智能旋啟靶式流量計的製作方法

2023-05-06 14:36:06 1

專利名稱：智能旋啟靶式流量計的製作方法
技術領域：
本發明提供一種智能旋啟靶式流量計，屬於液體計量裝置領域，尤其是測量油田井口採出液流量的裝置。
背景技術：
油田的單井外輸流量的準確計量一直以來都是油田生產監控中的難題。單井的產液特點是多相介質具有大範圍變化的氣液比(0-100%)、含砂、腐蝕性強、介質粘度變化大等許多不利因素，因此對流量計量設備儀器要求高。常規分離式和稱重式計量設備體積大、勞動強度大，在線連續計量存在難度。而在線連續計量的流量計如質量流量計成本高，精度低，放射式和電容層析式多相流量計工業應用有障礙；刮板流量計、轉子流量計等體積流量計受氣體和含砂影響大，很難適應多相的井口流量，且壽命較低。 目前的靶式流量計是以檢測流體作用在測量管道中心並垂直於流動方向的圓盤(靶)上的力來測量流體流量的流量計。於六十年代開始應用於工業流量測量，主要用於解決高粘度、低雷諾數流體的流量測量。特有的抗幹擾、抗雜質性能，在小流量、高粘度、易凝易堵、高低溫、強腐蝕、強震動等流量計量困難的工況中具有很好的適應性。解決了高粘度的問題，但是由於靶板面積較小，對於流體的流動形態比較敏感。測力傳感器容易疲勞遷移，加大測量結果的偏差。

發明內容
根據以上現有技術中的不足，本發明要解決的問題是提供一種具有可靠穩定反映產液量趨勢的功能，受氣體、雜質等影響小，能夠對於間歇脈衝流量的反映迅速、準確，量程範圍寬，尤其保證小流量下精度，成本低維護方便，適合測量多相管道輸送介質的綜合流量的智能旋啟祀式流量計。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是智能旋啟靶式流量計，包括由閥體和通道構成的測量管，其特徵在於閥體設置檢測口，檢測口設置靶板，靶板通過角度傳感器與檢測口的側壁鉸接形成旋啟靶結構，靶板面積與通道相適應，將測量管的流量變化轉換成旋啟靶的旋啟角度的變化，再將旋啟角度轉化成磁力線角度的變化，角度傳感器的輸出端設置連接智能變送器。測量管的通道流過流體時，靶板受力以鉸接點旋轉一定角度，通過流體流速不同，靶板的旋啟角度也不同，然後通過角度傳感器變為電信號，輸入智能變送器處理成為流量信號，實現流體流量的測量，具有可靠穩定反映產液量趨勢的功能，受氣體、雜質等影響小，能夠對於間歇脈衝流量的反映迅速、準確，量程範圍寬，尤其保證小流量下精度，成本低維護方便，適合測量多相管道輸送介質的綜合流量。其中優選方案是所述的角度傳感器與智能變送器之間設置傳感器線保護管，傳感器線保護管在檢測口外部固定連接閥體和智能變送器，傳感器線保護管內部放置電氣線路，用於保護電器線路，設置傳感器線保護管後，整體適應惡劣環境，防止損壞，提高使用壽命，並且安裝方便。所述的閥體和智能變送器設置防爆外殼。所有的電氣部件和線路板都置於防爆殼體之內。即使儀表因故障而產生火花內部爆炸現象，由於儀表殼體具有足夠的機械強度和隔爆性能。不但不會損壞隔爆外殼，而且也不能使殼體外的爆炸性混合物爆炸。所述的測量管內設置溫度傳感器和壓力傳感器，溫度傳感器和壓力傳感器的輸出端分別設置連接智能變送器的輸入端。可以實時監測介質的壓力和溫度，提供較多的信息，保證數據完整，適於後續工作。所述的智能變送器的設置通訊埠輸入端。帶有良好的用戶接口，可以實現遠程網絡訪問等功能；可以設置具有GPRS、WIFI等多種數據通信功能，多種輸出形式，可以遠傳各種參數。本發明的智能旋啟靶式流量計所具有的有益效果是通過在測量管的閥體設置檢 測口，檢測口安裝設置有角度傳感器的靶板，靶板面積與通道相適應，角度傳感器的輸出端設置連接智能變送器，測量管的通道流過流體時，靶板受力以鉸接點旋轉一定角度，通過流體流速不同，靶板的旋啟角度也不同，角度傳感器發出的電信號也不同，輸入智能變送器將電信號處理成為流量信號用於顯示或者輸出，實現流體流量的測量。本發明結合旋啟式單向閥結構特點和靶式流量計流量測量原理，通過流體流速不同，靶板的旋啟角度也不同這一原理，實現流體流量的檢測測量，尤其具有以下特點I、增加了靶板受力面積，提高測量靈敏度；單介質流體的測量精度可達到0. 5級；2、通過靶板重心的變化反映靶板受力大小，提高了測量的穩定性；3、靶板受力情況相當於整個流通截面受力的綜合，這個綜合受力被完整的體現在靶板的旋啟角度上，因此檢測流體流動狀態的適應力極強；4、測量數據可靠，重複性好，同時可以連續測量和進行數據分析，得到較為精確的計算結果；數據可以就地存儲10秒鐘採樣，數據存儲一年；5、適合於油田油井採出液流量變化大、介質不均勻等情況下的流體流量測量，解決了油田單井產量連續計量的難題；6、安裝簡單，維護方便；抗幹擾、抗雜質能力強。本發明具有靈敏度高、自適應能力強、對高粘度、氣體和含砂影響下的液體流量測量效果較佳等特點，尤其適合測量多相管道輸送介質的綜合流量。


