CN1068193A - 压差式液体密度连续测定仪 - Google Patents
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Abstract
一种压差式液体密度连续测量仪,它由测量元
件、计算机、显示仪表等组成,本仪器消除了压力、流
量、流态及液体其它性能对液体密度测量的影响,因
此测量值准确;本仪器能直接放入槽内或直接接入各
种压力、流量级别的管路内,进行液体密度连续测量,
本仪器结构简单、工作可靠、安装方便、操作简单、易
行,具有良好的抗震、防堵、耐冲击、耐腐蚀的功能。
Description
本发明涉及一种液体密度检测仪器。
在本发明之前,液体密度测量有以下几种方法;如:浮子式密度计,压力式密度计,重力式密度计、振动式密度计等;这些密度计的共同缺点是:1、不耐高压,不能直接接入工作管路;2、主要测量元件不耐冲击,易损坏;3、测量元件易被堵、被卡、工作可靠性差;4、结构复杂,加工精度高,大多要求另配定量泵,因而价格昂贵,不便维修使用;5、测量精度受压力、流态及液体其它性能的影响很大,故至今未在钻井现场中使用。
本发明的目的是提供一种耐冲击、寿命长、工作可靠、结构简单、造价低,并能直接接入具有各种压力的工作管路(或槽)内,连续测量各种牛顿和非牛顿液体密度的仪器。
本发明是这样实现的,根据水力学原理和实际测量中得知:
1、静液柱中任意两点间的压差可用下式表示:
△P=g·ρ·△H
式中:△H为两点间的高差,△P为两点间的压差,ρ为液体密度,g为重力加速度。
从式中可以看出:当△H定值时,压差△P与密度ρ成正比。
2、液体在水平放置的管内满管流过时,如果流态为稳定流,则在同一过水截面上的上下两对称点的压差△P与液体的动压力和流速无关,也可用上式表示(参看图2及其A-A剖面图)即:
△P=g·ρ·△H
式中△H为上下对称点B、C之间的高差,△P为上下对称点B、C之间的压差,ρ为液体密度,g为重力加速度,即当△H一定时,△P与ρ成正比。
3、液体在水平放置管内满管流过时,如果管长L≥9d(d为管子内径),测量截面A-A距液体流入端的距离a≥6d,距液体流出端的距离n≥3d,则测量截面A-A处的流态为稳定流。
以上述结论为据,制作出如图2及其A-A剖面图所示的压差信号系统。从图中看出,上下对称点B、C之间的高差△H是定值,压差△P只与液体密度ρ有关,即正比关系;而与管内的压力,流速无关。该压差△P通过压差传感器15转换成电信号,由信号传输线17输出,经放大器3放大,A/O转换器4转换成数字信号送入计算机5,经数据处理后,由显示仪表7直接显示液体密度,也可用打印机6打印输出,或声光报警器8声光报警。
本发明用以下实施例给出(参看图1):它由测量系统1。放大器3、A/O转换器4,计算机5,打印机6、数字显示仪7、声光报警器8等组成。测量系统1(参看图2及其A-A剖面图)包括流态稳定管11,上测压管16、下测压管13,上连通管18、下连通管19、压差传感器15等,其特点是压差传感器15的上端与上连通管18的下端相连,上连通管18的上端插入上测压管16顶部并留1mm间隙,压差传感器15的下端与下连通管19的上端相连接,下连通管19的下端焊固在下测压管13的管壁上;上、下测压管16、13、分别在流态稳定管11测量截面A-A上下对称点B、C上引出;B点与C点之间的距离为△H,△H与下测压管13的外径之和小与流态稳定管11的外径;流态稳定管11的管壁分别遮堵住上、下测压管16、13管口B、C的上半部,B、C管口的下半部与流态稳定管11相通;流态稳定管11水平放置,其长度l≥9d(d为流态稳定管11的内径),测量截面A-A距流态稳定管11的液体流入端的距离a≥6d,距液体流出端的距离n≥3d。
上、下测压管16、13管口B、C的下部半开的目的,是要将测压管内的空气堵在管内,起隔离和缓冲作用,防止液体(泥浆)进入上、下连通管18、19、与压差传感器接触。使△H与下测压管13的外径之和小于流态管11外径的目的,是要在下测压管13的管口C下有一个斜面,可使液体在流态稳定管11中流动时,冲刷下测压管13的管口C,防止液体中的杂质(如泥浆中的钻屑)堵塞管口C,影响测量精度。将态稳定管11水平放置,使测量截面A-A距液体流入端的距离a≥6d,距液体流出端的距离n≥3d的目的,是使液体在测量截面A-A处形成稳定流。上、下测量管16、13、分别焊固在测量截面的上、下对称点B、C上的目的,是为了使B、C点间的压差△P与稳定管11内的压力,流速无关,而仅与液体密度ρ成正比,这样压差△P信号经计算机处理后能直接显示出液体密度ρ的值。
本发明与其他液体密度测量仪器相比的明显优点是:
1、消除了压力、流速、流态及液体其它性能对液体密度测量的影响,提高了测量精度。
2、能直接放入槽内或直接接入各种压力、流速级别的管路内,进行液体密度的连续测量。
3、结构简单、工作可靠、安装方便、操作简单、易行;具有较好的抗震、防堵、耐冲击,耐腐蚀的性能。
Claims (2)
1、一种液体密度测定仪,它由测量系统1、放大器3、A/D转换器4、计算机5、打印机6、数字显示仪7、声光报警器8等组成,其特征在于上下测压管16、13分别从测量系统1中流态稳定区内A-A截面的上下对称点B、C上引出;
2、权利要求1中所述的液体密度测定仪,其特征在于:
