專利名稱:鉆井用磁控流量顯示器的制作方法
本實(shí)用新型用于鉆井液的流量控制與監(jiān)測。
隨著鉆探技術(shù)的發(fā)展，用流量計(jì)監(jiān)測輸入井內(nèi)沖洗液流量是鉆井工藝主要求之一，它不僅起著防止燒鉆事故的作用。還可實(shí)現(xiàn)鉆井工藝的優(yōu)化，反映鉆具在孔內(nèi)的工作狀態(tài)，以及反映泥漿泵及其管路的工作情況。由于鉆井液多為不透明漿液，且沖擊力大，流量計(jì)設(shè)計(jì)需要采取一些特殊措施。例如采用高強(qiáng)度材料制作，其顯示部分要另外考慮等。目前使用的國產(chǎn)LZZ－1型鉆探用金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)，在錐管中裝有一個(gè)由轉(zhuǎn)子與上下導(dǎo)桿連成一體的轉(zhuǎn)子部件上導(dǎo)桿上端是圓柱狀磁鋼；指示部分有一個(gè)跟蹤磁鋼以異名磁極靠近上導(dǎo)桿。當(dāng)轉(zhuǎn)子部件隨流量變化而上下移動(dòng)時(shí)，靠磁力作用使跟蹤磁鋼帶動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，使指針在刻度盤上指示相應(yīng)的流量刻度值。指示部分還附有一個(gè)由線圈和金屬片組成的報(bào)警無觸點(diǎn)開關(guān)。這種流量計(jì)能滿足一般現(xiàn)場要求，但由于指示部分與流量計(jì)結(jié)成一體，只能就近觀察，而且體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)械零件易于磨損，耐沖擊性較差，使用壽命短。
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，無機(jī)械指示部件的流量計(jì)，并且適于鉆井現(xiàn)場遠(yuǎn)距離觀測和報(bào)警控制。
磁控流量顯示器由流量傳感器(圖1)和儀表箱(圖2)組成，它們之間用32線通訊電纜聯(lián)結(jié)。傳感器垂直安置，它由錐管1、磁性轉(zhuǎn)子2、固定導(dǎo)桿3、上下法蘭座4、流量傳感板5、報(bào)警板6、控制板7等組成。錐管、轉(zhuǎn)子本體和導(dǎo)桿等都是由不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)，鋁合金等非磁性材料制成的。錐管安裝時(shí)大端朝上。轉(zhuǎn)子本體中嵌裝環(huán)狀磁鋼成為磁性轉(zhuǎn)子，磁鋼極性是軸向的，這樣使水平面四周的磁場均勻分布。錐管和轉(zhuǎn)子的尺寸是依據(jù)流量測量范圍來設(shè)計(jì)的，導(dǎo)桿起著轉(zhuǎn)子導(dǎo)向扶正作用，上下法蘭座用鋁合金材料制成，起連接管道的作用，下座接進(jìn)水管路，上座接出水管路。導(dǎo)桿上下兩端套有膠墊15，上墊起限位作用，防止超流量時(shí)轉(zhuǎn)子頂住上座而發(fā)生憋泵和液壓沖擊；下墊是防止轉(zhuǎn)子下落時(shí)撞擊下法蘭座，或轉(zhuǎn)子與錐管內(nèi)壁貼緊造成轉(zhuǎn)子卡死。上下法蘭座通過四根螺桿擰緊，使錐管固定。錐管和上下法蘭座之間均有雙重密封－－端面密封14和“O”型圈13密封。該結(jié)構(gòu)不需要拆開全部傳感器就能取出轉(zhuǎn)子和導(dǎo)桿進(jìn)行清洗。流量傳感板為長條形，其上裝有等間距排列的若干個(gè)干簧管，一般為20個(gè)。進(jìn)行流量標(biāo)定時(shí)該板在徑向和軸向都是可以微調(diào)的。報(bào)警板和控制板可沿桿全長調(diào)節(jié)定位，板上裝有干簧管?？刂瓢逦挥趫?bào)警板的下方，用螺釘定位，可以在整個(gè)量程范圍內(nèi)定值報(bào)警和控制。儀表箱面板10上裝有與干簧管同數(shù)量的發(fā)光二極管，從每一發(fā)光管的下方可查出相應(yīng)的流量值。如果兩管同時(shí)亮則取其中間值。箱上有電源、報(bào)警和控制三個(gè)開關(guān)，相應(yīng)有三個(gè)指示燈。