圖I為本發明的結構示意圖；圖2為本發明的波形對比圖；圖3為本發明的現場應用波形圖；其中1、閥體2、靶板3、角度傳感器4、傳感器線保護管5、智能變送器6、檢測口 7、通道。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的實施例做進一步描述
實施例I :如圖I所示，測量管由閥體I和通道I構成的，閥體I設置檢測口 6，檢測口 6設置靶板2，靶板2通過角度傳感器3與檢測口 6的側壁鉸接形成旋啟靶結構，靶板2面積與通道7相適應，角度傳感器3的輸出端設置連接智能變送器5。角度傳感器3與智能變送器5之間設置傳感器線保護管4，傳感器線保護管4在檢測口 6外部固定連接閥體I和智能變送器5，傳感器線保護管4內部放置電氣線路。閥體和智能變送器設置防爆外殼。測量管內設置溫度傳感器和壓力傳感器，溫度傳感器和壓力傳感器的輸出端分別 設置連接智能變送器的輸入端。 智能變送器的設置通訊埠輸入端。本發明中提及的智能變送器5為普通現有技術。工作原理和使用過程靶板2面積與通道7相適應，角度傳感器3的輸出端設置連接智能變送器5，測量管的通道流過流體時，靶板2受力以鉸接點旋轉一定角度，通過流體流速不同，靶板2的旋啟角度也不同，角度傳感器3發出的電信號也不同，輸入智能變送器將電信號處理成為流量信號用於顯示或者輸出，實現多相流體流量的測量。結合單向閥結構特點和靶式流量計流量測量原理，把流體動能反映在單向閥靶板2的開度上，這樣做一是增加了靶板2受力面積，提高測量靈敏度，二是通過靶板2重心的變化反映靶板受力大小，提高了測量的穩定性。靶板受力情況相當於整個流通截面受力的綜合，這個綜合受力被完整的體現在靶板的旋啟角度上，因此它檢測流體流動狀態的適應力極強。實驗室應用效果如圖2所示，同標準電磁流量計在實驗室內進行水流量對比測試圖中曲線A為電磁流量計測得的波形圖，曲線B為靶式全息多相流量採集單元的測得的波形圖，曲線只反映趨勢，不代表數值。對比圖中曲線可得I、兩種測量設備採集的流量趨勢大致是相同的，都可以反映實驗條件下的流量趨勢。2、在流量發生變化時，黑色曲線比紅色曲線反映稍快，可見智能旋啟靶式流量計比電磁流量計對流量的變化更敏感。現場應用效果如圖3所示，採用智能旋啟靶式流量計對某採油廠計量站外輸流量進行了監控，2011年10月30日21 40到2011年10月31日0 :25流量曲線，採樣周期為10秒，得出曲線C :從曲線上可以看出該站在10月30日晚上9 40到10 30之間流量有明顯變化，第二天經核實為該站有一口井在這段時間發生穿漏，巡檢人員10 30去完成補卡操作。
權利要求
1.一種智能旋啟靶式流量計，包括由閥體(I)和通道(7)構成的測量管，其特徵在於閥體(I)設置檢測口( 6 )，檢測口( 6 )設置靶板(2 )，靶板(2 )通過角度傳感器(3 )與檢測口(6)的側壁鉸接形成旋啟靶結構，靶板(2)面積與通道(7)相適應，將測量管的流量變化轉換成旋啟靶的旋啟角度的變化，再將旋啟角度轉化成磁力線角度的變化，角度傳感器(3 )的輸出端設置連接智能變送器(5 )。
2.根據權利要求I所述的智能旋啟靶式流量計，其特徵在於所述的角度傳感器(3)與智能變送器(5)之間設置傳感器線保護管(4)，傳感器線保護管(4)在檢測口(6)外部固定連接閥體(I)和智能變送器(5)，傳感器線保護管(4)內部放置電氣線路。
3.根據權利要求I所述的智能旋啟靶式流量計，其特徵在於所述的閥體(I)和智能變送器(5)設置防爆外殼。
4.根據權利要求I所述的智能旋啟靶式流量計，其特徵在於所述的測量管內設置溫度傳感器和壓力傳感器，溫度傳感器和壓力傳感器的輸出端分別設置連接智能變送器(5)的輸入端。
5.根據權利要求I所述的智能旋啟靶式流量計，其特徵在於所述的智能變送器(5)的設置通訊埠輸入端。
全文摘要
一種智能旋啟靶式流量計，屬於液體計量裝置領域。其特徵在於閥體(1)設置檢測口(6)，檢測口設置靶板(2)，靶板通過角度傳感器(3)與檢測口的側壁鉸接形成旋啟靶結構，靶板面積與通道(7)相適應，將測量管的流量變化轉換成旋啟靶的旋啟角度的變化，再將旋啟角度轉化成磁力線角度的變化，角度傳感器(3)的輸出端設置連接智能變送器(5)。靶板受力以鉸接點旋轉一定角度，角度傳感器發出電信號輸入智能變送器將電信號處理成為流量信號用於顯示或者輸出，實現流體流量的測量。本發明具有靈敏度高、自適應能力強、對高粘度、氣體和含砂影響下的液體流量測量效果較佳等特點，尤其適合測量多相管道輸送介質的綜合流量。
文檔編號G01F1/20GK102636222SQ201210140050
公開日2012年8月15日 申請日期2012年5月8日 優先權日2012年5月8日
發明者孫振華 申請人:山東亞華電子有限公司