專利名稱：動壓井下流量傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于井下流量計技術(shù)領(lǐng)域，確切地說是一種采用流體流動形成的動壓能來測量流體流速的流量傳感器，也叫孔板式流量傳感器。
技術(shù)背景目前使用的油田井下流量計主要有蝸輪流量計、浮子流量計、電磁流量計，以上這些流量計由于各自使用的方法不同，造成在井下使用中反映的問題也不同。蝸輪流量計與浮子流量計是兩種傳統(tǒng)的流量計，由于均是機(jī)械方式進(jìn)行測量，故在井下都反映出了機(jī)械沙卡等問題，使機(jī)械動作受阻，從而造成測量失敗。電磁流量計由于所測介質(zhì)必需導(dǎo)電，故油不能測量，只限于水井的測量。
現(xiàn)有的壓差式流量傳感器在地面上也有著廣泛的應(yīng)用，由于結(jié)構(gòu)上的原因，無法滿足井下超高靜壓、微壓差測量的要求。由于井下流量傳感器耐靜壓為60MPa，差壓為0-10KPa，而現(xiàn)有的差壓流量傳感器即0-10KPa的差壓流量傳感器耐靜壓最高也只有100-200KPa，遠(yuǎn)不能滿足井下環(huán)境的要求。例如，一種是采用兩壓力測量元件差出壓差，要從60MPa的靜壓中差出幾Pa-幾十Pa的差值來是不可能的。另一種是采用兩個隔膜與兩倉的硅油做耦合介質(zhì)來測量，這樣隔膜與兩倉體積的不對稱，在靜壓的作用下反映出耦合的壓力的不對稱，在靜壓大于差壓3-4個數(shù)量級的環(huán)境下不對稱的影響遠(yuǎn)大于差壓測量范圍，也就是說要讓壓差元件在井下進(jìn)行測量，要求耦合介質(zhì)的體積與隔膜的不對稱小于10-6以上方可使用，但工藝上不可能達(dá)到。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，而采用單一元件設(shè)計構(gòu)成了井下測量流量傳感器，來解決井下測量問題。
本目的以下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)動壓井下流量傳感器是由一個片狀的敏感元件、在敏感元件根部連接處的一側(cè)設(shè)有測量元件、以及敏感元件的支承架所構(gòu)成，其中敏感元件的一端與支承架為垂直連接。
本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)而言，它具有以下優(yōu)點(diǎn)從結(jié)構(gòu)上它采用了單一的敏感元件連接測量元件與其支承架構(gòu)成，可以直接浸入高靜壓環(huán)境介質(zhì)中，所以無結(jié)構(gòu)耐靜壓問題存在，從而解決了測量范圍問題；解決了兩個測量面結(jié)構(gòu)與耦合介質(zhì)體積以及兩個隔膜的不對稱對測量的影響；它結(jié)構(gòu)簡單、體積小，無任何可動元件，對測量介質(zhì)無要求，測量值準(zhǔn)確。


下列附圖給出了本實(shí)用新型的一個實(shí)施例。
圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖2為本實(shí)用新型使用狀態(tài)圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的說明如圖1所示，該動壓井下流量傳感器由一個片狀的敏感元件1、測量元件2及敏感元件的支承架3構(gòu)成，其中敏感元件與支承架垂直連接。測量元件與敏感元件的根部連接處的一側(cè)相接(即測量元件位于敏感元件與支承架的連接處的一側(cè))。本實(shí)施例采用了擴(kuò)散硅片作測量元件，當(dāng)然也可以選用濺射膜、藍(lán)寶石等作測量元件。采用金屬片作敏感元件，也可以選用有彈性的非金屬片作敏感元件。支承架是采用金屬管狀形，也可以采用其它結(jié)構(gòu)形式，為了保證傳感器在投入井下時處于平衡狀態(tài)，所以采用管狀支架比較好。所述的敏感元件1處于管狀支架的管體內(nèi)并焊接在管體內(nèi)壁，且與管壁垂直相接。如圖2所示，將傳感器的管狀支架軸向沿井下油管投入，使傳感器整體浸入被測環(huán)境之中，敏感元件直接接觸液體，同時，使敏感元件與液流方向(圖中箭頭指的是液體的流動方向)始終保持垂直關(guān)系。液體流動形成的動壓會在敏感元件上產(chǎn)生微應(yīng)變，通過測量元件阻值的變化測出敏感元件受力后產(chǎn)生的微應(yīng)變，也就得到了液體當(dāng)時的動壓。而流速與動壓能有以下關(guān)系，P＝1/2ρu2，P為動壓、ρ為流體密度，u為流速。所以流速就很容易計算出來。
權(quán)利要求1.一種動壓井下流量傳感器，其特征是它由一個片狀的敏感元件(1)、在敏感元件(1)根部連接處的一側(cè)設(shè)有測量元件(2)及敏感元件的支承架(3)構(gòu)成，其中敏感元件的一端與支承架為垂直連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種動壓井下流量傳感器，它由一個片狀的敏感元件1、測量元件2及敏感元件的支承架3構(gòu)成，其中敏感元件的一端與支承架為垂直連接。測量元件處于敏感元件與支承架連接處的一側(cè)，即與測量元件根部一側(cè)相接。該傳感器投入井下測量時，使單一的敏感元件直接接觸被測介質(zhì)，測量元件處于均壓環(huán)境之中，即直接浸入高靜壓環(huán)境中，消除靜壓影響。故無結(jié)構(gòu)耐靜壓問題，從而解決了井下環(huán)境的測量范圍。
文檔編號G01F1/34GK2627466SQ0326251
公開日2004年7月21日 申請日期2003年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月23日
發(fā)明者周民 申請人:周民