專利名稱：壓差式泥漿密度測定儀的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種泥漿密度檢測儀器。
在本實用新型之前，泥漿密度測量有以下幾種方法；如浮子式密度計，壓力式密度計，重力式密度計、振動式密度計等；這些密度計的共同缺點是1、不耐高壓，不能直接接入工作管路；2、主要測量元件不耐沖擊，易損壞；3、測量元件易被堵、被卡、工作可靠性差；4、結(jié)構(gòu)復雜，加工精度高，大多要求另配定量泵，因而價格昂貴，不便維修使用；5、測量精度受壓力、流態(tài)及液體其它性能的影響很大，故至今未在鉆井現(xiàn)場中使用。
本實用新型的目的是提供一種耐沖擊、壽命長、工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、造價低，并能直接放入泥漿槽內(nèi)，連續(xù)測量泥漿密度的儀器。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的，根據(jù)水力學原理和實際測量中得知1、靜液柱中任意兩點間的壓差可用下式表示△P＝g·ρ·△H式中△H為兩點間的高差，△P為兩點間的壓差，ρ為液體密度，g為重力加速度。
從式中可以看出當△H定值時，壓差△P與密度ρ成正比。
2、液體在水平放置的管內(nèi)滿管流過時，如果流態(tài)為穩(wěn)定流，則在同一過水截面上的上下兩對稱點的壓差△P與液體的動壓力和流速無關(guān)，也可用上式表示(參看圖2及其A－A剖面圖)即
△P＝g·ρ·△H式中△H為上下對稱點B、C之間的高差，△P為上下對稱點B、C之間的壓差，ρ為液體密度，g為重力加速度，即當△H一定時，△P與ρ成正比。
3、液體在水平放置管內(nèi)滿管流過時，如果管長L≥d(為管子內(nèi)徑)，測量截面A－A距液體流入端的距離m≥6d，距液體流出端的距離n≥3d，則測量截面A－A處的流態(tài)為穩(wěn)定流。
以上述結(jié)論為據(jù)，制作出如圖2及其A－A剖面圖所示的壓差信號系統(tǒng)。從圖中看出，上下對稱點B、C之間的高差△H是定值，壓差△P只與液體密度ρ有關(guān)，即正比關(guān)系；而與管內(nèi)的壓力，流速無關(guān)。該壓差△P通過壓差傳感器15轉(zhuǎn)換成電信號，由信號傳輸線17輸出，經(jīng)放大器3放大，A／D轉(zhuǎn)換器4轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送入計算機5，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后，由顯示儀表7直接顯示液體密度，也可用打印機6打印輸出，或聲光報警器8聲光報警。
本實用新型用以下實施例給出(參看

圖1)它由測量系統(tǒng)1、放大器3、A／D轉(zhuǎn)換器4，計算機5，打印機6、數(shù)字顯示儀7、聲光報警器8等組成。測量系統(tǒng)1(參看圖2及其A－A剖面圖)包括流態(tài)穩(wěn)定管11，上測壓管16、下測壓管13，上連通管18、下連通管19、壓差傳感器15等，其特點是壓差傳感器15的上端與上連通管18的下端相連，上連通管18的上端插入上測壓管16頂部并留1mm間隙，壓差傳感器15的下端與下連通管19的上端相連接，下連通管19的下端連接在下測壓管13的管壁上；上、下測壓管16、13、分別在流態(tài)穩(wěn)定管11測量截面A－A上下對稱點B、C上引出；B點與C點之間的距離為△H，△H與下測壓管13的外徑之和小與流態(tài)穩(wěn)定管11的外徑；流態(tài)穩(wěn)定管11的管壁分別遮堵住上、下測壓管16、13管口B、C的上半部，B、C管口的下半部與流態(tài)穩(wěn)定管11相通；流態(tài)穩(wěn)定管11水平放置，其長度L≥9d(d為流態(tài)穩(wěn)定管11的內(nèi)徑)，測量截面A－A距流態(tài)穩(wěn)定管11的液體流入端的距離m≥6d，距液體流出端的距離n≥3d。
