Плотномер

СКИХИЧЕСКИХ СООЗ С СОЦИАЛ РЕСПУБ 4 2 ЯО 01 М Я ТЕЛЬСТВУ А ВТОРСКОМУ идетельство СССРН 9/26, 19.04,86тельство СССР1 И 9/26, 04.02.8тельство СССРМ 9/26, 21.09.78 при пнки. ОСУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕКИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР(46) 07,10.87. Бюл. У 37 (71) Специальное проектно-конструк торское бюро автоматизации глубоко разведочного бурения Всесоюзного производственного объединения "Сою геотехника(57) Изобретение относится к иэмери тельной технике, в частности к устройствам для измерения плотности жид ких сред, и может быть использовано 1 в нефтяной промьппленности для измерения плотности буровых растворов н других неньютоновских структурных жидкостей. Целью изобретения являетсяповышение точности измерения плотности при неизменности параметров потока в течение времени единичного измерения за счет устранения зашламленияи загазованности измерительного канала, а также исключения погрешностиизмерений, вызванной неидентичностьюдатчиков давления. Плотномер содержит вертикальную 0-образную измерительную колонку, имеющую воэможностьповорота на 180, снабженную датчиком давления, установленным междувосходящим и нисходящим участкамиколонки, блоки управления и регистрации. О плотности среды судят поразности двух значений давления,измеренных ротивоположных положениях коло 1 ил.О 15 20 25 Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения плотности жидких сред, и может быть использовано в нефтяной промышленности для измерения плотности буровых растворов и других неньютоновских структурных жидкостей.Цель изобретения - повышение точности измерения плотности при неизменности параметров потока в течение времени единичного измерения за счет устранения зашламления и загазованности измерительного канала, а также исключения погрешности измерений, вызванной неидентичностью датчиков давления.На чертеже схематично показан плотномер. Плотномер содержит колонку 1 )- образной формы, блок 2 управления, блок 3 измерения и блок 4 регистрации.Колонка 1 имеет участки: подводящий 5, отводящий 6 и восходящий 7, выполненный с двумя окнами 8 и 9, в первом из которых установлена эластичная диафрагма 1 О, прикрытая колпаком 11, а во втором установлен датчик 12 давления (например, "Сапфир ).Блок 2 управления содержит связанный с колонкой 1 привод 13 поворота (например, шаговый двигатель с редуктором 1 = 150), генератор 14 импульсов (например, на кварцевом резонаторе и микросхеме К 176 ИЕ 5), делитель 15 частоты, счетчик 16 импульсов (например, на микросхемах К 76 ИЕ 5), коммутатор 17 шагового двигателя (например, на микросхемах К 561 ТМ 2 и усилителя мощности) и формирователь 18 импульсов управления (например,на микросхемах К 561 ТМ 2 и К 561 ЛАЗ).Блок 3 измерения содержит преобразователь 19 напряжение-частота (например, на микросхеме К 1108 ПП 1), схему И-НЕ 20 (например, на микросхеме К 561 ТМ 2), счетный триггер 21, двоично-десятичный реверсивный счетчик 22 (например, на микросхемах К 561 ИЕ 14), регистр 23 с параллельным вводом и выходом информации (например, на микросхемах К 561 ИР 9).Блок 4 регистрации состоит из дешифратора 24 (например, на микросхемах К 514) и низковольтового индикатора 25 1 например, КЛП). 30 35 40 45 50 55 Датчик 12 давления соединен с входом преобразователя 19 напряжениячастота блока 3 измерения, второйвход которого - схема И-НЕ 20 связанс формирователем 18 блока 2 управления, а выход регистра 23 блока 3измерения связан с дешифратором 24блока 4 регистрации.Плотномер работает следующим образом,В исходном положении колонка 1 на.ходится в нижнем положении, счетчик16 импульсов и делитель 15 частотыблока 2 управления в состоянии "0",разрешая прохождение одиночного импульса от генератора 14 через формирователь 18 на один из входов схемыИ-НЕ 20 блока 3 измерения, двоичнодесятичный реверсивный счетчик 22 исчетный триггер 21 которого также всостоянии 0 . При этом переднийфронт одиночного импульса через схему И-НЕ 20 поступает на вход счетного триггера 21, переводя его из "0"в1 и, таким образом, разрешая работу двоично-десятичного счетчика 22 в режиме суммирования и запрещая запись информации в регистр 23.