分析表明，流量與轉(zhuǎn)子的上升高度成線性關(guān)系，知道轉(zhuǎn)子的高度就能確定出相應(yīng)的流量，也就是說當(dāng)轉(zhuǎn)子上升到某一高度時(shí)，轉(zhuǎn)子中嵌裝的磁鋼使對應(yīng)高度的干簧管觸點(diǎn)接通，面板上與之相連的發(fā)光二極管發(fā)亮，從管下方的流量表即可得知此時(shí)的流量大小。當(dāng)轉(zhuǎn)子下降到報(bào)警板的高度時(shí)，該板上的干簧管接通，經(jīng)延時(shí)電路9延時(shí)后使報(bào)警器11報(bào)警。電路的設(shè)計(jì)使得轉(zhuǎn)子只要下降到或低于報(bào)警板高度，報(bào)警器就會(huì)一直報(bào)警，而當(dāng)轉(zhuǎn)子回升到高于報(bào)警板時(shí)，報(bào)警自動(dòng)消除。當(dāng)轉(zhuǎn)子下降到控制板高度時(shí)，該板上的干簧管接通，經(jīng)延時(shí)電路8延時(shí)后使保護(hù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)12動(dòng)作，例如實(shí)現(xiàn)停機(jī)動(dòng)作。報(bào)警和控制的延時(shí)電路是為了避免誤動(dòng)作而設(shè)計(jì)的。
圖1是本實(shí)用新型的流量傳感器的正視圖；圖2是本實(shí)用新型的電原理框圖。
實(shí)驗(yàn)表明本實(shí)用新型工作可靠，報(bào)警和控制動(dòng)作靈敏，流量線性度好，耐震、耐壓、耐磨損、耐腐蝕、適應(yīng)多種沖洗液介質(zhì)。
權(quán)利要求
1.鉆井用磁控流量顯示器，由流量傳感器和儀表箱組成，流量傳感器有一個(gè)錐管形外殼，其特征在于它還有開有通孔的磁性轉(zhuǎn)子固定導(dǎo)桿由干簧管組成的流量傳感板、報(bào)警板和控制板；儀表箱對應(yīng)地設(shè)有流量顯示器、報(bào)警器和控制器。
2.按權(quán)利要求
1所述的流量顯示器，其特征在于，磁性轉(zhuǎn)子由高強(qiáng)度非磁性材料嵌裝磁鋼制成。
3.按權(quán)利要求
1所述的流量顯示器，其特征在于，錐管和導(dǎo)桿由高強(qiáng)度非磁性材料制成。
4.按權(quán)利要求
3所述的流量顯示器，其特征在于，導(dǎo)桿兩端套有膠墊。
5.按權(quán)利要求
1所述的流量顯示器，其特征在于，流量顯示元件是發(fā)光二極管。
6.按權(quán)利要求
1所述的流量顯示器，其特征在于，報(bào)警器和控制器均設(shè)計(jì)了延時(shí)電路。
專利摘要
一種鉆井用磁控流量顯示器，它由流量傳感器和儀表箱組成。傳感器的主要組成部件是錐管、磁性轉(zhuǎn)子、流量傳感板、報(bào)警板、控制板等。儀表箱是磁控電路和面板顯示部分。本實(shí)用新型通過磁控電路把轉(zhuǎn)子的高度轉(zhuǎn)化成電信號，采用發(fā)光二極管使流量分級顯示在儀表箱面板上。當(dāng)流量低于設(shè)定值時(shí)磁控電路能自動(dòng)報(bào)警，或者啟動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)停機(jī)動(dòng)作。
文檔編號G01F1/56GK87204365SQ87204365
公開日1988年4月13日 申請日期1987年6月25日
發(fā)明者徐祖寬 申請人:中南工業(yè)大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan