Устройство для отбора проб жидкости

(19) 01) 94 С 01 Х 1/ ИСАНИ РЕТЕНИЯ ДЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМ астиосГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Всесоюзный научно-исследоватский и проектно-конструкторский иститут геофизических методов исслваний, испытаний и контроля нефтезоразведочных скважин(56) Авторское свидетельство СССРУ 392237, кл. С 01 М 1/10, Е 21 В49/00, 1971.Патент США У 3253469,кл. 73-422, 1962,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ЖИДКОСТИ(57) Изобретение относится к облисследования свойств потока жидктей, в частности к средствам отборапроб вязких суспензий, может бытьиспользовано в горно-добывающей промышленности при газометрии скважини 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 черезвход блока 6 откачки с блоком 7 управления откачкой (БУО). Блок 8 измерения расхода суспензии соединенс БУО 7 и блоком 9 управления клапа1278657ном (БУК). Один из входов БУК 9 свя. 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 электрических колебаний и усилисами откачки сообщается с атмосферой, тель 18 напряжения, БУК 9 содержит получая сигнал от БУК 9, Блок откач- последовательно. соединенные регулики б 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, вчастности к средствам отбора пробвязких суспенэий, и может быть использовано в горном деле при газометрии 5скважин по промывочной жидкости ив других отраслях народного хозяйства, где необходимо отбирать представительные пробы из низконапорных потоков жидкости. 10Цель изобретения - повышение представительности пробы и достоверностиопределения свойств ниэконапорногопотока жидкости,На чертеже представлена блок-схема устройства для отбора проб жидкос-ти.Устройство состоит из камеры 1,разделенной эластичной мембраной 2на рабочуюЗ и нерабочую 4 полости. Навыходе полости 4 установлен управляемый клапан 5, подключенный к одному иэ входов блока 6 откачки, другой вход которого соединен с выходом блока 7 управления откачкой. Блок258 измерения расхода суспензии связан с блоком 7 управления откачкойи блоком 9 управления клапаном 5.Один из входов блока 9 управленияклапаном соединен с генератором 10импульсов калиброванной частоты.Клапан 5 во время паузы между импульсами откачки сообщается, получаясигнал от блока 9, с атмосферой.Электропитание блоков устройства осуществляется от стабилизированногоисточника 11 питания. Блок б 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 б откачки.Блок 7 управления откачкой содержит подключенные друг к другу умно- житель 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 б 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 электричес 1278657ких сигналов, поступающих с первоговыхода блока 8, в импульсы изменяе -мой скважности, Блок 9 управленияклапаном 5 содержит регулируемый делитель 19 импульсов, реле 20 времени с регулируемой выдержкой, коммутатор 21 (электромагнитное реле с переключающими контактами 22 и 23) дляуправления работой клапана 5.Устройство работает следующим10образомВ практике газометрических исследований скважин при поисково-разведочных работах на нефть и газ возможны три варианта отбора проб пропорционально расходу низконапорного потока промывочной жидкости,В а р и а н т 1. Вакуумированиенерабочей полости 4 осуществляют импульсами постоянной Производительности и продолжительности, поддерживаяшаг их квантования переменным.В этом случае в исходном положении выход генератора 10 импульсови второй выход блока 8 измерения отключены соответственно от второговхода блока 9 и входа блока 7.Первыйвыход блока 8 подключен к первомувходу блока 9 (и .отключен от блока 7)а переключатель 23 находится в верх нем положении. При этом на управляемый клапан 5 через верхние контактыпереключателя 23 подается напряжениеот источника 11 питания, вход блока6 откачки соединен с выходом клапана з5, сообщенным с атмосферой, а блок6 работает от источника 11 питания врежиме постоянной производительностиоткачки,Электрические сигналы с первого 40 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 лении определенного числа импульсов от блока 8 в зависимости от коэффициента деления регулируемого делителя 19 импульсов, эти сигналы преобразуются 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 рую с помощью исполнительного механизма 13 с постоянной скоростью происходит откачка воздуха из камеры 1. Частота импульсов откачки при этомзависит от расхода потока жидкости.По мере опорожнения нерабочей полости 4 камеры 1 в ее рабочей полости3 происходит накапливание частныхпроб жидкости одинакового объема через разные промежутки времени. Накапливаемая таким способом проба является представительной и достоверноотражает свойства потока жидкости,в частности ее газосодержание,В а р и а н т 2, Вакуумированиенерабочей полости осуществляют импульсами разной продолжительности,поддерживая их производительностьи шаг кантования постоянными.В исходном положении генератор10 импульсов отключен от блока 9,блок измерения расхода 8 отключенот блока 7 управления откачкой, апереключатель 23 находится в нижнемположении. При этом напряжение питания снято с обмотки управляемогоклапана 5, нерабочая полость 4 камеры 1 соединена с входом блока 6 откачки,При поступлении определенного числа импульсов с первого выхода блока8 измерения расхода на первый входблока 9 с выхода последнего на входуправляемого клапана 5 подается напряжение на время срабатывания реле20. На это время клапан 5 отключаетнерабочую полость 4 камеры 1 от блока 6 откачки, работающего в режимепостоянной производительности. В зависимости от частоты электрическихсигналов, поступающих с первого выхода блока 8 на первый вход блока9, пропорционально частоте импульсов,формируемых делителем 19, изменяется продолжительность откачки воздухаиз нерабочей полости 4 камеры 1,Этим обеспечивается накапливаниечастных проб жидкости переменногообъема через равные промежутки времени и достигается отбор представительных проб исследуемой среды пропорционально расходу жидкости, чтоповышает достоверность информации оее составе.В а р и а н т 3. Вакуумированиенерабочей полости осуществляют импульсами равной производительности,поддерживая их продолжительность ишаг квантования постоянными.В исходном положении блок 8 измерения расхода вторым выходом подклю12786 Составитель Н.РоманниковаРедактор Н,Маргалина ТехредВ.Кадар КорректорИ.Эрдейи Заказ 6824/38 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чен к входу бпока 7 управления откач кой, выход генератора 10 импульсов подключен к вторчу входу блока 9 управления клапаном , 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 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 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 калиброванг 5 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 пульсной откачки, продолжительности импульсов разрежения и шага ихквантования выбирают в зависимостиот величины расхода жидкости и требуемого времени заполнения рабочейполости камеры пробой, которое определяется, например, при отборепромывочной жидкости, выходящей иэскважины продолжительностью раэбуривания изучаемого интервала горныхпород,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 ка" налы 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.