Установка для калибровки скважинных термометров-манометров

Изобретение предназначено для калибровки скважинных приборов, применяемых при контроле разработок газовых месторождений и при эксплуатации подземных хранилищ газа. Установка для калибровки скважинных термометров-манометров содержит термокамеру, управляемый нагреватель, размещенный в полости термокамеры параллельно калибруемым скважинным приборам, эталонный термометр, эталонный манометр и пульт управления с компьютером. Конструкция снабжена также термокриостатом, а термокамера выполнена в виде горизонтальной металлической ванны с теплоизолированными стенками. На крышке ванны смонтирована гидропанель с трубопроводами грузопоршневого манометра. Внутри ванны установлены блок регулирования температуры в виде электронагревателя, погружного циркуляционного насоса и системы трубопроводов, а также эталонный термометр. На дне ванны установлены подковообразная трубка системы водяного охлаждения с двумя выходящими наружу патрубками с торца ванны и два сменных ложемента для скважинных приборов. С противоположного торца ванны выведены наружу два закрытых кожухом трубопровода с вентилями, соединенные с термокриостатом. Ванна жестко закреплена на раме с опорами. Технический результат - упрощение конструкции, расширение диапазона калибровки. 2 ил.

 

Изобретение предназначено для калибровки скважинных приборов, применяемых при контроле разработок газовых месторождений и при эксплуатации подземных хранилищ газа.

Известна метрологическая установка для одновременной калибровки каналов температуры и давления комплексной скважинной аппаратуры, содержащая термокамеру, управляемые нагреватели, эталонный термометр и эталонный манометр, которая содержит наполненную водой герметичную термокамеру, при этом корпус термокамеры выполнен из нержавеющей стали с теплоизоляцией снаружи, эталонный термометр расположен в поверочной зоне термокамеры, находящейся в ее верхней полости, в непосредственной близости от датчиков термометров калибруемых скважинных приборов, управляемые нагреватели находятся в нижней части кольцевой термокамеры на максимально возможном удалении от зоны измерения температуры, эталонный манометр обеспечивает подвод высокого давления по трубкам непосредственно к каналам манометров скважинных приборов, кроме того, установка содержит холодильный агрегат, быстросъемный фланец с кареткой, обеспечивающий легкость установки приборов в термокамеру, циркуляционный насос с регулируемой производительностью, два бака, блок управления эталонным термометром, программно-управляемые блоки питания калибруемых скважинных приборов. Патент Российской Федерации №2306534, МПК: G01K 15/00, 2007 г. Недостатком установки является герметичное выполнение термокамеры, что увеличивает время калибровки, снижает безопасность эксплуатации калибровочной установки. Установка не обеспечивает калибровки в области низких положительных и отрицательных температур, необходимых при эксплуатации в скважинах северных месторождений.

Известна калибровочная установка для поверки скважинных термометров-манометров, содержащая термокамеру с теплоносителем, управляемые нагреватели, первый эталонный термометр и эталонный манометр, которая снабжена эталонными термометрами, сумма которых соответствует количеству калибруемых скважинных приборов, блоком сопряжения эталонных термометров, манометра и соответствующих каналов скважинных приборов с внешним компьютером, помпой подачи высокого давления, трубками подачи высокого давления, кареткой с желобом и поворотной стойкой для термокамеры с осью вращения, совпадающей с центром тяжести термокамеры, обеспечивающей смещение последней и фиксацию ее при заданном угле наклона, при этом корпус термокамеры выполнен из теплоизоляционного материала с направляющим желобом для каретки, нагреватели жидкости размещены в полости термокамеры параллельно калибруемым скважинным приборам со смещением к направляющему желобу, а трубки подачи высокого давления одним концом через коллектор подключены к помпе высокого давления, а свободным концом - непосредственно к приемным окнам калибруемых скважинных приборов. Патент Российской Федерации №2215998, МПК: G01K 15/00, 2003 г. Прототип. Установка обеспечивает калибровку скважинных термометров лишь в диапазоне температур (10-95)°C. Термокамера на поворотной стойке устанавливается в процессе калибровки в различные положения, что усложняет проведение работ и увеличивает время калибровки.