A:测量系统1包括流态稳定管11、上测压管16、下测压管13,上连通管18、下连通管19、压差传感器15等;压差传感器15的上端与上连通管18的下端相连,上连通管18的上端插入上测压管16的顶部并留间隙;压差传感器15的下端与下连通管19的上端连接,下连通管19的下端焊固在下测压管13的管壁上;上、下测压管16、13分别焊固在流态稳定管11的测量截面A-A的上下对称点B、C上;流态稳定管11的管壁分别遮堵上、下测压管16、13管口B、C的上半部分,B、C管口的下半部与流态稳定管11相通;上、下连通管18、19分别与上、下测压管16、13相通;
B:测量截面A-A的上下对称点B、C之间的距离为△l、△l与测压管13外径之和小于流态稳定管11的外径;
C:流态稳定管11水平放置,其长度L≥9d(d为流态稳定管11的内径),测量截面A-A距液体流入端的距离a≥6d,距液体流出端的距离n≥3d。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
CN91106162A CN1068193A (zh) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 压差式液体密度连续测定仪 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN91106162A CN1068193A (zh) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 压差式液体密度连续测定仪 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1068193A true CN1068193A (zh) | 1993-01-20 |
Family
ID=4907598
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN91106162A Pending CN1068193A (zh) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 压差式液体密度连续测定仪 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1068193A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104330333A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-02-04 | 南通天蓝环保能源成套设备有限公司 | 一种液体密度测量装置 |
CN107654203A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-02-02 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 钻井液压差式密度传感器稳流承载装置 |
EP3835751A1 (de) * | 2019-12-11 | 2021-06-16 | SICK Engineering GmbH | Verfahren und messanordnungen zum bestimmen der dichte und des massenstroms eines in einer rohrleitung strömenden fluids |
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1991
- 1991-06-27 CN CN91106162A patent/CN1068193A/zh active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104330333A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-02-04 | 南通天蓝环保能源成套设备有限公司 | 一种液体密度测量装置 |
CN107654203A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-02-02 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 钻井液压差式密度传感器稳流承载装置 |
CN107654203B (zh) * | 2017-09-28 | 2024-03-05 | 中石化石油工程技术服务股份有限公司 | 钻井液压差式密度传感器稳流承载装置 |
EP3835751A1 (de) * | 2019-12-11 | 2021-06-16 | SICK Engineering GmbH | Verfahren und messanordnungen zum bestimmen der dichte und des massenstroms eines in einer rohrleitung strömenden fluids |
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
C01 | Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |