Прибор для определения газосодержания жидких сред Советский патент 1992 года по МПК G01N7/14 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в геологоразведке для определения газосодержания промывочной жидкости при глубоком бурении на нефть и газ.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет замера газосодержания двух жидкостей.

На фиг. 1 изображена схема прибора для определения газосодержания жидких сред; на фиг. 2 - рабочая камера с трехходовым краном; на фиг, 3 - фиксатор; на фиг. 4 и 5 - устройство расфиксирования; на фиг. 6 - программный механизм.

Прибор для определения газосодержания жидких сред состоит из рабочей камеры 1, устройства 2 для перекачки жидких сред,

программного механизма 3, измерителя 4, трехходового крана 5, фиксатора 6 и устройства 7 расфиксирования.

Рабочая камера 1 выполнена в виде проточных гидроцилиндра 8 и плунжера 9, снабженных отсечными клапанами 10 и 11, на оси которых посажены двуплечие рычаги 12 и 13, соединенные между собой гибкой связью 14, например цепочкой. Двуплечий рычаг 21 соединен со штоком 15 пневмоци- линдра 16. Плунжер 9 снабжен поршнем 17, размещенным в пневмоцилиндре 18. Устройство 2 для перекачки жидких сред выполнено в виде емкости 19 из двух полостей 20 и 21, сообщающихся посредством обратного затвора 22 и вакуумного насоса 23, сообщающегося с полостью 20 емкости 19

XJ

ю

Ј -VI о

посредством обратного затвора 24. Полость 20 сообщается посредством отсечного клапана 10 с рабочей камерой 1. Полость 21 сообщается с атмосферой посредством обратного затвора 25.

Программный механизм 3 выполнен в виде полого ротора 26 с окном 27 и глухой выемкой 28, которые диаметрально противоположны, установленного в корпусе 29, имеющем две пары окон 30 и 31. Окна 30 и окно 27 сообщают полость 21 емкости 19 и одну из полостей пневмоцилиндров 16 и 18 с вакуумным насосом 23, а окна 31 и глухая, выемка 28 сообщают полость 21 и другую полость пневмоцилиндров 16 и 18 с атмосферой. Ротор 26 кинематически соединен с вакуумным насосом 23. Измеритель 4 выполнен в виде зубчатой рейки 32, шарнирно закрепленной на плунжере 9 и находящейся в зубчатом соединении с колесом 33 сельсина-датчика 34, соединенного с вторичным прибором (не показан). Трехходовый кран 5 установлен на входе рабочей камеры 1 под отсечным клапаном 11 и снабжен двумя подводящими трубопроводами 35 и 36, один из которых опущен в загазованную жидкость, а другой - в дегазированную жидкость. На оси трехходового крана 5 посажен двуплечий рычаг 37, одно плечо которого соединено со штоком 38 пневмоцилиндрз 39, а другое плечо соединено с фиксатором 6. ПневмоцилиндрЗЭ подключен к программному механизму 3.

Фиксатор 6 выполнен в виде штока 40 с канавками 41, взаимодействующими с шариками 42, размещенными в неподвижном ци- линдре 43, на который установлен подпружиненный стакан 44 с упорным роликом 45.

Устройство 7 расфиксирования выполнено в виде двух храповиков 46 и 47, собачки 48 и 49 которых установлены на подвижных дисках 50 и 51, один из которых (диск 50) выполнен с рычагом 52, соединенным с двуплечим рычагом 13 отсечного клапана 11 посредством штифт-паз, а другой диск 51 соединен с двуплечим рычагом 53 также посредством штифт-паз. Двуплечий рычаг 53 установлен шарнирно на опоре 54 устройства 7. Второе плечо рычага 53 соединено посредством штифт-паз с двуплечим рычагом 13 отсечного клапана 11. Храповики 46 и 47 установлены на валике 55, на конце, которого размещен нажимной рычаг 56.

Как вариант, прибор может быть выполнен с гидравлической системой управления. При этом вместо пневмоцилиндров будут гидроцилиндры, а программный механизм

будет представлять собой гидрораспределитель с гидростанцией.

Прибор работает следующим образом. Вакуумный насос 23 посредством кинематической связи (на фиг. не показана) вращает ротор 26 с частотой, например, 3 об/мин. В результате полость 21 емкости 19 и полости пневмоцилиндров 16, 18 и 39 сообщаются на 10 с то с вакуумным насосом

23, то с атмосферой, а полость 20 благодаря обратному затвору 24 постоянно находится под разрежением.

Благодаря разрежению в полости 20 промывочная жидкость через один из подводящих трубопроводов 35 или 36 и рабочую камеру 1 попадает в полость 20. При этом отсечные клапаны 10 и 11 открыты, а поршень 17 занимает крайнее верхнее положение. Если в это время полость 21 сообщена с вакуумным насосом 23, то обратный затвор 22 открыт, а обратный затвор 25 закрыт, в результате чего промывочная жидкость переливается из полости 20 в полость 21, При повороте ротора 26 на полоборота

полость 21 и полости пневмоцилиндров 16, 18 и 39 переключаются с вакуума на атмосферу. При этом другие полости пневмоцилиндров 16, 18 и 39, сообщавшиеся с атмосферой, переключаются на вакуум. В

результате отсечные клапаны 10 и 11 закрываются, обратный затвор 22 закрывается, обратный затвор 25 открывается, а поршень 17 начинает перемещаться вниз, одновременно перемещая и плунжер 9, при этом

величина перемещения плунжера 9 пропорциональна объемному содержанию газа в промывочной жидкости, находящейся в рабочей камере 1. Вместе с плунжером 9 перемещается закрепленная на нем зубчатая

рейка 32, которая поворачивает зубчатое колесо 33, посаженное на ось сельсина-датчика 34, который передает информацию о линейном перемещении плунжера 9 вторичному прибору (на фиг. не показан). В это

время из полости 21 емкости 19 промывочная жидкость сливается в емкость для дегазированной промывочной жидкости (на фиг. не показана). На этом цикл работы прибора заканчивается.

