SU1337667A1 - Liquid flow rate metering device - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области контрол  расхода и плотности жидкости . Цель изобретени  - повьшение надежности и расширение функциональных возможностей. Устройство содержит корпус 1 с размещенным в нем сужающимс  элементом 2. На широкой и узкой част х элемента 2 соответственно установлены приемники 3, 4 давлени  в виде цилиндров с подвижными элементами - поршн ми (П) 5, 6. Камера 11компенсации в виде цилиндра с П 12установлена напротив приемника 3 и сообщена с его рабочей полостью. Основной блок 13 регистрации св зан со штоком (Ш) 14 дифманометра 7. Дос /J Од САЭ О5 о: 1 7This invention relates to the field of controlling flow and density of a fluid. The purpose of the invention is to increase reliability and enhance functionality. The device comprises a housing 1 with a tapering element 2 placed therein. On the wide and narrow parts of the element 2, respectively, pressure receivers 3, 4 are installed in the form of cylinders with movable elements - pistons (P) 5, 6. The compensation chamber 11 is in the form of a cylinder 12 is installed opposite the receiver 3 and communicated with its working cavity. The main registration unit 13 is connected with the stem (W) 14 of the differential pressure gauge 7. Dos / J Aud SAE O5 o: 1 7

Description

полнительный блок 15 регистрации через И 16 соединен с П 5. Блоки 13 и 15 выполнены в виде подпружиненных конусов (ПК) 20 и 21, принудительно вращающихс  роликов 26, 27, счетных механизмов 32, 33 и стрелок. ПК 20 и 21 установлены горизонтально с воз можностью вращени  и осевого перемещени . Ролики 26, 27 соединены с соответствующими Ш 1А, 16 и конта кти- руют с. поверхност ми ПК 20, 21 иThe complementary registration unit 15 is connected via AND 16 to П 5. Blocks 13 and 15 are made in the form of spring-loaded cones (PC) 20 and 21, forcibly rotating rollers 26, 27, counting mechanisms 32, 33 and arrows. PCs 20 and 21 are mounted horizontally with the possibility of rotation and axial movement. The rollers 26, 27 are connected with the corresponding W 1A, 16 and are contacted with. surfaces pc 20, 21 and

1one

Изобретение относитс  к средствам контрол  расхода и плотности жидкости , в частности бурового и тампонаж- ного растворов.The invention relates to controlling flow and density of a fluid, in particular drilling and cement slurries.

Цель изобретени  - повышение на- дежности и расширение функциональных возможностей.The purpose of the invention is to increase reliability and enhance functionality.

На чертеже показано устройствоThe drawing shows the device

дл  измерени  расхода жидкости.for measuring fluid flow.

Устройство содержит корпус I, размещенный в нем сужающийс  элемент 2 из эластичного материала, приемники 3 и 4 давлений в виде цилиндров с подвижными элементами - поршн ми 5 и 6, установленные соответственно на щирокой и узкой част х сужающегос  элемента 2, дифманометр 7, рабочие полости 8 и 9 которого разделены поршнем 10 и сообщены с полост ми приемников 3 и 4 давлений, камеру 11 компенсации в виде цилиндра с порщ- нем 12, установленную на щирокой части сужающегос  элемента 2 напротив приемника 3 давлений и сообщенную гидравлически с его полостью, основной блок 13 регистрации, св занный со штоком 14 дифманометра 7 и служащий дл  фиксации мгновенной и суммарной (за данное врем ) величин расхо- да жидкости через сужающийс  элемент 2, дополнительный блок 15 регистрации , соединенный посредством штока 16 с поршнем 5 приемника 3 давлений и служащий дл  фиксации мгновенной и суммарной величин плотности жидкости , и соединительные трубопроводы 17 18 и 19.The device comprises a housing I, a tapering element 2 made of an elastic material placed therein, pressure receivers 3 and 4 in the form of cylinders with moving elements - pistons 5 and 6, installed respectively on the wide and narrow parts of the tapering element 2, differential pressure gauge 7, working cavities 8 and 9 of which are separated by piston 10 and communicated with cavities of receivers 3 and 4 of pressure, compensation chamber 11 in the form of a cylinder with a piston 12 mounted on the wide part of the converging element 2 opposite the pressure receiver 3 and communicated hydraulically with its cavity the main registration unit 13 connected with the rod 14 of the differential pressure gauge 7 and used to record the instantaneous and total (for a given time) liquid consumption values through the tapering element 2, the additional registration unit 15 connected via the rod 16 to the piston 5 of the pressure receiver 3 and serving for fixing the instantaneous and total density values of the fluid, and connecting pipes 17 18 and 19.

