CN116026435A - 一种具有故障自诊断功能的流量计 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有故障自诊断功能的流量计，所述流量计包括：磁场传感器、励磁线圈、电极、压差传感器、控制柜、测量管和引流管；所述测量管的上端设置有所述励磁线圈；所述磁场传感器设置在所述励磁线圈的外侧壳体，并与所述控制柜连接，用于将获取的磁场数据发送至所述控制柜；所述压差传感器的两个压力测量口通过所述引流管分别监测所述测量管两端的压力，与所述控制柜连接，用于将所述测量管两端的压力发送至所述控制柜；所述控制柜根据所述测量管两端的压力和所述磁场数据确定所述流量计是否发生故障。实现故障实时诊断，较大程度地减轻了流量计故障排查的工作量。

Description

一种具有故障自诊断功能的流量计

技术领域

本发明属于油田注水流量计以及油田信息化建设技术领域，具体是一种具有故障自诊断功能的流量计。

背景技术

注水是油田开发及提高油田采收率的重要手段，注水效果的好坏直接影响到油田开采的效果，注水过多会造成地层紊乱，油井产液含水量上升，甚至地层破坏，环境污染；注水量过少会引起地层压力下降，油井产液量不足，影响油田经济效益。流量计对于注水量的准确计量起到至关重要的作用，目前，油田注水计量所用流量计大部分为涡街或者磁电流量计，随着使用时间的增长，内部电子元器件会出现故障，再者，受到注入水质的影响，其内部测量端或者管线内部会出现污物，如流量计内部管道三角柱有缠绕物、电极上有油污、永磁铁吸附铁屑、铁锈等，这都会导致仪表出现计量误差与计量不稳定等问题。这种故障一般很难被发现，这就导致流量计会长时间处于带病工作状态。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种具有故障自诊断功能的流量计。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种具有故障自诊断功能的流量计，所述流量计包括：磁场传感器、励磁线圈、电极、压差传感器、控制柜、测量管和引流管；

所述测量管的上端设置有所述励磁线圈；

所述磁场传感器设置在所述励磁线圈的外侧壳体，并与所述控制柜连接，用于将获取的磁场数据发送至所述控制柜；

所述压差传感器的两个压力测量口通过所述引流管分别监测所述测量管两端的压力，与所述控制柜连接，用于将所述测量管两端的压力发送至所述控制柜；

所述控制柜根据所述测量管两端的压力和所述磁场数据确定所述流量计是否发生故障。

可选的，所述流量计还包括：显示屏和线缆；所述控制柜通过所述线缆与所述显示屏连接。

可选的，所述励磁线圈具体包括：形状为两只无骨架马鞍型线圈，设置在所述测量管的上下两侧，外围加装一层高磁导率砂钢片组成高斯屏蔽圈，用于防止磁力线散射。

可选的，所述流量计还包括：两对磁靴，设置在所述励磁线圈间，用于保证磁场的均匀性。

可选的，所述测量管为直管，所述测量管的内壁还包括衬里，用于防止所述电极上的感应电流被金属管壁短路。

可选的，所述控制柜还包括：蓝牙和无线模块，用于将所述控制柜获取的数据实时同步到终端设备。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：一种具有故障自诊断功能的流量计，所述流量计包括：磁场传感器、励磁线圈、电极、压差传感器、控制柜、测量管和引流管；所述测量管的上端设置有所述励磁线圈；所述磁场传感器设置在所述励磁线圈的外侧壳体，并与所述控制柜连接，用于将获取的磁场数据发送至所述控制柜；所述压差传感器的两个压力测量口通过所述引流管分别监测所述测量管两端的压力，与所述控制柜连接，用于将所述测量管两端的压力发送至所述控制柜；所述控制柜根据所述测量管两端的压力和所述磁场数据确定所述流量计是否发生故障。实现故障实时诊断，较大程度地减轻了流量计故障排查的工作量。

附图说明

图1是本发明一种具有故障自诊断功能的流量计的整体结构示意图。

附图标记：显示屏1，磁场传感器2，磁靴3，测量管4，压差传感器5，引流管6，电极7，衬里8，励磁线圈9、壳体10、出线管11，控制柜12。

具体实施方式

以下结合附图1，进一步说明本发明一种具有故障自诊断功能的流量计的具体实施方式。本发明一种具有故障自诊断功能的流量计不限于以下实施例的描述。

实施例1：

流量计故障类型主要包括内部管道三角柱有缠绕物、电极上有油污、永磁铁吸附铁屑铁锈、测量段管线内部出现腐蚀、测量段管线内部出现结垢，按照轻微、中度、严重3个等级，分别在实验室测量其不同流量范围值内的磁场感应电动势数值大小，形成流量计故障数据库，并将数据库存储于流量计内部芯片，安装在控制柜12内。

