Устройство для измерения давления

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам для измерения давления агрессивных сред. Целью изобретения является повышение надежности. Устройство содержит манометрический прибор 22, установленный на опоре 20 с амортизационными прокладками 23, 24. Опора 20 установлена с помощью стоек 19 на крышке 17 цилиндра 1, в котором размещен разделитель в виде поршня 7 с манжетами 11 и 12 на торцах, делящий полость цилиндра на верхнюю и нижнюю камеры. В поршне 7 выполнен осевой канал 15 с дросселем 14 и радиальные каналы 16. Манометрический прибор 22 соединен дроссельной трубкой 31 с верхней камерой. Полости верхней камеры, каналов в поршне, дроссельной трубки и манометрического прибора заполнены вспомогательной жидкостью. Нижняя камера трубопроводом 3 соединена с измеряемой средой. Измеряемое давление воздействует на поршень 7 и через вспомогательную жидкость воздействует на манометрический прибор 22. Наличие каналов в поршне способствует демпфированию колебаний, а амортизация манометрического прибора уменьшает вибрацию прибора. 2 ил.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 L 9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4359005/24-10 (22) 05.01.88 (46) 23.09.89. Бюл. 11 35 (71) Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Укрнефть" (72) И,Н. Ногач (53) 531.787(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 832370, кл. С О! L l9/06, 1975, Авторское свидетельство СССР

Н 787922, кл. С 01 L 19/06, 1974.

„„SU„„3509653 А1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам для измерения давления агрессивных сред. Целью изобретения является повышение надежности. Устройство содержит манометрический прибор 22, установленный на опоре 20 с амортизационными прокладками 23,24 °

Опора 20 установлена с помощью стоек

19 на крышке 17 цилиндра 1, в котором

1509653 размещен разделитель в р д ел в виде поршня 7 вспомогательной жидкостью, Нижняя с манжетами 11 и !2 на та а рцах, деля- камера трубопроводом 3 соединена с щий полость цилиндра на верхнюю и ниж- язмеряемои средой. Измеряемое давлеействует на поршень 7 и через нюю камеры. В поршне 7 выполнен осевой ние воэдейс" вуе канал 15 с дросселем 14 и радиальные вспомогательную жидкость воздействует каналы 1 . Манометрический прибор 22 на манометрический прибор 2" ., Наличие соединен дроссельной трубкой 31 с верхсое " каналов в поршне способствует демпфиней камерой. Полости верхней камеры, ка- рованию колебаний, а амортизация ма налов в поршне, дроссельной трубки и 10 .нометрическаго прибора уменьшает вибманаметрическога прибора заполнень| рацию прибо I,, — „ 2 ора. з.п. й-лы„ 2 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для замера давления агрессивной среды при одновременном воздействии значительных пульсаций жидкости и вибраций в зоне установки манометра, в частности в линии манифольда буровой установки.

Целью изобретения является повыше- 25 ние надежности.

На фиг.1 показана конструкция устройства с установкой его в горизонтальной части манифольда, узел I u

II на фиг.2 — устройство с установ- 30 кой его на стояке манифольда буровой установки, разрез А-А.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1, который посредством муфты 2 соединен с патрубком 3. По" 35 следний жестко укреплен с линией манифольда 4 на сварном шве 5, который дополнительно усилен двумя косынками 6.Во внутренней полости цилиндра 1 свободно установлен поршень

7, разделяющий полость (фиг.1, узелХ) на верхнюю первую камеру 8 и нижнюю вторую камеру 9, В верхнюю камеру 8 заливается разделительная жидкость, например масло, глицерин или спирт, а в нижнюю камеру 9 посредством патрубка 3 подводится буровой раствор, давление которого подлежит измерению.

Поршень 7 состоит иэ металлического сердечника 10, на котоРом по торцам привулканизированы резиновые самауплотняющиеся манжеты 11 и 12, В верхней части сердечника 10 по оси установлен штуцер 13 с калиброванным отверстием 14, Последнее гидравлически сообщено с осевым каналом 15, который сообщен с рядом радиальных каналов 16, выполненных в средней части сердечника 10 (фиг,1}. Манжета 11 выполнена заглушенной в торцовой части. В верхней части цилиндра 1 установлена крышка 17, герметиэированная резиновым кольцом 18. На крыш" ке 17 укреплены стойки 19, удерживающие основание 20 с опорой 21, в которой установлен манаметрический при бор 22. Опора 21 крепится к основанию 20 посредством амортизационных прокладок 23 и 24 и втулки 25, металлической шайбой 26 с фиксацией гайкой 27. Амортизационные прокладки 23 и 24 и втулка 25 выполнены из пористой резины, обладающей высокими упругими свойствами, Верхняя камера 8 гидравлически ! соединена с манометрическим пс.-бором

22 посредствам отверстия 28 в крышке 17, отверстия 29 в стержне Зд далее по спиралеобразной металлической трубке 31 и отверстия 32 в опоре 21.

К опоре 21 закреплен верхний конец трубки 31 гайкой 33 (фиг,1, узел II), В нижней части опоры 21 выполнена коническое отверстие 34, в котором установлен металлический ниппель 35.

При навинчивании гайки 33 конический чаконечник ниппеля .35, деформируясь, обжимает трубку 31, а снаружи прижимается к поверхности отверстия 34 опоры 21, конусность которого незначительно больше конусности нинпе ля 35.

