Плотномер

 

ПЛОТНОМЕР, содержащий вертикальную колонку, датчик давления и регистратор, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения пульсаций давления контролируемой среды, колонка выполнена с подводя1ЩМ , восходящим и отводящим участками , имеющими проходное отверстие щелевидного сечения, а подводящий участок вьшолнен с двумя окнами, первое из которых по ходу жесткости снабжено эластичной диафрагмой . с колпаком, а второе - датчиком давления . (Л Jj -Н с и о Од QO У

„.SU„„1110

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН цр G 01 N 9/26

А. :1 " Г"Ъ ч ° с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Qlgp;gp-. >.>.1 A .ß ."

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3648652/18-25 (22) 05. 10.83 (46) 30.08.84. Бюл. У 32 (72) М.М. Кузьменко и P.È. Беккер (71) Специальное проектно-конструкторское бюро автоматизации глубокого. разведочного бурения (53) 532 ° 137 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР.

Ф 800818, кл. G 01 N 9/26, 1981.

2. Патент Франции У 1587047, кл. С 01 N 1968 (прототип). (54) (57) IIJIOTHOMEP, содержащий sepтикальную колонку, датчик давления и регистратор, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения пульсаций давления контролируемой среды, колонка выполнена с подводящим, восходящим и отводящим участками, имеющими проходное отверстие щелевидного сечения, а подводящий участок выполнен с двумя окнами, первое из которых по ходу жесткости снабжено эластичной диафрагмой с колпаком, а второе - датчиком давления.

1111669

45

55

Изобретение относится к технике измерения плотности жидких сред, а именно к устройствам для измерения плотности буровых растворов.

Известен плотномер для неньюто5 новских структурных жидкостей, состоящий из вертикальной колонки,разделенной продольной перегородкой на две сообщающиеся сверху и,снизу полости, соединенные соответственно с входными и выходными патрубками, двух датчиков давления и регистратора Pl)..

Недостатком плотномера является низкая точность измерения, обусловленная, во-первых, конструкцией самой колонки, в которой отстаивается твердая фаза из бурового раствора, эашламляя нижний датчик давления, что искажает истинную плотность 20 раствора, снижая достоверность показаний плотномера, во-вторых, отсутствием устройства компенсирующего

) пульсации давления, создаваемого насосом, прокачивающим буровой 25 раствор через колонку. В результате датчики давления дополнительно к гидростатическому давлению столба жидкости воспринимают пульсирующие давления, неопределенные ни по величине, ни по характеру пульсаций, что исключает возможность корректировки показаний плотномера, делая их малодостоверными.Наиболее близок к предлагаемому

35 плотномер, содержащии вертикальную колонку, датчик давления и регист-ратор (2).

К недостаткам этого плотномера относится низкая точность иэмере40 ний °

Цель изобретения — повышение точности измерения плотности среды.

Указанная цель достигается тем, что в плотномере, содержащем вертикальную колонку, датчик давления и регистратор, колонка выполнена с подводящим, восходящим и отводящим участками, имеющими проходное отверстие щелевидного сечения,а подводящий участок выполнен с двумя окнами, первое иэ которых по ходу жидкости снабжено эластичной диафраг мой с колпаком, а второе — датчиком давления.

На фиг.l схематически изображен плотномер, на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1.

Предлагаемый плотномер состоит иэ колонки 1 лентообразной формы с подводящим 2, восходящим 3 и отвопящим 4 участками, имеющими про" ходное отверстие 5 щелевидного сечения, датчика 6 давления, регистратора 7, эластичной диафрагмы 8 и колпака 9.

При этом подводящий участок 2 име. ет два окна 10 и l1: первое окно

10 снабжено эластичной диафрагмой

8 и колпаком 9, а второе — датчиком 6 давления.

Плотномер работает следующим образом.

Буровой раствор прокачивается насосом (не показан) через колонку

1, при этом датчик 6 давления воспринимает нагрузку гидростатичес кого столба, равного высоте восходящего участка 3, и выдает сигнал на регистратор 7, показывающий текущую плотность бурового раствора. Пульсации давления в буровом растворе, порождаемые насосом при прокачивании раствора через колонку 1, поглощаются эластичной диафрагмой 8, которая при превышении давления, необходимого для подъема раствора на высоту, равную высоте восходящего участка 3, растягивается, при этом сама дйафрагма

8 и заключенный между ней и колпаком 9 воздух служат амортизатором движущегося в колонке 1 раствора.

Принимая на себя перепады давления, распространяющиеся от насоса, эластичная диафрагма 8 обеспечивает дальнейшее (эа Диафрагмой 8) движение бурового раствора с постоянным давлением, величина которого выбирается такой, чтобы раствор едва мог преодолевать высоту, равную высоте восходящего участка 3.

Поскольку статическое напряжение сдвига и вязкость бурового раствора меняются во времени, причем в больших диапазонах, то и расход раствора через колонку изменяется, что влияет на высоту заполнения отверстия 5 отводящего участка 4. Изменение высоты заполнения отверстия 5 отводящего участка 4 вносит погрешность в измерения плотности бурового раствора.

Чтобы уменьшить влияние высоты заполнения отверстия 5 отводящего участка

4 на точность плотномера, оно выполнено щелевидного сечения. В результате при неизменной площади проходного

111! 069

Составитель Л, Макальский

Техред Т,.Фанта Корректор Е, Сирохман

Редактор Л. Пчелинская

Заказ 6301/34

Тир аж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 отверстия отводящего участка 4 высота

его уменьшилась, а значит уменьши.лось и колебание высоты раствора в отводящем участке 4. Для того, чтобы избежать переходов от круглого до щелевидного сечения на выходе,обуславливающих рост гидравлического со- противления и, как следствие, рост давления в колонке 1, идущего на преодоление раствором высоты восходящего участка 3, проходное отверстие

5 выполнено щелевидного сечения на .

5 всем пути колонки 1, которая .выполнена лентообразной формы для снижения гидравлического сопротивления.