3766737667

счетных механизмов 32, 33, св занных с ПК 20, 21. Стрелки соединены посредством шарнирных т г 36, 37 со Ш 1Д, 16. При движении жидкость давит на элемент 2, давление с которого передаетс  П 5, 6, 12. В элементе 2 создаетс  перепад давлени , фиксируемый дифманометром 7, Ш 1А которого приводит в движение через т ги 36 стрелку 34 указател  мгновенных значений расхода. 1 ил.counting mechanisms 32, 33, connected with PC 20, 21. Arrows are connected by means of hinge plugs 36, 37 with Ø 1Д, 16. When moving, the fluid presses on element 2, the pressure from which is transferred to П 5, 6, 12. In element 2, a pressure differential is created, which is fixed by a differential pressure gauge 7, whose W 1A sets in motion through the plugs 36 an arrow 34 of the instantaneous flow rate indicator. 1 il.

Блоки 13 и 15 регистрации выполнены в виде конусов 20 и 21, установленных на ос х 22 и 23 с возможное- . тью вращени  и осевого перемещени , пружин 24 и 25, взаимодействук)щих с большими основани ми конусов 20 и 21 роликов 26 и 27, которые образуют фрикционные кинематические пары с боковыми поверхност ми конусов 20 и 21 и имеют оси 28, установленные на скобах 29, прикрепленных к щтокам 14 и 16, электродвигателей 30, соединенных г ос ми 28 роликов 26 и 27 через гибкие элементы 31, счетных механизмов 32 и 33, св занных с конусами 20 и 21, и стрелок 34 и 35, соединенных посредством щарнирных т г 36 и 37 со штоками 14 и 16 и служащих дл  определени  мгновенных значений по шкалам 38 и 39.Blocks 13 and 15 of registration are made in the form of cones 20 and 21, mounted on axles 22 and 23 with a possible-. By rotating and axially moving, the springs 24 and 25 interacting with the large bases of the cones 20 and 21 of the rollers 26 and 27, which form friction kinematic pairs with the lateral surfaces of the cones 20 and 21 and have axes 28 mounted on the brackets 29, attached to the shafts 14 and 16, electric motors 30, connected by axles 28 of rollers 26 and 27 through flexible elements 31, counting mechanisms 32 and 33, connected with cones 20 and 21, and arrows 34 and 35, connected by means of hinge joints 36 and 37 with rods 14 and 16 and used to determine instantaneous values on scales 38 and 39.

В полости приемника 3 давлений над поршнем 5 установлена возвратна  пружина 40. Корпус 1 имеет фланцы 41 дл  соединени  с продуктопроводом 42. Полости 8 и 9 дифманометра 7, сообщенные трубопроводами 18 и 19 с полост ми приемников 3 и 4 давлений, а также полость камеры 11 компенсации и трубопровод 17, сообщающий ее с полостью приемника 3 давлений, заполнены мащинным маслом.A return spring 40 is installed in the cavity of the pressure receiver 3 above the piston 5. The housing 1 has flanges 41 for connection with the product pipeline 42. The cavities 8 and 9 of the differential pressure gauge 7 are connected by pipelines 18 and 19 with the cavities of the pressure receivers 3 and 4 and the cavity 11 compensation and pipeline 17, which communicates it with the cavity of the receiver 3 pressure filled with maschinamnogo oil.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Жидкость, расход и плотность которой необходимо измерить, направл етс  во внутреннюю полость корпуса 1, футерованного сужающимс  элементом 2, выполненным из эластичногоThe liquid, the flow rate and density of which is to be measured, is directed into the internal cavity of the housing 1, lined with a tapered element 2, made of elastic

материала, например резины. При движении жидкости давление на поверхность сужающегос  элемента 2 передаетс  поршн ми 5, 6 и 12 приемников 3 и Д давлени  и камеры 11 компенсации . Вследствие разницы диаметров широкой и узкой частей сужающегос  элемента 2 создаетс  перепад давлений, фиксируемый дифманометром 7 , щток 14 которого выдвигаетс  или вдвигаетс , привод  в движение через систему шарнирных т г 36 стрелку 34 указател  мгновенных значений расхода. Ролик 26, повтор   движение щтока 14, отдал етс  или приближаетс  к оси 22 конуса 20, заставл   последний двигатьс  вправо или влево с осью 22 и одновременно враща сь с разной угловой скоростью , передава  крут щий момент от электродвигател  30 через гибкий элемент 31, ось 28 на счетный механизм 32, записывающий суммарное значение расхода или график его изменени  во времени.material such as rubber. When fluid moves, pressure on the surface of the converging element 2 is transmitted by pistons 5, 6 and 12 of receivers 3 and D of pressure and compensation chamber 11. Due to the difference in diameters of the wide and narrow parts of the converging element 2, a pressure differential is detected, fixed by the differential pressure gauge 7, the shafts 14 of which are pushed in or pushed, driven through the hinge system r 36 arrow of the instantaneous values indicator. The roller 26, repeating the movement of the rod 14, is moving away or approaching the axis 22 of the cone 20, causing the latter to move to the right or left with the axis 22 and simultaneously rotating at different angular speeds, transmitting torque from the electric motor 30 through the flexible element 31, axis 28 to a counting mechanism 32, recording the total value of the flow or a graph of its change over time.

