無壓變量流量計(jì)的制作方法
【專利說明】無壓變量流量計(jì)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及液體流量計(jì)，尤其是一種用于液體計(jì)量的無壓變量流量計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0003]流量表只有在管道滿管、有一定壓力的情況下才能準(zhǔn)確計(jì)量，當(dāng)流速不穩(wěn)定、壓力不穩(wěn)定處于明渠狀態(tài)的情況下，很難準(zhǔn)確計(jì)量液體的流量。
[0004]發(fā)明專利內(nèi)容
流量表只有在管道滿管、有一定壓力的情況下才能準(zhǔn)確計(jì)量，當(dāng)流速不穩(wěn)定、壓力不穩(wěn)定處于明渠狀態(tài)的情況下，很難準(zhǔn)確計(jì)量液體的流量。如油田鉆井過程中泥漿出口的流量，是經(jīng)常變化的，管道中液面起伏不定，所以很難計(jì)量。但準(zhǔn)確計(jì)量出口流量，可以及時(shí)判別鉆井過程中溢流和漏失的情況，防止井噴和壓差卡鉆的事故發(fā)生。又如鉆井液的中壓濾失量是30分鐘的濾失量，一般只有幾毫升，這樣小的流量，目前沒有這樣的流量計(jì)。通過本發(fā)明的方法可以實(shí)現(xiàn)低至幾微升的流量計(jì)量，用于科研和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的超微型流量計(jì)量。
[0005]本發(fā)明提供一種用于液體計(jì)量使用的無壓變量流量計(jì)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于液體計(jì)量使用的無壓變量流量計(jì)，由緩沖罐、液位計(jì)、電腦、可編程控制器、調(diào)速電機(jī)、容積泵構(gòu)成。其中，液位計(jì)安裝在緩沖罐內(nèi)部，通過導(dǎo)線和可編程控制器及電腦相連接，傳遞液位信號，可編程控制器通過導(dǎo)線和調(diào)速電機(jī)相連接，根據(jù)液位計(jì)的信號控制調(diào)速電機(jī)的轉(zhuǎn)速，調(diào)速電機(jī)連接在容積泵上，位于緩沖罐的出口處。保持緩沖罐一定的液位，根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，電腦即可換算為流量。見附圖1.設(shè)備的液位計(jì)提前設(shè)定中位位置，壓力和流量不規(guī)律的液體首先流進(jìn)緩沖罐中，當(dāng)存儲量到達(dá)液位計(jì)的中位位置時(shí)，調(diào)速電機(jī)會有一個(gè)轉(zhuǎn)速，流速快時(shí)液位計(jì)向上浮動，此時(shí)電信號通過導(dǎo)線傳輸至電腦控制器，電腦控制器將指令傳送給調(diào)速電機(jī)，調(diào)速電機(jī)則提高轉(zhuǎn)速，帶動容積泵，使液位下降，反之流速慢時(shí)液位計(jì)向下浮動，此時(shí)電信號通過導(dǎo)線傳輸至電腦控制器，電腦控制器將指令傳送給調(diào)速電機(jī)，調(diào)速電機(jī)則降低轉(zhuǎn)速，使液位上升，因此在緩沖罐中一直維持一個(gè)恒定的液位即提前設(shè)定中位位置，流量大調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)速高，流量小調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)速慢，從而根據(jù)調(diào)速電機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過換算電腦即可顯示瞬時(shí)流量。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點(diǎn):
本發(fā)明具有在電腦的控制下通過可變速容積泵準(zhǔn)確測量流速不穩(wěn)定、壓力不穩(wěn)定處于明渠狀態(tài)的液體流量的特點(diǎn)。
[0008]
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的原理圖；
圖2為本發(fā)明的實(shí)例I原理圖； 圖3、4為本發(fā)明的實(shí)例2原理圖。
[0010]主要元件符號說明如下:
I緩沖罐 2液位計(jì) 3可編程控制器 4電腦 5調(diào)速電機(jī) 6容積泵 7光源8浮子
9光敏電阻 10步進(jìn)電機(jī)11柱塞泵12超聲波型液位傳感器
【具體實(shí)施方式】
[0011]為了更清楚的表述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0012]如圖1至圖3所示，本發(fā)明提供一種用于液體計(jì)量使用的無壓變量流量計(jì)，由緩沖罐、液位計(jì)、電腦控制器、調(diào)速電機(jī)、容積泵構(gòu)成。其中，液位計(jì)安裝在緩沖罐內(nèi)部，通過導(dǎo)線和可編程控制器及電腦相連接，傳遞液位信號，可編程控制器通過導(dǎo)線和調(diào)速電機(jī)相連接，根據(jù)液位計(jì)的信號控制調(diào)速電機(jī)的轉(zhuǎn)速，調(diào)速電機(jī)連接在容積泵上，位于緩沖罐的出口處。保持緩沖罐一定的液位，根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，電腦即可換算為流量。見附圖1。
[0013]實(shí)施例1,如圖2所示,是鉆井液出口流量測定儀，由緩沖罐、液位計(jì)、PLC、電腦、變頻器、可調(diào)速電機(jī)、容積泵構(gòu)成。鉆井液的出口流量一般為30-50L/S，當(dāng)鉆井液流量大時(shí)液位計(jì)向上浮動，此時(shí)電信號通過導(dǎo)線傳輸至電腦控制器即PLC，電腦控制器將指令傳送給變頻器，變頻器傳送信號給調(diào)速電機(jī)，調(diào)速電機(jī)則提高轉(zhuǎn)速，帶動容積泵，使液位下降，反之流量小時(shí)液位計(jì)向下浮動，此時(shí)電信號通過導(dǎo)線傳輸至電腦控制器，電腦控制器將指令傳送給調(diào)速電機(jī)，調(diào)速電機(jī)則降低轉(zhuǎn)速，使液位上升，因此在緩沖罐中一直維持一個(gè)恒定的液位，流量大調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)速高，流量小調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)速慢，從而根據(jù)調(diào)速電機(jī)的轉(zhuǎn)速即可測定流量。通過設(shè)定，電腦即可顯示瞬時(shí)流量，并且通過WSN傳送給石油鉆井實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)。
