CN101949808B - 稠化仪新型水泥浆稠度测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种稠化仪新型水泥浆稠度测量装置包括：高压釜、浆杯和磁力驱动器，浆杯通过磁力驱动器可旋转安装在高压釜内，搅拌桨叶悬挂在浆杯内；磁力驱动器通过设置在高压釜外部的驱动电机驱动，所述驱动电机上还设置有拉力传感器。本发明取消传统的电位计测量稠度模式，利用拉力传感器来测量驱动电机给磁力驱动器的扭矩，即搅拌桨叶对浆杯内的水泥浆切割扭矩，从而测出水泥浆的稠度值，大大提高了测量系统的稳定性及测量精度。

Description

稠化仪新型水泥浆稠度测量装置
技术领域
本发明涉及一种稠化仪的水泥浆稠度测量装置。
背景技术
用于水泥固井作业的油井水泥，对其稠化时间等物理力学性能指标要求非常严格。在油井水泥国标中，也明确规定要采用增压稠化仪来测定水泥的稠化时间。
现有国内外的稠化仪水泥浆稠度测量方法大多参照美国千德乐公司稠化仪的测量方法，也就是在稠化仪的釜内设置电位计，通过电位计来进行测量。这种方法存在如下问题：
1、测量精度不够。电位计的滑动接触臂的接触压力、电阻片表面的光洁度以及轴承的质量情况都直接影响测量精度，而釜内的高温高压及高污染锈蚀等恶劣环境又使得调好的电位计技术指标很快就下降了。粗大误差产生是不可避免的，有时直接显示的就是错误值。
2、电位计的易损件多，需要经常修理及校正，而修理换件困难。
这些不足使得传统电位计测量方法成为提高稠化仪技术指标的细颈。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测量精度高的稠化仪新型水泥浆稠度测量装置。
本发明的一种稠化仪新型水泥浆稠度测量装置包括：高压釜、浆杯和磁力驱动器，浆杯通过磁力驱动器可旋转安装在高压釜内，搅拌桨叶悬挂在浆杯内；磁力驱动器通过设置在高压釜外部的驱动电机驱动，所述驱动电机上还设置有拉力传感器。
优选地，所述磁力驱动器进一步包括安装在高压釜底部的驱动器壳体和套装在该壳体内磁驱芯轴，所述磁驱芯轴一端固定在所述浆杯的底部，另一端设置有被动内磁铁。
优选地，所述驱动电机进一步包括：电机壳体、第一轴承、转子和主动外磁铁，该电机壳体内安装有定子，第一轴承安装在所述电机壳体上，转子通过所述第一轴承可转动安装在所述电机壳体上，所述转子为空芯结构，主动外磁铁安装在所述转子的内壁上；所述电机壳体通过第二轴承可旋转悬挂固定在所述驱动器壳体上，当所述定子驱动所述转子转动时，所述转子带动所述主动外磁铁旋转，以驱动所述磁力驱动器的磁驱芯轴旋转，通过所述拉力传感器测量所述驱动电机的扭矩，从而测出水泥浆的稠度值。
本发明具有如下优点：
1、取消传统的电位计测量稠度模式，利用拉力传感器来测量驱动电机给磁力驱动器的扭矩，即搅拌桨叶对浆杯内的水泥浆切割扭矩，从而测出水泥浆的稠度值，大大提高了测量系统的稳定性及测量精度；
2、新式结构易损件少，维护简单，并简化了稠化仪的操作；
3、不需要经常校正；
4、提高了稠化仪整体性能指标。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为驱动电机与磁力驱动器装配结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括：高压釜8、浆杯17和磁力驱动器6，浆杯17通过磁力驱动器6可旋转安装在高压釜8内，搅拌桨叶10悬挂在浆杯17内固定搅拌桨叶10的轴穿出浆杯17并固定在高压釜8的釜盖9上。磁力驱动器6通过设置在高压釜8外部的驱动电机14驱动，驱动电机14上还设置有拉力传感器16，用来平衡和检测驱动电机14在旋转驱动磁力驱动器6时的扭矩。
如图1所示，磁力驱动器6进一步包括安装在高压釜8底部的驱动器壳体12和套装在驱动器壳体12内磁驱芯轴13，磁驱芯轴13一端通过驱动盘11固定在浆杯17的底部，另一端则设置有被动内磁铁7，被动内磁铁7与设置在驱动电机14上的主动外磁铁(下述)相适配。
如图1、2所示，驱动电机14进一步包括：电机壳体1、第一轴承4、转子3和主动外磁铁5，电机壳体1内安装有定子2，第一轴承4安装在电机壳体1上，转子3通过第一轴承4可转动安装在电机壳体1上，转子3为空芯结构，主动外磁铁5安装在转子3的内壁上。
电机壳体1通过第二轴承15可旋转悬挂固定在驱动器壳体12上，当定子2驱动转子3转动时，转子3带动主动外磁铁5旋转，再通过磁力使安装有被动内磁铁7的磁驱芯轴13旋转。
这样，浆杯17旋转，装在浆杯17内的水泥浆被搅拌桨叶10切割，根据作用力与反作用的关系，就可以通过拉力传感器16测量驱动电机6的扭矩，从而测出水泥浆的稠度值。
采用本发明的测量装置取消了传统的电位计测量稠度模式，大大简化了整个测量的结构，不仅便于维护，而且简化了操作。
另外，由于是通过驱动电机直接驱动磁力驱动器旋转，并通过拉力传感器来测量扭矩，因此使得测量精度大大提高。
此外，由于测量单元是设置在高压釜的外部，因此不会受到釜内高温高压的影响，从而大大提高了测量的稳定性。
并且，本发明通过将主动外磁铁5直接安装在转子3上，这样，就取消了以往的转子3的动力输出轴，同时将具有与主动外磁铁5相适配的被动内磁铁7的磁力驱动器6同轴套装在主动外磁铁5内，不仅使得整个驱动的安装空间占用控制到最小，而且无需附加长度，大大缩小了整个稠化仪的体积，可以将稠化仪做成便携式结构。此外，由于是通过转子3直接控制主动外磁铁5旋转，进而由主动外磁铁5控制磁力驱动器6旋转，从而将机械损耗降低到了最小，几乎可以达到零损耗。

Claims (3)

1.一种稠化仪新型水泥浆稠度测量装置，其特征在于，包括：高压釜、浆杯和磁力驱动器，浆杯通过磁力驱动器可旋转安装在高压釜内，搅拌桨叶装在浆杯内，固定所述搅拌桨叶的轴穿出所述浆杯并固定在所述高压釜的釜盖上不能转动；磁力驱动器通过设置在高压釜外部的驱动电机驱动，所述驱动电机上还设置有拉力传感器，通过所述拉力传感器测量所述驱动电机给所述磁力驱动器的扭矩。
2.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述磁力驱动器进一步包括安装在高压釜底部的驱动器壳体和套装在该壳体内磁驱芯轴，所述磁驱芯轴一端固定在所述浆杯的底部，另一端设置有被动内磁铁。
3.如权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述驱动电机进一步包括：电机壳体、第一轴承、转子和主动外磁铁，该电机壳体内安装有定子，第一轴承安装在所述电机壳体上，转子通过所述第一轴承可转动安装在所述电机壳体上，所述转子为空芯结构，主动外磁铁安装在所述转子的内壁上；所述电机壳体通过第二轴承可旋转悬挂固定在所述驱动器壳体上，当所述定子驱动所述转子转动时，所述转子带动所述主动外磁铁旋转，以驱动所述磁力驱动器的磁驱芯轴旋转。
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