Порщень 5 приемника 3 давлеьгий, воспринима  давление жидкости, принуждает выдвигатьс  или вдвигатьс  шток 16 и св занный с ним через скобу 29 вращаемый ролик 27, который подходит или отходит от оси конуса 21 блока 15 регистрации и вращает конус 21 с угловой скоростью, фиксируемой счетным механизмом 33 как изменение величины плотности во времени. Мгновенное значение плотности определ ют по положению стрелки 35, св занной щарнирными т гами 37 со штоком 16. Регистраци  счетным механизмом 33 и стрелкой 35 дополнительного блока 15 регистрации плотности жидкости обеспечиваетс  за счет гидравлической св зи через трубопровод 17 полости приемника 3 давлений с полостью камеры 11 компенсации. Передаваемое через поршень 12 камеры 11 компенсации давление воздействует на противоположную относительно полости сужающегос  элемента 2 сторону поршн  5 приемника 3 давлений. Вследствие этого перемещение порпш  5 и св занного с ним штока 16 происходитThe piston 5 of the receiver 3 presses the perceived pressure of the fluid, forces the rod 16 and the rotating roller 27 connected with it through the bracket 29 to move or move in or out of the axis of the cone 21 of the recording unit 15 and rotates the cone 21 with an angular speed fixed by a counting mechanism 33 as a change in density over time. The instantaneous density value is determined by the position of the arrow 35 connected by the hinged pins 37 to the stem 16. The counting mechanism 33 and the arrow 35 of the additional unit 15 for recording the density of the fluid register by hydraulic communication through the receiver cavity cavity 17 pressure line 3 with the chamber cavity 11. compensation. The pressure transmitted through the piston 12 of the compensation chamber 11 acts on the side opposite to the cavity of the tapered element 2 side of the piston 5 of the pressure receiver 3. As a consequence, the movement of the porsche 5 and the stem 16 associated with it

под действием разности давлений, пропорциональной плотности жидкости.under the action of a pressure difference proportional to the density of the liquid.

В случае перекрыти  потока жидкости на выходе из устройства блоком 15 регистрации фиксируетс  посто нное значение плотности жидкости, а блоком 13 регистрации фиксируетс  нулевое значение расхода жидкости.In the case of blocking the fluid flow at the outlet of the device, the registration unit 15 fixes a constant value of the density of the liquid, and the registration unit 13 fixes the zero value of the flow rate.

Таким образом, повьщ1ение надежности и расширение функциональных возможностей достигаетс  за счет обеспечени  одновременной регистрации мгновенных и суммарных значений плотности и расхода жидкости - бурового или тампонажного растворов.Thus, increasing reliability and expanding functionality is achieved by providing simultaneous registration of instantaneous and total values of density and fluid flow - drilling or cementing slurries.

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  измерени  расходаThe invention of the device for measuring flow жидкости, содержащее корпус, размещенный в нем сужающийс  элемент, при- еьшики давлений с подвижными элементами , установленные соответственно на широкой и узкой част х сужающегос  элемента, дифманометр, рабочие полости которого сообщены с приемниками давлений, блок регистрации, св занный со щтоком дифманометра, и соединительные трубопроводы, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности и расширени  функциональных возможностей, оно снабжено камерой компенсации, установленной на широкой части сужающегос  элемента напротив соответствующего приемника давлений и гидравлически сообщенной с полостью этого приемника давлений, и дополнительным блоком регистрации, св занным посредством штока с подвижным элементом приемника давлений, расположенного на широкой части сужающегос  элемента , при этом основной и дополнительный блоки регистрации выполне1Л1 вliquids, comprising a housing, a narrowing element placed therein, pressure receivers with movable elements mounted respectively on a wide and narrow part of the tapered element, a differential pressure gauge whose working cavities are connected to pressure receivers, a recording unit connected to the differential pressure sensor, and connecting pipelines, characterized in that, in order to increase reliability and enhance functionality, it is equipped with a compensation chamber mounted on a wide part of the converging element opposite to tvetstvuyuschego pressure receiver and fluidically communicated with the cavity of the pressure receiver, and an additional recording unit, associated with a rod movable by the pressure receiver member located on the widest part of the tapered element, the primary and secondary blocks vypolne1L1 registration виде подпружиненных конусов, установленных горизонтально с возможностью вращени  и осевого перемещени , принудительно вращающихс  роликов, соединенных с соответствующими штоками и контактирующих с поверхност ми конусов , счетных механизмов, св занных с конусами, и стрелок, соединенных посредством шарнирных т г со штоками.a kind of spring-loaded cones mounted horizontally for rotation and axial movement, forcibly rotating rollers connected to the respective rods and in contact with the surfaces of the cones, counting mechanisms associated with the cones, and arrows connected by means of hinge bars with the rods.