Устройство для отбора проб жидкости

Устройство для отбора проб жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области исследования свойств потока жидкое тей, в частности к с|редствам отбора проб вязких суспензий, может быть использовано в горно-добывающей промышленности при газометрии скважин и позволяет повысить представительность проб и достоверность определения низконапорного потока жидкости. Устройство со ержит камеру 1, разделенную мембраной 2 на рабочую З.и нерабочую 4 полости. На выходе последней установлен управляемый клапан 5. Управляемь1й клапан 5 связан через вход блока 6 откачки с блоком 7 управления откачкой (БУО). Кпок 8 измерения расхода суспензии соединен с БУО 7 и блоком 9 управления клапа (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) P1) 4 С 01 N 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3872622/24-26 (22) 25. 12.84 (46) 23.12.86. Бюл. У 47 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский ин-. ститут геофизических методов исследований, испытаний и контроля нефтегазоразведочных скважин (72) С.Н.Шерстнев, Е.Д.Омельченко, Ю.М.Попов, Л.M.Ñàôüÿí и Ю.M.Ñìèðíîâ (53) 543.053(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 392237, кл. G 01 М 1/10, Е 21 В

49/00, 1971.

Патент США У 3253469, сл. 73-4221 1962 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к области исследования свойств потока жидкостей, в частности к средствам отбора проб вязких суспензий, может быть использовано в горно-добывающей промышленности при газометрии скважин и позволяет повысить представительность проб и достоверность определения низконапорного потока жидкости.

Устройство содержит камеру 1, разделенную мембраной 2 на рабочую 3 и нерабочую 4 полости. На выходе последней установлен управляемый клапан 5.

Управляемый клапан 5 связан через вход блока 6 откачки с блоком 7 управления откачкой (БУО). Блок 8 измерения расхода суспензии .соединен с БУО 7 и блоком 9 управления клапа1278657 ном (БУК). Один из входов БУК 9 свя- 14. БУО 7 содержит последовательно зан с генератором 10 импульсов ка- соединенные умножитель 15 импульсов, либрованной частоты, Управляемый преобразователь 16 частоты, генератор клапан 5 во время паузы между импуль- 17 электрических колебаний и усилисами откачки сообщается с атмосферой, тель 18 напряжения, БУК 9 содержит получая сигнал от БУК 9. Блок откач- последовательно. соединенные регулики 6 содержит последовательно соеди- руемый делитель 19, реле времени 20 ненные управляемый привод 12, испол- и коммутатор 21 с переключающими нительный механизм 13 и пневмокамеру контактами 22 и 23. 1 ил.

Изобретение относится к исследованиям свойств потока жидкостей, в частности к средствам отбора проб вязких суспенэий, и может быть исполь зовано в горном деле при газометрии 5 скважин по промывочной жидкости и в других отраслях народного хозяйства, где необходимо отбирать представительные пробы из низконапорных потоков жидкости ° 10

Цель изобретения — повышение представительности пробы и достоверности определения свойств ниэконапорного потока жидкости, На чертеже представлена блок-схе- 15 ма устройства для отбора проб жидкос- ти.

Устройство состоит из камеры 1, разделенной эластичной мембраной 2 на рабочую 3 и нерабочую 4 полости. На i выходе полости 4 установлен управляемый клапан 5, подключенный к одному иэ входов блока 6 откачки, другой вход которого соединен с выходом блока 7 управления откачкой. Блок 25

8 измерения расхода суспензии связан с блоком 7 управления откачкой и блоком 9 управления клапаном 5.

Один из входов блока 9 управления клапаном соединен с генератором 10 импульсов калиброванной частоты.Клапан 5 во время паузы между импульсами откачки сообщается, получая сигнал от блока 9, с атмосферой.Электропитание блоков устройства осу- 35 ществляется от стабилизированного источника 11 питания. Блок 6 откачки содержит управляемый привод 12, связанный с исполнительным механиз,мом 13 и пневмокамеру 14. Создание 40 разрежения в последней осуществляется механизмом 13 а требуемая производительность обеспечивается подачей соответствующего напряжения с выхода блока 7 управления откачкой на первый вход блока 6 откачки.