Информация от датчика 12 давления,поступающая в виде напряжения постоянного тока на вход преобразователя19 напряжение-частота блока 3 измерения, преобразованная в частоту следования импульсов, поступает на второйвход схемы И-НЕ 20 и через ее выходна счетный вход двоично-десятичногореверсивного счетчика 22, которыйсчитает (суммирует) количество поступающих импульсов за время действияодиночного импульса от генератора 4блока 2 управления,Одновременно импульсы от генератора 14 через делитель 15 частотыпоступают на коммутатор шагового двигателя 17 и на счетчик 16, которыйсчитает количество импульсов, поступающих на шаговый двигатель и старший разряд которого управляет направ.лением перемещения вала шагового двигателя.Когда число импульсов, поступающих на шаговый двигатель, равно числу, устанавливающему старший разрядсчетчика 16 в "1", а остальные - в"О", что соответствует вертикальномуположению колонки 1, через формирователь 18 снова поступает импульс навход схемы И-НЕ 20 от генератора 14,13 передний фронт которого переводитсчетный триггер 21 в "0", разрешаяработу двоично-десятичного счетчика22 в режиме вычитания и запись информации в регистр 23.За время действия одиночного импульса в счетчик 22 поступает информация от датчика 12 давления, которая вычитается из записанной ранеепри нахождении колонки 1 в нижнем положении и записывается в регистр 23,с выхода которого поступает черездешифратор 24 на индикатор 25 блока4 регистрации,На индикаторе 25 блока 4 регистрации индицируется значение плотностижидкости.Таким образом при нахождении колонки 1 в нижнем положении происходит измерение разности давлений гидростатического столба жидкости и потери давления, связанного с преодолением сопротивления движению; принахождении колонки в верхнем положении измеряется их сумма,Полуразность измерений соответствует плотности жидкости, которая индицируется индикатором 25 блока 4регистрации.При переходе колонки 1 иэ нижнегоположения в верхнее происходит вымывание твердой фазы жидкости черезотводящий участок 6, а скапливающиеся газы поднимаются по восходящемуучастку 7 и выводятся через отводящий участок 6 при нахождении колонкив нижнем положении.Пульсации давления в жидкости,порождаемые насосом при прокачиваниижидкости через колонку 1, поглощаются эластичной диафрагмой 10, котораяпри превышении давления, необходимого для подъема жидкости на высоту,равную высоте восходящего участка 7,43299растягивается, при этом сама диафрагма 1 О и заключенный между ней и колпаком 11 воздух служит амортизаторомдвижущейся в колонкежидкости.5Повьппение точности измерения достигается за счет устранения зашлаипения и загазованности измерительногоканала, а также за счет исключения 1 О погрешности измерений, вызванной регистрацией давления двумя неидентичными датчиками.Повьппение точности плотномерасократит расход дорогостоящего ба рита - утяжелителя бурового раствораи повысит безопасность буровых работ,так как обеспечивается более достоверное равновесие между давлениемгидростатического столба бурового 2 О раствора в скважине и пластовым давлением. Формула изобретения25 Плотномер, содержащий вертикальную колонку Б-образной формы с подводящим и отводящим патрубками, датчикдавления и регистратор, о т л иЗО ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповьппения точности измерений при условии неизменности параметров потокав течение времени единичного измерения за счет устранения эашлампения изагазованности измерительного канала,а также исключения погрешности измерений, вызванной неидентичностью датчиков давления, он снабжен блокомуправления, выход которого связан с40 первым входом регистратора, второйвход которого соединен с датчикомдавления, установленным между восходящим и нисходящим участками колонки,выполненной с воэможностью поворотана 180 ф,