上、下測壓管16、13管口B、C的下部半開的目的，是要將測壓管內(nèi)的空氣堵在管內(nèi)，起隔離和緩沖作用，防止液體(泥漿)進入上、下連通管18、19、與壓差傳感器接觸。使△H與下測壓管13的外徑之和小于流態(tài)管11外徑的目的，是要在下測壓管13的管口C下有一個斜面，可使泥漿在流態(tài)穩(wěn)定管11中流動時，沖刷下測壓管13的管口C，防止泥漿中的雜質(zhì)(如泥漿中的鉆屑)堵塞管口C，影響測量精度。將態(tài)穩(wěn)定管11水平放置，使測量截面A－A距泥漿流入端的距離m≥6d，距泥漿流出端的距離n≥3d的目的，是使泥漿在測量截面A－A處形成穩(wěn)定流。上、下測量管16、13、分別連接在測量截面的上、下對稱點B、C上的目的，是為了使B、C點間的壓差△P與穩(wěn)定管11內(nèi)的壓力，流速無關(guān)，而僅與泥漿密度ρ成正比，這樣壓差△P信號經(jīng)計算機處理后能直接顯示出泥漿密度ρ的值。
本實用新型與其他泥漿密度測量儀器相比的明顯優(yōu)點是1、消除了壓力、流速、流態(tài)及泥漿其它性能對泥漿密度測量的影響，提高了測量精度。
2、能直接放入槽內(nèi)進行泥漿密度的連續(xù)測量。
3、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、安裝方便、操作簡單、易行；具有較好的抗震、防堵、耐沖擊、耐腐蝕的性能。
權(quán)利要求1.一種泥漿密度測定儀，它由測量系統(tǒng)1、放大器3、A/D轉(zhuǎn)換器4、計算機5、打印機6、數(shù)字顯示儀7、聲光報警器8等組成，其特征在于A測量系統(tǒng)1包括流態(tài)穩(wěn)定管11、上測壓管16、下測壓管13、上連通管18、下連通管19、壓差傳感器15等；壓差傳感器15的上端與上連通管18的下端相連，上連通管18的上端插入上測壓管16的頂部并留間隙；壓差傳感器15的下端與下連通管19的上端連接，下連通管19的下端焊固在下測壓管13的管壁上；上、下測壓管16、13分別焊固在流態(tài)穩(wěn)定管11的測量截面A-A的上下對稱點B、C上；流態(tài)穩(wěn)定管11的管壁分別遮堵上、下測壓管16、13管口B、C的上半部分；B、C管口的下半部與流態(tài)穩(wěn)定管11相通；上、下連通管18、19分別與上、下測壓管16、13相通；B測量截面A-A的上下對稱點B、C之間的距離為△H、△H與測壓管13外徑之和小于流態(tài)穩(wěn)定管11的外徑；C流態(tài)穩(wěn)定管11水平放置，其長度L≥9d(d為流態(tài)穩(wěn)定管11的內(nèi)徑)，測量截面A-A距液體流入端的距離m≥6d，距液體流出端的距離n≥3d。
專利摘要一種壓差式泥漿密度連續(xù)測量儀，它由測量元件、計算機、顯示儀表等組成，本儀器消除了壓力、流量、流態(tài)及泥漿其它性能對泥漿密度測量的影響，因此測量值準確，本儀器能直接放入槽內(nèi)或進行泥漿密度連續(xù)測量；本儀器結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、安裝方便、操作簡單、易行，具有良好的抗震、防堵、耐沖擊、耐腐蝕的功能。
文檔編號G01N9/26GK2094741SQ9121079
公開日1992年1月29日 申請日期1991年6月27日 優(yōu)先權(quán)日1991年6月27日
發(fā)明者蔣震亞, 王鵬飛 申請人:遼河石油學校