CN117404031A - 一种可切换管路的超声波流量检测装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可切换管路的超声波流量检测装置及控制方法,涉及钻井工程技术领域,具体涉及录井出口流量数据的超声波检测,检测装置包括壳体、超声波传感器、阻隔组件、液冷散热系统、气体吹扫清洁系统和共用管路组件,壳体具有封闭端和开口端;超声波传感器固定在封闭端;阻隔组件固定在壳体内并设有供超声波垂直穿过的信号通道;液冷散热系统与共用管路组件配合构成循环冷却散热回路;气体吹扫清洁系统可通过共用管路组件对超声波传感器进行清洁。本发明可对超声波传感器进行有效的散热和清洁,并能减少钻井液接触并腐蚀超声波传感器,解决了现有技术因不易散热、易污染、易腐蚀而导致超声波传感器不能连续、可靠、准确检测的问题。
Description
技术领域
本发明涉及钻井工程技术领域,具体涉及录井出口流量数据的超声波检测,尤其涉及一种可切换管路的超声波流量检测装置及控制方法。
背景技术
录井是指用岩矿分析、地球化学、地球物理等方法,观察、采集、收集、记录、分析随钻过程中的固体、液体、气体等井筒返出物信息,以此建立录井地质剖面、发现油气显示、评价油气层,并为石油工程(投资方、钻井工程、其它工程)提供钻井信息服务的过程。
在井下和地面钻井液建立了钻井液循环系统后,通过录井出口流量监测可以采集、测量钻井液循环系统的出口流量数据,并根据流量数据来评价钻井液循环系统的稳定性。例如,若检测到出口流量突然变小,则存在钻井液进入到渗透性强的地层内、井底压力不足等情况,进而可能发生井喷的事故。若检测到出口流量突然增大,则存在地层流体随着高地层压力进入到钻井液循环系统的情况,进而可能会涌出井口造成危害。因此,连续、可靠、准确检测录井出口流量就显得非常重要。
公开号为CN106609661A的专利文献公开了一种钻井液流量检测装置及方法,其包括超声波测距装置、出口流量检测装置探头和出口流量数据采集处理模块,其中,超声波测距装置和出口流量检测装置探头分别安装在钻井液出口管道上,出口流量检测装置探头检测钻井液出口管道的流体流速,超声波测距装置测量钻井液出口管道液面的高度,出口流量数据采集处理模块分别连接于超声波测距装置和出口流量检测装置探头,将钻井液出口管道的流体流速数据和钻井液出口管道液面的高度数据进行信号处理而得到钻井液出口流量。虽然该技术具有较好的出口流量测量效果,但由于钻井液在在钻井液循环系统中为高温、高动能粘稠液体,其出口流速可达到70L/s~140L/s以上,其返出地面后的温度高达90℃,同时钻井液还会因硫化氢气体与液相混合物一起蒸发而产生酸性腐蚀蒸汽。但该技术并未考虑检测装置的防护,因此在实际应用时其存在检测装置不易散热、钻井液易污染探头、酸性蒸汽易腐蚀探头的技术问题,相应地影响了检测装置的使用寿命、检测的连续性、可靠性和准确性。
为此,针对钻井液运行时具有高温、高动能、粘稠及酸性腐蚀蒸汽的特点,为实现录井出口流量的连续、可靠、准确检测,有必要提供一种具有更好防护效果的检测技术。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题,提供了一种可切换管路的超声波流量检测装置及控制方法,本发明可对超声波传感器进行有效的冷却散热和清洁,并能减少高动能粘稠钻井液直接接触超声波传感器和减少高腐蚀性蒸汽腐蚀超声波传感器,解决了现有检测装置因不易散热、钻井液易污染探头、酸性蒸汽易腐蚀探头而导致不能连续、可靠、准确检测的技术问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
第一方面,本发明提供了一种可切换管路的超声波流量检测装置,包括壳体、超声波传感器、阻隔组件、液冷散热系统、气体吹扫清洁系统和共用管路组件,其中,
所述壳体具有封闭端和用于与待测钻井液管路连通的开口端;