Задачей изобретения является создание установки для эффективного, безопасного и оперативного проведения градуировки и калибровки скважинных манометров и термометров, при температуре в диапазоне от -10 до +155°C и давлении в диапазоне от 0 до 100 МПа.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции, повышение эффективности, производительности и безопасности калибровочных работ, расширение диапазона калибровки.

Технический результат достигается тем, установка для калибровки скважинных термометров-манометров, содержащая термокамеру, управляемый нагреватель, размещенный в полости термокамеры параллельно калибруемым скважинным приборам, эталонный термометр, эталонный манометр и пульт управления с компьютером, снабжена термокриостатом, а термокамера выполнена в виде горизонтальной металлической ванны с теплоизолированными стенками, на крышке ванны смонтирована гидропанель с трубопроводами грузопоршневого манометра, внутри ванны установлены блок регулирования температуры в виде электронагревателя, погружного циркуляционного насоса и системы трубопроводов, а также эталонный термометр, на дне ванны установлены подковообразная трубка системы водяного охлаждения с двумя выходящими наружу патрубками с торца ванны и два сменных ложемента для скважинных приборов, с противоположного торца ванны выведены наружу два закрытых кожухом трубопровода с вентилями, соединенные с термокриостатом. Ванна жестко закреплена на раме с опорами.

Сущность изобретения поясняется на фигурах 1 и 2.

На фиг.1 схематично представлен разрез общего вида установки, где: 1 - термокамера; 2 - эталонный грузопоршневой манометр; 3 - термостат жидкостный низкотемпературный (криотермостат); 4 - блок регулирования температуры: электронагреватель, погружной циркуляционный насос и трубопроводы для прокачки теплоносителя; 5 - гидропанель и трубопроводы образцового манометра; 6 - патрубки охлаждения; 7 - эталонный термометр; 8 - пульт управления с компьютером; 9 - рама; 10 - опоры.

На фиг.2 схематично представлена гидравлическая функциональная схема калибровочной установки, где: 1 - термокамера; 3 - термостат жидкостной низкотемпературный (криотермостат); 4 - блок регулирования температуры: электронагреватель, погружной циркуляционный насос и трубопроводы для прокачки теплоносителя; 7 - эталонный термометр; 11 и 12 - регулировочные вентили криотермостата, 13 и 14 входной и выходной трубопроводы криотермостата, 15 - калибруемые скважинные приборы. В качестве теплоносителя используют силиконовую кремнийорганическую жидкость, неагрессивную, стойкую к воздействию высоких температур и с низкой температурой замерзания.

Термокамера 1 представляет из себя горизонтальную металлическую ванну, с теплоизолированными стенками, днищем и крышкой. Термокамера (ванна) 1 для удобства жестко закреплена на раме 9 и на опорах 10. Калибруемые скважинные приборы 15, размещаемые в термокамере 1, соединяют кабелем-переходником с пультом управления 8.

В ванне 1 установлен блок регулирования температуры 4, который содержит, трубчатый электронагреватель, погружной циркуляционный насос и трубопроводы для прокачки теплоносителя. Система трубопроводов блока регулирования температуры 4 обеспечивает эффективное перемешивание теплоносителя внутри ванны 1. Также в ванне установлен эталонный термометр 7. На дне ванны 1 установлена подковообразная трубка системы водяного охлаждения с двумя выходящими наружу патрубками с правого торца ванны 1 и два сменных ложемента, на которые укладывают калибруемые скважинные приборы 15. С левого торца ванны 1 для связи с криотермостатом 3 выведены наружу два закрытых кожухом трубопровода 13 и 14 с регулировочными вентилями 11 и 12.

Установка для калибровки скважинных термометров-манометров работает следующим образом.

С пульта управления 8 включают криотермостат 3, электронагреватель и погружной насос блока регулирования температуры 4.