Блок 7 управления откачкой содержит подключенные дрyr к другу умножитель 15 импульсов, пропорциональный преобразователь 16 частоты в напряжение, генератор 17 электрических колебаний и усилитель 18 напряжения на выходе блока 7.

Блок 8 измерения расхода выполнен например, в виде устройства ротационного типа, формирующего дискретные электрические сигналы, частота которых пропорциональна расходу жидкости.

Блок 7 управления откачкой осущест,вляет преобразование этих сигналов в напряжение, величина которого пропорциональна частоте поступающих на его вход электрических импульсов со ,второго выхода блока 8. Это обеспечивает создание блоком 6 импульсной откачки воздуха из нерабочей полости 4 камеры 1 производительностью, зависящей от расхода жидкости. При этом, для сообщения нерабочей полости 4 с блоком 6 откачки через равные промежутки времени, задаваемые генератором 10 через блок 9 управления клапаном 5 яа его вход подают импульсы калиброванной частоты. Изменение продолжительности импульсов откачки и шага их квантования при автономном питании блока 6 откачки от источника 11 питания осуществляют с помощью блока 9 управления, обеспечивающего преобразование дискретных электричес1278657 ких сигналов, поступающих с первого выхода блока 8, в импульсы изменяе— мой скважности, Блок 9 управления клапаном 5 содержит регулируемый делитель 19 импульсов, реле 20 време- 5 ни с регулируемой выдержкой, коммутатор 21 (электромагнитное реле с переключающими контактами 22 и 23) для управления работой клапана 5.

Устройство работает следующим

tQ образом..

В практике газометрических исследований скважин при поисково-разведочных работах на нефть и газ возможны три варианта отбора проб пропор- 5 ционально расходу низконапорного потока промывочной жидкости.

В а р и а н т 1. Вакуумирование нерабочей полости 4 осуществляют импульсами постоянной Производительнос- 20 ти и продолжительности, поддерживая шаг их квантования переменным.

В этом случае в исходном положении выход генератора 10 импульсов и второй выход блока 8 измерения отключены соответственно от второго входа блока 9 и входа блока 7.Первый выход блока 8 подключен к первому входу блока 9 (и .отключен от блока 7) а переключатель 23 находится в верх-30 нем положении. При этом на управляемый клапан 5 через верхние контакты переключателя 23 подается напряжение от источника 11 питания, вход блока

6 откачки соединен с выходом клапана З5

5, сообщенным с атмосферой, а блок

6 работает от источника t1 питания в режиме постоянной производительности откачки.

Электрические сигналы с первого 4О выхода блока 8 измерения расхода, .например, с частотой, пропорциональной расходу жидкости, поступают в виде импульсов на первый вход блока

9 управления клапаном 5. При поступ- 5 лении определенного числа импульсов от блока 8 в зависимости от коэффициента деления регулируемого делителя 19 импульсов, эти сигналы преоб разуются в импульсы определенной продолжительности. На время срабатывания реле 20 времени управляемый клапан 5 обеспечен и сообщает нерабочую полость 4 камеры 1 с пневмокамерой 14 блока 6 откачки, в кото- 55 рую с помощью исполнительного механизма 13 с постоянной скоростью происходит откачка воздуха из камеры 1.

Частота имиульсов откачки при этом зависит от расхода потока жидкости.

По мере опорожнения нерабочей полости 4 камеры 1 в ее рабочей полости

3 происходит накапливание частных проб жидкости одинакового объема через разные промежутки времени. Накапливаемая таким способом проба является представительной и достоверно отражает свойства потока жидкости, в частности ее газосодержание, В а р и а н т ?. Вакуумирование нерабочей полости осуществляют импульсами разной продолжительности, поддерживая их производительность и шаг кантования постоянными.