В процессе работы прибора трехходовый кран 5 периодически (каждые 2 мин) переключается, сообщая рабочую камеру 1 то с подводящим трубопроводом 35, опущенным в загазованную промывочную жидкость, то с подводящим трубопроводом 36, опущенным в дегазированную промывочную жидкость. Переключение трехходового крана 5 осуществляется с помощью пневмо- цилиндра 39 через 5-6 циклов сжатия проб

промывочной жидкости в рабочей камере 1.

Такая цикличность обеспечивается с помощью фиксатора б, шток 40 которого удерживает шток 38 пневмоцилиндра 39 от перемещения в момент переключения его полостей с вакуума на атмосферу и наоборот. Удержание штока 38 осуществляется путем фиксации штока 40 з одном из крайних положений с помощью шариков 42, находящихся одновременно в отверстиях цилиндра 43 и в канавке 41 штока 40. Шарики 42 удерживаются в этом положении под- пружиненным стаканом 44. Снятие с фиксации штока 40 осуществляется путем перемещения подпружиненного стакана 44 вниз, в результате чего шарики 42 выйдут из канавки 41 и шток 40 переместится, увлекаемый двуплечим рычагом 37, приводимым в движение штоком 38 пневмоцилиндра 39. Перемещение подпружиненного стакана 44 осуществляется устройством 7 расфиксиро- вания путем нажатия нажимного рычага 56 на упорный ролик 45. Нажимной рычаг 56 совершает дискретное вращение в одном направлении с помощью храповиков 46 и 47 и дисков 50 и 51, При этом диск 50 непосредственно взаимодействует своим рычагом 52 с двуплечим рычагом 13 отсечного клапана 11, а диск 51 взаимодействует с двуплечим рычагом 31 через промежуточный двуплечий рычаг 53. Если диск 50 обес- печивает с помощью храповика 48 вращение нажимного рычага 56 при закрывании отсечного клапана 11, то диск 51 обеспечивает с помощью храповика 49 благодаря промежуточному двуплечему рычагу 53 вращение нажимного рычага 56 при открывании отсечного клапана 11. Установка промежуточного двуплечего рычага 53 необходима для перемещения штока 40 в двух направлениях (вверх и вниз). После перемещения подпружиненного стакана 44 на необходимую величину нажимной рычаг 56 выходит из зацепления с упорным роликом 45, в результате чего подпружиненный стакан 44 возвращается в исходное положение, осуществляя фиксацию штока 40 в новом положении. Переключение трехходового крана 5 через каждые 5-6 циклов сжатия пробы промывочной жидкости позволяет

исключить показания вторичного прибора сразу же после переключения трехходового крана 5, когда в рабочей камере 1 может оказаться смешанная проба из загазован ной и дегазированной промывочной жидкости.

Предлагаемый прибор для определения газосодержания жидких срез позволяет провести замер газосодержания одновременно двух жидких сред.

Формула изобретения

1.Прибор для определения газосодержания жидких сред, включающий камеру сжатия пробы с выпускным и впускным клапанами, привод клапанов, измеритель, подсоединенный к камере сжатия пробы, программный механизм, подсоединенный к клапанам, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет измерения газосодержания двух жидких сред, он снабжен трехходовым краном с двумя подводящими трубопроводами, подсоединенным к впускному клапану двуплечими рычагами, закрепленными соответственно на кране и на

клапанах, фиксатором, подсоединенным к одному плечу рычага трехходового крана, устройством расфиксирования, кинематически связанным с фиксатором, и рычагом впускного клапана, дополнительным приводом, подсоединенным к другому плечу рычага трехходового крана, причем двуплечие рычаги клапанов соединены между собой.

2.Прибор по п.1,отличающийся тем, что фиксатор выполнен в виде шарикового замка.

3.Прибор по п.1,отличающийся тем, что устройство расфиксирования выполнено в виде храпового механизма.

19

U

тпН

21 25

Фиг.1

Н

36

40

4/

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено в гео- логоразведке для определения газосодержания промывочной жидкости при глубоком бурении на нефть и газ. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет замера газосодержания двух жидкостей. Прибор для определения газосодержания жидких сред имеет рабочую камеру для пробы, отсечные клапаны с приводом, измеритель и программный механизм. На входе рабочей камеры для пробы установлен трехходовый кран, имеющий два подводящих трубопровода и двухплечий рычаг, закрепленный на его оси, одно плечо которого соединено с дополнительным приводом, а другое плечо - с фиксатором, взаимодействующим с устройством расфиксирования, которое взаимодействует с одним из отсечных клапанов. Предлагаемый прибор для определения газосодержания жидких сред позволит расширить функциональные возможности, уменьшить расходы дорогостоящих химреагентов на обработку промывочной жидкости. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. СО С

Ґt.

42

ш

53

ЖКЛ

2

J

51

Фиг Л

5J 5 г

W ti

ft 4ff Щ SI

30