Пульт управления 8 последовательно воспроизводит ряд эталонных значений параметров, регистрацию показаний калибруемых датчиков скважинных приборов и расчет их фактических погрешностей.

При работе калибровочной установки с включенным криотермостатом 3 и с открытыми вентилями 11 и 12, теплоноситель прокачивают с помощью насоса криотермостата 3 через ванну 1, где температуру теплоносителя стабилизируют при заданном значении в диапазоне от минус 10°C до плюс 50°C. Насос криотермостата 3 по трубопроводу 14 через вентиль 11 подает теплоноситель в ванну 1. По трубопроводу 13 через вентиль 11 теплоноситель самотеком поступает из ванны 1 в криотермостат 3.

Такая конструкция трубопроводов криотермостата 3 способствует эффективному перемешиванию теплоносителя в ванне. При достижении температуры 50°C криотермостат 3 отключают, т.к. необходимость в его использовании отпадает.

Использование криотермостата 3 не требуется, если задаваемая температура теплоносителя в ванне 1 выше температуры окружающей среды более чем на 25°C.

При работе с выключенным криотермостатом 3 и с закрытыми вентилями 11 и 12, теплоноситель подогревают электронагревателем и прокачивают с помощью насоса блока регулирования температуры 4 вдоль ванны 1. Погружной циркуляционный насос блока регулирования температуры 4 по длинному трубопроводу забирает и по короткому трубопроводу выбрасывает теплоноситель, производя его эффективное перемешивание в ванне 1. Температуру теплоносителя стабилизируют терморегулятором в заданных значениях в диапазоне от 50 до 155°C.

При использовании вместо криотермостата 3 водяного охлаждения, нижний предел температуры теплоносителя может быть около 20°C в зависимости от температур охлаждающей воды и окружающей среды.

Для охлаждения горячего теплоносителя в ванну 1 в диапазоне от 155 до 40°C подают водопроводную воду в патрубки охлаждения.

Для охлаждения теплоносителя в ванне 1 в диапазоне от 40 до минус 10°C через ванну 1 прокачивают теплоноситель, охлаждаемый криотермостатом 3. На крышке ванны 1 смонтирована гидропанель 5 с трубопроводами эталонного грузопоршневого манометра 2. При калибровке канала манометра калибруемого скважинного прибора 15 масло под эталонным давлением, устанавливаемым с помощью грузопоршневого манометра 2, подают по трубопроводу к штуцеру гидропанели 5, а от нее по трубопроводу к датчику манометра скважинного прибора 15.

Пульт управления 8, входящий в состав калибровочной установки, обеспечивает электрическое питание составных частей установки и скважинного прибора, управление работой блока регулирования температуры 4 и криотермостата 3, а также визуализацию текущего значения температуры в ванне 1. Компьютер, входящий в состав пульта управления 8, обеспечивает управление процессом калибровки, регистрацию результатов калибровки, оформление протокола и сертификата о калибровке (или извещения о непригодности).

Установка обеспечивает одновременную калибровку двух скважинных приборов внешним диаметром до 43 мм. Максимальный диаметр одного калибруемого прибора 90 мм. Внутренние размеры термокамеры 1 составляют 2700×110×120 мм. Габаритные размеры установки составляют 3411×720×860 мм. Масса термокамеры 1 не более 110 кг. Масса установки 250 кг.

Калибровку термометров производят способом сличения. В качестве образцовых применяют ртутные термометры III разряда с пределами допускаемой погрешности Δop=±(0,2-0,8)°C и платиновые термометры сопротивления III разряда с Δор=±(0,05+0,0005t)°C. Диапазон давлений в скважинах действующего фонда газовых месторождений и подземных хранилищ газа не превышает 100 МПа. Диапазон задаваемых давлений составляет от 0 до 100 МПа. Приведенная погрешность задания давления не более ±0,05%. Калибровку манометров производят методом прямых измерений. В качестве образцового средства использован грузопоршневой манометр МП-2500.