Аналогичным образом выполнено соединение трубки 31 со стержнем 30 посредством гайки.36. Приведенная герметизация трубки 31 гарантирует надежное ее соединение с опорой 21 и стержнем 30 при относительно высоких уровнях вибраций, На фиг.2 изображена установка устройства на стояке манифальда. Предлагаемая схема коепления являетсх

653 6 ня обратно вниз, происходит также пропорциональное уменьшение давления в контактной зоне путем очень незначительного перетока жидкости обратно через отверстие 14, Далее обмен этим незначительным объемом жидкости между контактной зоной и камерой 8 происходит постоянно в процессе изменения давления.

Таким образом, возникающие при этом ограниченной величины перепады давлений вызывают незначительные силы прижима поршня 7 к цилиндру 1, Приведенный выше процесс положительно сказывается на стабилизации движения поршня 7 в цилиндре 1 за счет наличия сил самоторможения поршня 7 при пульсиру рщем давлении в манифольде 4.

Для исключения возможного частичного прорыва разделИтельной жидкости между манжетой 12 и цилиндром 1 в камеру 9 в случае непредвиденного нарушения технологического процесса работы циркуляционной системы буровой при очень резком падении давления значительной величины конструктивно манжета 11 выполняется с немного меньшим предварительным прижимом к внутренней поверхности цилиндра 1, стравливая незначительный избыток давления через себя в камеру 8.

Понижение пульсаций давления до необходимой степени осуществляется рациональным подбором геометрических размеров дросселирующей трубки 31 внутреннего диаметра и ее длины.

В процессе работы механические вибрации, передаваемые от линии мани— фольда 4 и 39 манометрическому прибору 22, значительно гасятся втулкой 25 в радиальном направлении и в осевом— прокладками 23 и 24. Степень амортизации зависит от сечения указанных элементов и усилия поджатия гайки 27., Надежность устройства в экстремальных условиях .при измерении высокого давления со значительными пульсациями бурового раствора и эксплуатации устройства с очень низкими температурами внешней среды обеспечивается за счет снятия напряжения сдавливания поршня в осевом направлении и свободной смазки контактной зоны поршня с цилиндром разделительной жидкостью.

Нормальные условия работы манометрического прибора, кроме того, обес5 1509 целесообразной на буровых установках, в которых горизонтальная разводка манифольда находится значительно ниже пола буровой. Схема предусматривает, кроме приварки на шве 37 подводящего патрубка 38 к стояку 39, дополнительное крепление цилиндра 1 устрой. ства к последнему двумя хомутами 40 с гайками 41 при помощи траверсы 42 и посредством кронштейна 43 с защитной оболочкой 44, Устройство работает следующим образом.

Буровой раствор, прокачиваемый на- !5 сосами по манифольду 4, под давлением заполняет нижнюю камеру 9 и приводит в движение поршень 7, который сжимает разделительную жидкость в верхней камере 8, 20

Часть разделительной жидкости по отверстию 28, трубке 31 и отверстию

32 попадает в чувствительный элемент

Yàíîìåòðè÷åñKîãо прибора 22 и последний производит регистрацию текущего 25 значения измеряемого давления в манифольде 4. Другая часть разделительной жидкости перетекает через отверстие

l4 штуцера 13; каналы 15 и 16 в контактную зону между поршнем 7 и ци- ЗО линдром l, В первоначальный момент пуска устройства в работу разделительная жидкость относительно медленно заполняет осевой канал 15, радиальные каналы 16 и зону контакта поршня 7 с цилиндром 1 через калибро35 ванное капиллярное отверстие 14, При этом, в случае вызова мгновенно высокого давления в устройстве, перепад давления между торцовой частью само- 4О уплотняющих манжет 11 и 12 и контактной зоной поршня 7 с цилиндром 1 в месте истечения разделительной жидкости из радиальных каналов 16 будет также значительным, что вызывает существенное усилие прижима поршня 7 к внутренней полости цилиндра l.и силу трения этих трущихся пар, По мере перетока жидкости через отверстие 14 перепад давления между указанными выше элементами падает, что соответственно уменьшает усилие прижима и силу трения. В дальнейшем при работе контактная зона находится заполненной разделительной жидкость впредь до

55 возможного демонтажа поршня 7 из цилиндра 1. При уменьшении давления в нижней камере 9, а соответственно,и в камере 8, за счет перемещения порш1509653

Формула и з о б р е т е н и я

Составитель А. Соколовский

Редактор Г, Волкова Техред М.Моргентал Корректор В. Кабаций

Заказ 5795/34 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 печиваются и достаточно амортизационной системой устройства.

l. Устройство для измерения давления, содержащее манометрический при бор с держателем, полый цилиндр с крышками и разделителем, делящим по- 0 лость цилиндра на первую и вторую камеры, дроссельную трубку, соединенную концами с первой камерой и манометрическим прибором, подводящий трубопровод„ соединенный с.второй камерой, причем полости манометрического прибора, дроссельной трубки и первой камеры заполнены жидкостью, .о т л ич ающе ес я тем, что, с целью повышения надежности, разделитель вы-. полнен в виде цилиндрического поршня с укрепленными по его торцам самоуплотняющимися манжетами, причем в среднем сечении он снабжен радиальными каналами, а в торце поршня со стороны первой камеры установлен дроссель, сообщенный с радиальными каналами, !

2, Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что держатель выполнен в виде опоры со стойками, укрепленными на крышке цилиндра, причем опора содержит упругий амортизатор, на котором установлен манометрический прибор,