[0014]實(shí)施例2，如圖3、圖4所示，是鉆井液在線中壓濾失量測定儀的超微流量測定儀，由U型透明管緩沖罐、光電傳感器型液位計(jì)(圖3)或超聲波型液位傳感器(圖4)、PLC、電腦、步進(jìn)電機(jī)、微型柱塞泵構(gòu)成。鉆井液的中壓濾失量是30分鐘的濾失量，一般只有幾毫升，也就是說每分鐘只有幾十微升，這樣小的流量目前沒有這樣的流量計(jì)，只有通過微型柱塞泵來實(shí)現(xiàn)，微型柱塞泵完成一個(gè)工作循環(huán)，可以小至幾微升。以圖3為例，當(dāng)濾失量大時(shí)浮子向上浮動，光通量大了，光敏電阻阻值變小，此時(shí)電信號通過導(dǎo)線傳輸至電腦控制器即PLC,電腦控制器將指令傳送給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器，步進(jìn)電機(jī)則提高轉(zhuǎn)速，帶動柱塞泵，使液位下降，反之流量小時(shí)浮子向下浮動，光通量小了，光敏電阻阻值變大，此時(shí)電信號通過導(dǎo)線傳輸至電腦控制器即PLC，電腦控制器將指令傳送給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器，步進(jìn)電機(jī)則降低轉(zhuǎn)速，使液位上升，因此在U型透明管緩沖罐中一直維持一個(gè)恒定的液位，流量大調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)速高，流量小調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)速慢，從而根據(jù)調(diào)速電機(jī)的轉(zhuǎn)速即可測定流量。通過設(shè)定，電腦即可顯示瞬時(shí)流量，并且通過WSN傳送給石油鉆井實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)。圖4的流量計(jì)，是超聲波型液位傳感器，以超聲波測定液位，間接控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。以本發(fā)明的方法可以實(shí)現(xiàn)低至幾微升的流量計(jì)量，同樣可用于科研和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的超微型流量計(jì)量。
[0015]
以上公開的僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但是，本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于液體計(jì)量的無壓變量流量計(jì)，其特征在于:由緩沖罐、液位計(jì)、電腦、可編程控制器、調(diào)速電機(jī)、容積泵構(gòu)成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩沖罐部分，其特征在于:有液體進(jìn)出口，不限于方形或錐形坐寸ο3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位計(jì)部分，其特征在于:可以將液位轉(zhuǎn)換為電信號，但不限于浮球式、超聲波、光敏信號等。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可編程控制器部分，其特征在于:它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程，但不限于PLC、單片機(jī)等。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)速電機(jī)部分，其特征在于:電機(jī)轉(zhuǎn)速可以調(diào)整，但不限于變頻器或步進(jìn)電機(jī)等。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容積泵部分，其特征在于:依靠活塞、柱塞、隔膜、齒輪或葉片等工作件在泵體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動或回轉(zhuǎn)運(yùn)動，使泵體內(nèi)若干個(gè)工作腔的容積周期性地變化，而交替地吸入和排出液體的一種泵，但不限于柱塞泵或隔膜泵等。
【專利摘要】流量表只有在管道滿管、有一定壓力的情況下才能準(zhǔn)確計(jì)量，當(dāng)流速不穩(wěn)定、壓力不穩(wěn)定處于明渠狀態(tài)的情況下，很難準(zhǔn)確計(jì)量液體的流量。本發(fā)明提供一種用于液體計(jì)量使用的無壓變量流量計(jì)，由緩沖罐、液位計(jì)、電腦、可編程控制器、調(diào)速電機(jī)、容積泵構(gòu)成。其中，液位計(jì)安裝在緩沖罐內(nèi)部，通過導(dǎo)線和可編程控制器及電腦相連接，傳遞液位信號，可編程控制器通過導(dǎo)線和調(diào)速電機(jī)相連接，根據(jù)液位計(jì)的信號控制調(diào)速電機(jī)的轉(zhuǎn)速，調(diào)速電機(jī)連接在容積泵上，位于緩沖罐的出口處。為了保持緩沖罐一定的液位，控制器調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，電腦即可換算為瞬時(shí)流量。
【IPC分類】E21B47/00
【公開號】CN104929613
【申請?zhí)枴緾N201410105486
【發(fā)明人】韓曉玲, 楊超, 韓文峰
【申請人】韓文峰
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2014年3月21日