Датчик скважинного расходомера

Датчик скважинного расходомера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительнов к авт. сеид-ву (22) Заявлено 13 . 12 . 76 (21) 24 296 75/22-0 3 (51) IA КЛ с присоединением заявки М (23) Приоритет

Е 21 В 47/10

Государственный комитет

СССР

00 делам изобретений м открытий

Опубликовано 30.0 1.81 Бюллетень М 4 (53) УДК 622.241 (088. 8) Дата опубликования описания 30.0 1.81

В.Н. Калашников, Л. В.Макаров и Г.И.Шустов (72) Авторы изобретения,/

Свердловский ордена Трудового КрасйЪтв=. намени; горнМй институт им. В. В. Вахрушева Министерства вйсшего,и среднего специального образования РСФСР (71) Заявитель (54 ) ДАТЧИК СКВАЖИННОГО PACХОДОМЕРA

Изобретение относится к устройствам для определения расхода жидкости в буровой скважине.

Известен датчик скважинного расходомера, содержащий корпус, крыльчатку и тахометрический преобразователь, состоящий иэ подвижной и неподвижной частей магнитопровода, источника магнитного потока и геркона (1) .

Недостатком известного устройства является сильное торможение подвижной части магнитопровода при прохождении ее вблизи неподвижной части магнитопровода, снабженного постоянным магнитом, Это приводит к значительному снижению чувствительности расходомера.

Цель изобретения — повышение чувствитеЛьности датчика эа счет исключения тормозного момента вращения крыльчатки.

Поставленная цель достигается тем, что источник магнитного потока выполнен в виде размещенной на неподвижной части магнитопровода катушки индуктивности с подключенным к ней источником переменного тока с частотой выше частоты срабатывания геркона.

На чертеже изображен датчик скважинного расходомера, Датчик состоит из корпуса 1, внутри которого расположены чувствительный элемент — крыльчатка 2 и тахометрический преобразователь. Тахометрический преобразователь прибора состоит иэ неподвижной части магнитопровода, выполненной в виде двух

Г-образных отрезков 3 и 4 и подвижной части 5 магнитопровода, закрепленной на валу крыльчатки. На одном из отрезков неподвижной части магнитопровода размещены катушки 6 индуктивности, соединенные проводами

7 и 8 с источником 9 переменного электрического тока с частотой выше частоты срабатывания геркона, порядка 10000 Гц. Тахометрический преоб20 разователь снабжен герконом 10, размещенным в корпусе на пути основного магнитного потока. Концы контактов геркона подсоединены к отрезкам

3 и 4 неподвижной части магнитопро2э вода таким образом, чтобы между герконом и магнитопроводом существовала магнитная связь, но не электрическая. С этой целью концы контактов геркона в местах соединения с маг30 .нитопроводом изолированы. подвижная

800344 и неподвижная части магнитопровода выполнены из пермалоевых пластин, изолированных друг от друга для уменьшения влияния вихревых токов.

Геркон и неподвижная часть магнитопровода с катушкой индуктивности размещены в корпусе тахометрического преобразователя 11 и залиты компаундом 12, например иэ эпоксидной смолы, для предохранения их от воздействия внешней среды (гидравлического давления и др.). Крыльчатка устанавливается в корпусе расходомера между верхней 13 и нижней 14 опор с помощью регулировочного винта 15. Расходомер имеет четыре выходящих провода, из которых провода 7 и 8 питают лектрическим током обмотку катушки 6 индуктивности, а провода

16 и 17 соединяют геркон с измерительной электрической цепью прибора.

Исполнение датчика скважинного расходомера предусматривает следующее.

Частота изменения направления магнитного потока в герконе, включенного в магнитную цепь прибора, равная частоте переменного тока источника 9, питающего катушку 6 индуктнвности (10000) Гц, значительно выше частоты срабатывания геркона (100-300 Гц).

Высокая частота изменения направления магнитного потока в магнитопроводе способствует резкому снижению взаимодействия между его.подвижной 5 и неподвижной (3 и 4) частями следовательно и высокой чувствительности прибора.

С другой стороны, геркон 10 как любое реле обладает инерционностью системы, хотя и очень малой, определяемой максимальной частотой его срабатывания 100-300 Гц.

Поэтому переменный магнитный поток в герконе 10, создаваемый катушкой б индуктивности.,не может управлять работой контактов геркона, так как частота потока значительно выше частоты срабатывания геркона.

Отсюда, при высокопеременном магнитном потоке (например, в 10000 Гц) напряженностью (амплитудной) выше магнитодвижущей силы срабатывания геркона, контакты геркона остаются в постоянно замкнутом состоянии, а при напряженности магнитного поля в герконе ниже его магнитодвижущей силы отпускания, контакты геркона постоянно разомкнуты.

Подвижная часть магнитопровода, закрепленная на крыльчатке 2, расположена относительно неподвижной

Формула изобретения

Датчик скважинного расходомера, содержащий корпус, крыльчатку и тахометрический преобразователь, состоящий из подвижной и неподвижной частей магнитопровода, источника магнитного потока и геркона, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности датчика за счет исключения тормозного момента вращения крыльчатки, источник магнитного потока выполнен в виде размещенной на неподвижной части магнитопровода катушки индуктивности с подключенным к ней источником переменного тока с частотой выше частоты срабатывания геркона.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

Р 406125, кл. G 01 F 1/05, 1971.

$5 части (3 и 4) таким образом, что, при вращении крыльчатки 2 в герконе 10 происходит изменение амплитудной величины переменного магнитного потока, создаваемого катушкой б индуктивности, от значения большего величины магнитодвижущей силы срабатывания геркона до значения меньшего величины магнитодвижущей силы отпускания геркона, соответственно при уменьшении и увеличении зазора между подвижкой и неподвижной частями магнитопровода.

Работает датчик скважинного расходомера следующим образом.

При вращении крыльчатки 2, а вмесt5 те с ней и подвижной части 5 магнитопровода, под действием потока жидкости происходит периодическое изменение сопротивления магнитной цепи тахометрического преобразователя

20 расходомера из-эа изменения зазора между подвижной и неподвижной частями магнитопровода от минимума до максимума. Изменение сопротивления магнитной цепи прибора приводит к

2 изменению величины магнитного потока в герконе 10 от максимума (при наименьшем зазоре между подвижной

5 и неподвижной частями 3 и 4 магнитопровода) до минимума (при наибольЗО шем 3>3oue)

Такое изменение напряженности магнитного поля в герконе вызывает периодическое заьыкание или размыкание контактов геркона 10 в зависимости от числа оборотов крыльчатки 2 . За один оборот крыльчатки происходит одно срабатывание геркона.

800344

Составитель A. Наз аретова

Редактор Е.Дичинская Техред И. Асталош Корректор Н.Григорук

Заказ 10345/33 тираж 638 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óærîðoä, ул.Проектная, 4