Установка для калибровки скважинных термометров-манометров, содержащая термокамеру с теплоносителем, управляемый нагреватель, размещенный в полости термокамеры параллельно калибруемым скважинным приборам, эталонный термометр, эталонный манометр и пульт управления с компьютером, отличающаяся тем, что установка снабжена термокриостатом, эталонный манометр выполнен грузопоршневым, а термокамера выполнена в виде горизонтальной металлической ванны с теплоизолированными стенками, на крышке ванны смонтирована гидропанель с трубопроводами для грузопоршневого манометра, внутри ванны установлены блок регулирования температуры в виде электронагревателя, погружного циркуляционного насоса и системы трубопроводов, а также эталонный термометр, на дне ванны установлены подковообразная трубка системы водяного охлаждения с двумя выходящими наружу патрубками с торца ванны и два сменных ложемента для скважинных приборов, с противоположного торца ванны выведены наружу два закрытых кожухом трубопровода с вентилями, для соединения с термокриостатом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам управления и контроля производственных процессов и может быть использовано для измерения температуры технологической текучей среды.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для калибровки термометра по месту. Устройство имеет датчик (S) температуры для определения температуры (Т).

Изобретение относится к области температурных измерений и может быть использовано для калибровки многоканальных пирометров. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оперативного периодического контроля стабильности эталонных и прецизионных термометров в измерительных, поверочных и калибровочных лабораториях различных отраслей науки и промышленности.

Изобретение относится к области тепловых измерений и предназначено для контроля характеристик термопар. .

Изобретение относится к способу градуировки сигналов измерений, полученных с использованием оптических волокон, и состоит в том, что на одном конце оптического волокна находится эталонное вещество с известной реперной температурой, что эталонное вещество нагревают, по меньшей мере, до его реперной температуры, что сигнал, поступивший в волокно при достижении реперной температуры, подают в измерительное устройство в качестве калибровочного сигнала и сравнивают в нем с теоретическим значением для реперной температуры, а разность используют для градуировки.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в которых эксплуатируются твердотельные калибраторы температуры.

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано при измерении температуры на оборудовании, применяемом в длительных технологических циклах. .