如图1所示，磁场传感器2安装在励磁线圈9外侧壳体的表面，实时测量励磁线圈9所产生的磁场大小，磁场大小为感应电动势数值，磁场传感器2通过线缆与控制柜12连接，控制柜12根据磁场传感器测定的感应电动势数值与流量计芯片内部存储的正常生产情况标准值及各种故障类型数值进行实时对比分析，判断励磁线圈9产生的电磁场是否出现故障，进而判断故障类型及严重程度，磁场传感器2发出指令，控制柜12接收信号，并将结果显示在显示屏1上并进行故障报警。

压差传感器5实时测量电磁流量计的测量管4两端的压力差，两端包括最左端和最右端，并通过压力差的波动与否去判断测量管4是否出现磨损、腐蚀、结垢故障。当测量管4出现上述故障时，测量管4两端的压力差会变化，压差传感器5发出指令，控制柜12接收信号，并控制显示屏1提示故障信息。

如图1所示，励磁线圈9的结构为无骨架马鞍型线圈，设置在测量管4的上下两侧，为防止磁力线散射，外围加装一层高磁导率砂钢片组成高斯屏蔽圈，在励磁线圈9间安装磁靴，有助于保证磁场均匀性。

测量管4为直管，采用非导磁材料加工，并且测量管4属于水力光滑管。衬里8安装在测量管4内壁，并采用高强度、耐腐蚀、耐高温、耐磨损的绝缘材料，有助于防止电极上的感应电流被金属管壁短路。

控制柜12内还包括蓝牙和无线模块，将在线监测的数据实时同步到手机和电脑端。并且通过手机端灵活设定转换模式：

实时监测模式：该模式为默认模式，即磁场传感2和压差传感器5时刻处于运行状态，并时刻将测量值输出到显示屏、手机和电脑端；

定时定点监测模式：也可以设置为定时定点监测模式，当设置为该模式时，每隔15min、30min、1h或更长时间读取磁场传感器2和压差传感器5数据，并将测量值输出到显示屏、手机和电脑端，有利于节能和提高传感器的寿命。

有益效果：

形成一种具有电磁故障和管路故障在线诊断和显示功能的流量计，实现故障实时诊断，较大程度地减轻了流量计故障排查的工作量；

采用磁场传感器安装在励磁线圈外侧壳体的表面，实时测量励磁线圈所产生的磁场大小，有利于及时发现流量计的电磁故障；

压差传感器两个压力测量口通过引流管分别监测测量管的最左端和最右端的压力，实时测量电磁流量计的测量管两端的压力差，有利于及时发现流量计的测量管磨损、腐蚀、结垢等故障；

不受季节变化、昼夜轮换限制，全天候实施在线检测和显示；

磁场传感器和压差传感器均安装在测量管外围，不影响测量管的测试性能；

通过蓝牙和无线模块将在线监测的数据实时同步到手机和电脑端，有利于实施掌握流量计的工作状态。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种具有故障自诊断功能的流量计，其特征在于，所述流量计包括：磁场传感器、励磁线圈、电极、压差传感器、控制柜、测量管和引流管；

所述测量管的上端设置有所述励磁线圈；

所述磁场传感器设置在所述励磁线圈的外侧壳体，并与所述控制柜连接，用于将获取的磁场数据发送至所述控制柜；

所述压差传感器的两个压力测量口通过所述引流管分别监测所述测量管两端的压力，与所述控制柜连接，用于将所述测量管两端的压力发送至所述控制柜；

所述控制柜根据所述测量管两端的压力和所述磁场数据确定所述流量计是否发生故障。

2.根据权利要求1所述的一种具有故障自诊断功能的流量计，其特征在于，所述流量计还包括：显示屏和线缆；所述控制柜通过所述线缆与所述显示屏连接。

3.根据权利要求1所述的一种具有故障自诊断功能的流量计，其特征在于，所述励磁线圈具体包括：形状为两只无骨架马鞍型线圈，设置在所述测量管的上下两侧，外围加装一层高磁导率砂钢片组成高斯屏蔽圈，用于防止磁力线散射。

4.根据权利要求1所述的一种具有故障自诊断功能的流量计，其特征在于，所述流量计还包括：两对磁靴，设置在所述励磁线圈间，用于保证磁场的均匀性。

5.根据权利要求1所述的一种具有故障自诊断功能的流量计，其特征在于，所述测量管为直管，所述测量管的内壁还包括衬里，用于防止所述电极上的感应电流被金属管壁短路。

6.根据权利要求1所述的一种具有故障自诊断功能的流量计，其特征在于，所述控制柜还包括：蓝牙和无线模块，用于将所述控制柜获取的数据实时同步到终端设备。

Images