхода теплоносителя в нефтяных скважинах.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство представляет собой глубинный снаряд 1 с ребром 2, являющимся для потока теплоносителя Q гидравлическим сопротивлением в виде сужающего устройства, В полости снаряда на одном уровне размещены резистивные преобразователи давления (РПД) 3 и 4, причем на РПД 3 действует давление Pi над сужающим устройством, а на РПД 4 - давление Р 2, создающееся в зоне под сужающим устройством. В глубинный прибор 1 введены три термо- эпектродных жилы 5-7 несущего кабеля КТМС, из которых жилы 5 и 7 имеют одинаковую термоэлектрическую полярность. Концы жил 5 и 7 соединены с третьей жилой отличной термоэлектрической полярности 6 с образованием термоспаев, расположен- ных практически рядом, в одном месте. В разрыв жил 5 и 7 в полости прибора подключен РПД 3, аналогичный преобразователю 4.

Активное сопротивление РПД изменяется пропорционально давлению в зоне измерения. Ксвободным концам термоэлектродов 6 и 7 подключен измерительный прибор (вольтметр) 8. Измерительный прибор 9 (аналогичный вольтметру 8) и компенсационный потенциометр 10 электрически сое- динен с коммутатором 11. Посредством коммутатора 11 осуществляют поочередное подключение вольтметра 9 либо потенцио метра 10 к свободным концам термоэлектродов 5 и 6 в зависимости от требуемого режима измерения.

Процесс измерения осуществляется следующим образом.

Для измерения температуры посредством коммутатора 11 свободные концы тер- моэлектродов 5 и 6 подключают к

потенциометру 10. При разнице температуры окружающей среды и зоны 12 измерения на свободных концах указанных термоэлектродов возникает термо-ЭДС, пропорциональная этой разнице. С помощью компенсационного потенциометра 10 изме ряют величину ЭДС термопреобразователя а по ней судят о температуре в зоне 12 измерения. Причем активное сопротивление РПД 3 не оказывает влияния на результат измерения, так как в случае использования приборов, работающих на принципе компенсации измеряемого напряжения, ток в цепи термопреобразователя в уравновешенном состоянии равен нулю. Для измерения расхода теплоносителя посредством коммутатора 11 свободные концы термоэлектродов 5 и 6 подключают к вольтметру 9. Сужающее устройство создает перепад давления в потоке жидкости или газа, проходящем через него. Причем перепад давления тем больше чем выше скорость (а следовательно, и расход) потока. Активное сопротивление РПД 3 и 4 изменяется пропорционально давлению окружающей их среды. По показаниям измерительных приборов 8 и 9 судят о давлении до и после сужающего устройства, а по разнице в их показаниях -,о расходе потока среды.

С учетом одинаковости размещения рабочих спаев и РПД в зоне измерения, работоспособность предложенного устройства обеспечивается с минимальной погрешностью измерения расхода

Формула изобретения Устройство для измерения температуры по авт. св. № 1458719, отличающееся гем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет одновременного измерения расхода теплоносителя в нефтяных скважинах, введены второй резистив- ный преобразовательдавления, коммутатор и компенсационный потенциометр, причем первый и второй термоэлектроды соединены через второй резистивный преобразователь давления, а их свободные концы связаны с вольтметром через коммутатор, вторая пара выводов которого подключена к входам потенциометра.

Изобретение предназначено для одновременного измерения температуры,давления и расхода потока теплоносителя в нефтяных скважинах и позволяет расширить функциональные возможности основного изобретения. В зоне1 измерений 12 размещен рабочий спай термоэлектрического преобразователя, составленного из положительного 5 и отрицательного 6 тер- моэлектродов. Дополнительный положител моэ вто тел пре пре раз обр раз пре моэ ром 5 и сре под тел ра вол ли раз ств дят при ство ния C&pTHZ°тельный термоэлектрод 7 соединен с термоэлектродом 6 и образует рабочий спай второго термоэлектрического преобразователя В разрез рабочего спая первого термопреобразователя включен резистивный преобразователь давления (РПД) 3, а в разрез рабочего спая второго термопреобразователя включен резистивный преобразователь давления 4, аналогичный преобразователю 3. Свободные концы термоэлектродов 6 и 7 соединены с вольтметром 8 Свободные концы термоэлектродов 5 и 6 соединены с коммутатором 11. Посредством коммутатора 11 осуществляют подключение к первому термопреобразователю либо компенсационного потенциометра 10, либо вольтметра 9. аналогично вольтметру 8. Резистивные преобразователи давления 3 и 4 связаны со средой по разные стороны ребра 2 сужающего устройства По показаниям потенциометра 10 судят о температуре, а по разнице показаний приборов 8 и 9 - о расходе теплоносителя в стволе нефтяной скважины - зоне измерения 12 1 ил. И Os W ел о ч о S3