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано при измерении температуры на оборудовании, применяемом в длительных технологических циклах. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при испытании и калибровке средств измерения температуры (термодатчиков), преимущественно датчиков температур газовых и воздушных потоков. Устройство содержит последовательно соединенные блок (1) формирования ступенчатого воздействия температуры на термодатчик с температурным и сигнальным выходами, термодатчик (2), измерительный преобразователь (3), вычитающий блок (4), блок (5) преобразования сигнала с термодатчика в затухающий импульсный сигнал и анализатор (6) спектра. Второй вход вычитающего блока (4) подключен к регулируемому источнику (7) сигнала постоянного уровня. Сигнальный выход блока (1) формирования ступенчатого воздействия температуры на термодатчик подключен ко второму входу блока (5) преобразования сигнала с термодатчика в затухающий импульсный сигнал. Технический результат - повышение точности определения динамических характеристик термодатчика за счет получения амплитудного спектра сформированного в устройстве сигнала, связанного с искомыми характеристиками. 9 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для испытания или калибровки средств измерения температуры (термодатчиков), преимущественно датчиков температур газовых и воздушных потоков. Способ заключается в измерении начального и конечного значений сигналов с термодатчика, размещении термодатчика в среде с меньшей температурой, формировании сигнала, равного разности между сигналом с термодатчика и его конечным значением, и определении амплитудного спектра сформированного сигнала. Параметры затухающего переходного процесса, описываемого требуемым числом экспоненциальных составляющих, вычисляют. Технический результат - повышение точности определения параметров затухающего переходного процесса термодатчика. 6 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для дистанционного определения температур поверхностей и элементов объектов техники. Предложен способ калибровки тепловизионного прибора на микроболометрической матрице, заключающийся в том, что тепловизионный прибор включают, выдерживают во включенном состоянии для термостатирования, регистрируют величины сигналов с каждого из чувствительных элементов микроболометрической матрицы. Указанные сигналы оцифровывают, инвертируют и записывают в память контроллера тепловизионного прибора. После чего их суммируют с оцифрованными сигналами с соответствующих чувствительных элементов микроболометрической матрицы. Перед объективом тепловизионного прибора вплотную к нему периодически устанавливают непрозрачную и поглощающую излучение в рабочем диапазоне длин волн микроболометрической матрицы шторку. После чего регистрируют величины сигналов с каждого из чувствительных элементов микроболометрической матрицы. Реализующее способ устройство содержит встроенный в тепловизионный прибор контроллер, соединенный с микроболометрической матрицей, первый, второй и третий таймеры, установленную снаружи тепловизионного прибора перед его объективом шторку, снабженную приводом ее перемещения с концевым выключателем, и логический элемент «И». Технический результат - повышение точности калибровки. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для измерения температуры объекта. Термоэлектрический преобразователь содержит защитный чехол (1), термометрическую вставку, направляющую трубку (2) для временного размещения в ней контрольного средства измерения температуры и клеммную колодку. Термометрическая вставка состоит из двух идентичных по конструкции рабочих термопар (3), расположенных симметрично оси направляющей трубки (2) с совмещением их торцов с торцом защитного чехла (1). Холодные концы однородных термоэлектродов рабочих термопар (3) электрически соединены. В направляющей трубке (2) размещен выемной теплофизический макет (4) эталонной термопары. Предложенный способ включает периодическое размещение контрольного средства измерения температуры в направляющей трубке (2), сличение его показаний с показаниями термометрирующей вставки и извлечение контрольного средства измерения температуры из направляющей трубки (2). Измерение температуры в направляющей трубке (2) выполняют эталонной термопарой. Из направляющей трубки (2) извлекают теплофизический макет (4) эталонной термопары и устанавливают в нее эталонную термопару до совмещения ее торца с торцом защитного чехла (1). После завершения процедуры сличения эталонную термопару извлекают из направляющей трубки (2) и размещают в ней теплофизический макет (4) эталонной термопары. Технический результат - повышение точности термометрирования. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для дистанционного измерения температуры среды или объектов в различных сферах промышленности, в том числе при криогенных температурах. Согласно заявленному изобретению используют полупроводниковый лазерный диод. Помещают его в среду или устанавливают на объект для измерения их температуры. Наблюдают за излучением светоизлучающего прибора. Определяют значения яркости Е(Т0) излучения при исходной температуре T0 и яркости Е(Tx) излучения при температуре Тх среды, и по калибровочной (градуировочной) зависимости δE(T)=Е(Т)/Е(Т0) оценивают температуру Тх среды. Технический результат - упрощение способа дистанционного определения температуры среды. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля процесса производства. Датчик 10, контролирующий температуру процесса производства, включает температурный сенсор, предусмотренный для подачи выходного сигнала сенсора 18, связанного с температурой процесса производства. Схема измерения 26, 28 соединена с температурным сенсором 18 и предназначена для определения температуры процесса производства на основании выходного сигнала от сенсора. Выходная схема 24 подает сигнал, связанный с измеряемой температурой. Запоминающее устройство 24 предназначено для хранения данных о температуре, связанных с событиями избыточной температуры, которые испытывает температурный сенсор 18. Диагностическая схема 22 определяет состояние температурного сенсора 18 или других компонентов исходя из накопленных данных о температуре 30. Технический результат - повышение точности получаемых данных. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения температуры при помощи оптического волокна. Заявлено устройство (100) температурной калибровки оптоволоконного температурного датчика, предназначенное для оборудования оптического волокна (10) оптоволоконного температурного датчика. Устройство (100) содержит корпус (101) устройства, содержащий проход (109) для оптического волокна (10), и средство передачи тепловой энергии. Устройство (100) дополнительно содержит по меньшей мере один участок (160a), называемый первой неподвижной точкой, выполненный из первого материала, имеющего по меньшей мере первую заранее определенную температуру изменения состояния. Первая неподвижная точка (160a) термически связана с оптическим волокном (10), когда устройством (100) оборудуется оптическое волокно (10). В корпусе (101) устройства расположено средство теплопередачи таким образом, чтобы во время приведения его в действие средство теплопередачи обменивалось тепловой энергией с первой неподвижной точкой (160a), с тем чтобы вызвать изменение ее состояния при первой заранее определенной температуре. Технический результат - повышение точности температурных измерений. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к технике приборостроения и может быть использовано для визуального контроля, поверки, достоверности и исправности электроцепей термоэлектрического преобразователя. Согласно предложенному решению в излучаемый объект, преимущественно термометр световой профильный и входящие в его состав указатель температуры выходящих газов двигателя воздушного судна и колодку переходную компенсирующую, расположенные в газогенераторном контуре двигателя воздушного судна, устанавливают упомянутый термочувствительный элемент, выполненный в виде упомянутых термопар, и определяют при нагревании термопар ключевые точки значений температур. Затем отсоединяют термопары от колодки переходной и на их место посредством клемм соединительного кабеля подсоединяют второй чувствительный элемент, в качестве которого используют прибор имитатор температуры выходных газов двигателя, выполненный в виде пластикового корпуса с размещенными на нем переключателем температуры, эквивалентной ЭДС упомянутой термопары, выключателем питания и светодиодным индикатором наличия питания и включающий в себя батарейный отсек с четырьмя элементами питания суммарным напряжением 6 вольт, печатную плату с радиоэлементами схемы источников напряжения, имитирующих ЭДС термопары. Осуществляют упомянутую операцию, заключающуюся в периодическом сличении показаний температуры и напряжения, а в случае расхождения показаний от упомянутого указателя температуры выходящих газов с показаниями, снятыми с бортовой автоматизированной системы контроля, локализируют причину расхождения показаний и устраняют неисправности электроцепей термометра светового профильного и входящих в его состав вышеупомянутых указателя температуры выходящих газов двигателя воздушного судна и колодки переходной компенсирующей без запуска двигателя воздушного судна. Технический результат - улучшение характеристик точности и качества поверки и контроля электроцепей термоэлектрического преобразователя. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для контроля технологических параметров в производственных процессах. Передатчик (12) температуры процесса выполнен по меньшей мере с одним датчиком (32) температуры, имеющим множество проводов. Передатчик (12) температуры включает в себя схему (26) измерения, выполненную с возможностью соединения по меньшей мере с одним датчиком (32) температуры для обеспечения индикации электрического параметра по меньшей мере одного датчика (32) температуры. Контроллер (30) соединен со схемой (26) измерения для получения индикации и подачи выходного сигнала температуры процесса. Источник (28) тока подает тестовый ток в множество проводов одновременно. Схема (70) диагностики измеряет отклик напряжения на каждом проводе для того, чтобы обеспечить диагностическую индикацию датчика температуры. Технический результат – повышение точности и достоверности диагностики датчиков температуры. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

Группа изобретений относится к контролю элементов систем управления. Устройство контроля работоспособности датчика содержит блок приема, блок памяти, блок анализа и блок контроля. Блок приема выполнен с возможностью приема сигналов от датчика и сохранения в блоке памяти. Блок памяти выполнен с возможностью хранения сигналов от датчика. Блок анализа выполнен с возможностью выявления шумового компонента в сохраненных сигналах от датчика и вычисления значения СКО (среднеквадратического отклонения) шумового компонента и записи этого значения в блок памяти. Блок контроля выполнен с возможностью определения изменений в принимаемых сигналах от датчика как разности между двумя последовательными сигналами от датчика и выдачи сигнала неисправности, если изменения сигналов от датчика не выходят за 6 СКО в течение предварительно определенного времени Тконт. Причем вышеуказанные блоки функционально связаны друг с другом непосредственно или опосредовано посредством линий связи. Также заявлен способ контроля работоспособности датчика. Технический результат заключается в повышении надежности и точности определения неисправности датчика. 2 н. и 12 з.п. ф-лы.
Наверх