В исходном положении генератор

10 импульсов отключен от блока 9, блок измерения расхода 8 отключен от блока 7 управления откачкой, а переключатель 23 находится в нижнем положении. При этом напряжение питания снято с обмотки управляемого клапана 5, нерабочая полость 4 камеры 1 соединена с входом блока 6 откачки, При поступлении определенного числа импульсов с первого выхода блока

8 измерения расхода на первый вход блока 9 с выхода последнего на вход управляемого клапана 5 подается напряжение на время срабатывания реле

20. На это время клапан 5 отключает нерабочую полость 4 камеры 1 от блока 6 откачки, работающего в режиме постоянной производительности. В зависимости от частоты электрических сигналов, поступающих с первого выхода блока 8 на первый вход блока

9, пропорционально частоте импульсов, формируемых делителем 19, изменяется продолжительность откачки воздуха из нерабочей полости 4 камеры 1.

Этим обеспечивается накапливание частных проб жидкости переменного объема через равные промежутки времени и достигается отбор представительных проб исследуемой среды ripoпорционально расходу жидкости, что повышает достоверность информации о ее составе.

В а р и а н т 3. Вакуумирование нерабочей полости осуществляют импульсами равной производительности, поддерживая их продолжительность и шаг квантования постоянными.

В исходном положении блок 8 измерения расхода вторым выходом подклю12786

Составитель Н.Романникова

Редактор .Н.Маргалина ТехредВ.Кадар КорректорН.Зpдeйи

Заказ 6824/38 Тираж 778 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чен к входу бпока 7 управления откач кой, выход генератора 10 импульсов подключен к arop му зходу блока 9 управления клапаном 1, а источник

11 питания отключен от блока 6 откачки. Дискретные электрические сигналы с частотой, пропорциональной расходу жидкости, поступают со второго выхода блока 8 на вход блока 7 управления откачкой в умножитель 10 частоты 15. В преобразователе 16 они трансформируются в напряжение, пропорциональное частоте подаваемых импульсов, которое управляет работой генератора 17 электрических колеба- 15 ний. Снимаемое с него напряжение усиливается в усилителе 18 и подается на вход блока 6 откачки. Изменение напряжения, подаваемого на управляемый привод 12, пропорционально 20 расходным характеристикам потока, обеспечивает соответствующее изменение производительности откачки воздуха из нерабочей полости 4 камеры

1, Одновременно импульсы калиброван25 ной частоты подают с выхода генератора 10 импульсов на второй вход блока

9 управления клапаном 5, Последний с постоянной частотой сообщает нерабочую полость 4 с блоком 6 откачки. В 30 результате этого происходит накапливание представительной пробы путем отбора частных проб переменного объема через равные промежутки времени за счет создания импульсов откачки одинаковой продолжительности, с постоянным шагом квантования и производительностью, пропорциональной расходу жидкости.

Величину производительности им- 40 пульсной откачки, продолжительности импульсов разрежения и шага их квантования выбирают B зависимости от величины расхода жидкости и требуемого времени заполнения рабочей полости камеры пробой, которое определяется, например, при отборе промывочной жидкости, выходящей иэ скважины продолжительностью раэбуривания изучаемого интервала горных пород.

Формула и э о б р е т е н и я

Устройство для отбора проб жидкости, содержащее камеру, разделенную эластичной мембраной на рабочую полость, связанную с источником анализируемой жидкости,и нерабочую полость, на выходе которой установлен переключающий клапан с блоком управления, блок измерения расхода жидкости, подключенный первым выходом к входу блока управления клапаном, и источник питания, соединенный со всеми блоками устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения представительности пробы и достоверности определения свойств низконапорного потока жидкости, оно снабжено блоком откачки, связанным через соответствующие каналы переключающего клапана с нерабочей полос.тью камеры и с атмосферой, блоком управления откачкой, вход которого соединен с вторым выходом блока измерения расхода, а выход— с входом блока откачки, и генератором импульсов, соединенным с соответствующим входом блока управ ления, переключающим клапа ном.