Весовой плотномер для жидких сред

 

@СЕС т(-,, (е,Р ((„. уф 1 -;:,У(;

О П И С А" Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (111 593И5

Свез Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

+9> (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.06.76 (21) 2367910/18-25 с присоединением заявки _#_ (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.02.78. Бюллетень М 6 (45) Дата опубликования описания 24.02.78 (51) М. Кл.в G 01N 9/06 (Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 532.14(088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Рыбаков, В. И. Руденко, Л. Б. Гуткович, A. П. Кузьминов и Ю. M. Дунаев

Специальное проектно-конструкторское бюро средств автоматизации, добычи нефти, транспорта и хранения газа «Нефтегазпромавтоматика» (71) Заявитель (54) ВЕСОВОЙ ПЛОТНОМЕР ДЛЯ ЖИДКИХ СРЕД

Изобретение относится к технике измерения плотности жидких сред и может быть использовано при бурении нефтяных и газовых скважин.

Известен весовой плотномер для жидких сред, содержащий чувствительный элемент в виде отрезка трубы, соединенный с трубопроводом посредством эластичных элементов,устройство компенсации ее веса, демпфер, соединительные элементы, вторичный прибор и уравновешивающий рычаг с калиброванными грузами, замыкающими цепь электромагнитов, выходной неподвижный патрубок и выходной конец прямого подвижного отрезка трубы снабжены соплами (1).

Этот плотномер обладает низкой точностью из-за влияния скоростей движения жидкости на положение центра уравновешивания веса подвижного патрубка и наличия нескольких точек сочленения с данным патрубком.

Известно также устройство измерения плотности жидкости с V-образной трубкой, поворачивающейся на шарнирах и снабженной упругими уплотнениями с соединительными элементами (2j Изменение плотности вызывает перемещение поршня, связанного с трубкой, и отклонение рабочего сопла клапана так, что окончательное давление в рабочей камере пропорционально плотности жидкости. Такая конструкция сложна и требует систему осушки воздуха и стабилизации его давления в жестких пределах.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является весовой плотномер

АВП-1, содержащий U-образную горизонтальную трубу, жестко сочлененную в различных точках с демпфером, с рычажным механизмом урав(новешивания ее веса, с рычажно-передаточным механизмом индикатора перемещения, содержащего опорную призму, подвижный ролик и ферродинамический силовой компенсатор, взаимодействующий через усилитель-демодулятор с индикатором перемещения.

1акая конструкция имеет ограниченную точ15 ность измерения.

С целью повышения точности измерения центральный участок трубы снабжен кареткой с опорным роликом, который опирается на противоположное плечо рычага электромеханического уравновешивающего устройства, опорная призма которого снабжена внешними полуосями, сочлененными соответственно с дуговым ярмом индикатора рассогласования и демпфером, выполненным в виде дугообразно25 го поршня, взаимодействующего с полостью основания.

На фиг. 1 схематически изображена конструкция весового плотномера для жидких сред; на фиг. 2 — то же, разрез по А — А.

30 Плотномер состоит из горизонтальной U593115 образной трубы 1, соединенной гибкими разделительными элементами 2 с отборными устройствами. Концы трубы соединены с траверсой 3, опирающейся через шарикоподшипники 4 на ось 5. Центральный участок дуги трубы жестко соединен с кареткой 6, подвижный ролик 7 которой опирается на плечо рычага 8.

Противоположное плечо рычага соединено с корректором начала шкалы 9, выполненного в виде винта и настроечных грузов, и ферродинамическим силовым компенсатором 10, подвижная катушка 11 которого взаимодействует с неподвижной катушкой 12. Рычаг укреплен на опорной призме 13, во внутренних пазах 14 которой установлены шарикоподшипники, 15, опирающиеся на концы оси 16 основания 17. Внешние полуоси 18 призмы сочленены одна с дуговым ярмом 19 индикатора рассогласования 20, а другая с демпфером 21, выполненным в виде дугообразного поршня 22, взаимодействующего с полостью 23 основания.

Для уменьшения массы поршень армирован пластмассовым вкладышем 24. Измерительные катушки 25 индикатора рассогласования и катушки ферродинамического силового компенсатора подключены к усилителю-демодулятору

26, связанному с показывающим прибором 27.

Плотномер работает следующим образом.

Чувствительным элементом плотномера является подвижная U-образная горизонтальная труба 1, через которую пробоотборные устройства прокачивают испытываемую жидкость. При изменении удельного веса жидкости изменяется вес подвижной трубы 1, перемещение которой отслеживается поворотом дугового ярма 19 индикатора перемещения 20 индукционйого типа. В измерительных катушках 25 индуктируется сигнал рассогласования (смещение трубы 1 от горизонтали), который подается на усилитель-демодулятор 26. Величина рассогласования преобразуется в постоян,ный ток подвижной катушки 11 ферродинамического силового компенсатора 10. Взаимодействием подвижной катушки 11 и неподвиж5 ной 12 рычаг 8 возвращает трубу 1 B горизонтальное положение с точностью до статизма следящей системы. Ток, поступающий в подвижную катушку 11, пропорционален плотности исследуемой жидкости и отображается по10 казывающим прибором 27.

Формула изобретения

Весовой плотномер для жидких сред, содер15 жащий горизонтальную U-образную трубу, демпфер, индикатор рассогласования и электромеханическое уравновешивающее устройство в виде укрепленного на опорной призме основания, рычага, связанного одним плечом с

20 ферродинамическим силовым компенсатором и корректором начала шкалы, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения, центральный участок трубы снабжен кареткой с опорным роликом, кото25 рый опирается на противоположное плечо рычага электромеханического уравновешивающего устройства, опорная призма которого снабжена внешними полуосями, сочлененными соответственно с дуговым ярмом индикатора

30 рассогласования и демпфером, выполненным в виде дугообразного поршня, взаимодействующего с полостью основания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

35 1. Авторское свидетельство № 343195, кл.

G 01N 9/26, 1971.

2. Патент Великобритании № 1270320, кл.

G 01N, 1971.

3. «Приборы и системы управления», № 12, 40 1975, с. 19 — 20.