Датчик скважинного расходомера

Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет Е 21 В 47/10 Государственный комитет СССР во делам изобретений м открытийДата опубликования описания 300 1,81 В.Н.Калашников, Л,В,Макаров и Г.И.Шустов,/Свердловский ордена Трудового Красйстте .1 намени; горнМйинститут им,В.В,Вахрушева Министерства вйсшего,и среднегоспециального образования РСФСР(54) ДАТЧИК СКВАЖИННОГО РАСХОДОМЕРА Изобретение относится к устройст. вам для определения расхода жидкости в буровой скважине.Известен датчик скважинного расходомера, содержащий корпус, крыль- чатку и тахометрический преобразователь, состоящий иэ подвижной и неподвижной частей магнитопровода, источника магнитного потока и геркона1) .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 срабатываниягеркона. На чертеже изображен датчик скважинного расходомера,Датчик состоит из корпуса 1, внутри которого расположены чувствительный элемент - крыльчатка 2 и тахометрический преобразователь. Тахометрический преобразователь приборасостоит иэ неподвижной части магнитопровода, выполненной в виде двухГ-образных отрезков 3 и 4 и подвижной части 5 магнитопровода, закрепленной на валу крыльчатки. На одномиз отрезков неподвижной части магнитопровода размещены катушки 6 ин дуктивности, соединенные проводами7 и 8 с источником 9 переменногоэлектрического тока с частотой вышечастоты срабатывания геркона, порядка 10000 Гц. Тахометрический преоб разователь снабжен герконом 10, размещенным в корпусе на пути основного магнитного потока. Концы контактов геркона подсоединены к отрезкам3 и 4 неподвижной части магнитопро вода таким образом, чтобы между герконом и магнитопроводом существовала магнитная связь, но не электрическая, С этой целью концы контактовгеркона в местах соединения с маг нитопроводом изолированы. подвижнаяФормула изобретения 45 50 55 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 б 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 си" лы отпускания, контакты геркона постоянно разомкнуты.Подвижная часть магнитопровода, закрепленная на крыльчатке 2, расположена относительно неподвижной части (3 и 4) таким образом, что,при вращении крыльчатки 2 в герконе 10 происходит изменение амплитудной величины переменного магнитногопотока, создаваемого катушкой б индуктивности, от значения большеговеличины магнитодвижущей силы срабатывания геркона до значения меньшего величины магнитодвижущей силыотпускания геркона, соответственнопри уменьшении и увеличении зазора1 О между подвижкой и неподвижной частями магнитопровода,Работает датчик скважинного расходомера следующим образом,При вращении крыльчатки 2, а вмес 5 те с ней и подвижной части 5 магнитопровода, под действием потока жидкости происходит периодическое изменение сопротивления магнитной цепитахометрического преобразователя20 расходомера из-эа изменения зазорамежду подвижной и неподвижной частями магнитопровода от минимума домаксимума. Изменение сопротивлениямагнитной цепи прибора приводит к25 изменению величины магнитного потока в герконе 10 от максимума (принаименьшем зазоре между подвижной5 и неподвижной частями 3 и 4 магнитопровода) до минимума (при наибольЗО шем зазоре)Такое изменение напряженности магнитного поля в герконе вызывает периодическое заьыкание или размыканиеконтактов геркона 10 в зависимостиот числа оборотов крыльчатки 2 . Заодин оборот крыльчатки происходитодно срабатывание геркона. 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 аю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности датчика засчет исключения тормозного моментавращения крыльчатки, источник магнитного потока выполнен в виде размещенной на неподвижной части магнитопровода катушки индуктивности сподключенным к ней источником переменного тока с частотой выше частоты срабатывания геркона.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 406125, кл. С 01 Р 1/05, 1971,ель А.НазаретоваИ. Асталош Корректор Н.Гри едакто раж 638ударственногам изобретени ва, Ж 35, Ра иал ППП Патентф, г.Ужгород, ул.Проектная,аказ 10345/33 Ти ВНИИПИ Гос по дел 113035, МоскПодписноекомитета СССРи открытийская наб., д.4/5