所述超声波传感器固定在壳体的封闭端,且超声波传感器的工作端朝向开口端;
所述阻隔组件固定在壳体内并位于超声波传感器与开口端之间,且阻隔组件间设有供超声波垂直穿过的信号通道;
所述液冷散热系统通过共用管路组件与超声波传感器连接,且液冷散热系统与共用管路组件配合构成循环冷却散热回路;
所述气体吹扫清洁系统通过共用管路组件与超声波传感器连接,且气体吹扫清洁系统可通过共用管路组件对超声波传感器进行清洁。
所述液冷散热系统运行时气体吹扫清洁系统与共用管路组件不连通;所述气体吹扫清洁系统运行时液冷散热系统与共用管路组件不连通。
所述共用管路组件包括共用主管、气用开关阀、回液支管、吹气支管、回液开关阀和回液止回阀,共用主管连接在超声波传感器上,共用主管的进口端分别与液冷散热系统和气体吹扫清洁系统连接,共用主管的出口端通过回液支管与液冷散热系统连接,回液开关阀和回液止回阀分别设置在回液支管的两端,液冷散热系统通过共用主管和回液支管构成循环冷却散热回路;气用开关阀设置在共用主管上,吹气支管的进气口与气用开关阀连接,吹气支管的出气口朝向超声波传感器。
所述共用主管以螺旋结构套设在超声波传感器上。
所述共用主管以盘管结构套设在超声波传感器四周。
所述共用主管与回液支管为一体成型管。
所述吹气支管具有一个或两个以上的吹气口,当吹气支管具有两个以上的吹气口时,各吹气口分别位于超声波传感器的两侧。
所述液冷散热系统包括液冷泵、回收液箱、冷却器、液体流动管、第一止回阀和第一开关阀,液冷泵的一端与回收液箱连接,另一端通过流体流动管与共用主管连接,第一止回阀和第一开关阀均设置在液体流动管上,冷却器的一端与回液支管连接,另一端与回收液箱连接。
所述气体吹扫清洁系统包括气动泵、气体流动管、第二止回阀和第二开关阀,气动泵通过气体流动管道与共用主管连接,第二止回阀和第二开关阀均设置在气体流动管上。
所述阻隔组件的数量为多组,每组阻隔组件包括两块隔挡板,两块隔挡板的一端分别固定在壳体两侧,两块隔挡板的另一端之间构成信号通道。
所述阻隔组件中,相邻两组阻隔组件的信号通道错位相交。
所述阻隔组件中,相邻两组阻隔组件之间的间距相同。
所述隔挡板采用可拆卸结构固定在壳体上。
所述阻隔组件的数量为4-6组。
所述壳体的内外表面均设有导热涂层和防腐蚀涂层。
所述壳体为方形或圆形。
第二方面,本发明提供了一种可切换管路的超声波流量检测装置的控制方法,包括超声波传感器的冷却散热控制方法和超声波传感器的清洁控制方法,其中,
所述超声波传感器的冷却散热控制方法包括以下步骤:
步骤1:控制液冷散热系统与共用主管连通,控制气体吹扫清洁系统与共用管路组件断开连通,控制回液开关阀打开,并控制气用开关阀关闭;
步骤2:控制液冷散热系统正转,液冷散热系统控制冷却液通过循环冷却散热回路循环流动,对超声波传感器进行冷却散热;
步骤3:冷却完成后,控制液冷散热系统反转,液冷散热系统通过共用主管回收冷却液,等待下一次开启;
所述超声波传感器的清洁控制方法包括以下步骤:
步骤(1):控制气体吹扫清洁系统与共用管路组件连通,控制液冷散热系统与共用主管断开连通,控制气用开关阀打开,并控制回液开关阀关闭;
步骤(2):控制气体吹扫清洁系统启动,气体吹扫清洁系统控制清洁气体通过共用主管和吹气支管吹洗超声波传感器,吹洗完成后,控制气用开关阀关闭,并控制气体吹扫清洁系统与共用管路组件关闭。
所述清洁气体为氦气或高压气体。
采用本发明的优点在于:
1、本发明所述的检测装置包括阻隔组件、液冷散热系统、气体吹扫清洁系统和共用管路组件,其中,通过阻隔组件能够对钻井液及高腐蚀性蒸汽起到一定的阻挡作用,一方面,其能够阻挡粘稠、污染性和腐蚀性强的油基钻井液沾染超声波传感器,从而减少高动能且粘稠的钻井液直接接触超声波传感器,避免钻井液粘附在超声波传感器上而影响检测的准确性。另一方面,其还能够减少高腐蚀性蒸汽与超声波传感器的接触面积及接触量,进而可降低高腐蚀性蒸汽对超声波传感器的腐蚀效果,相应地就可提高超声波传感器的使用寿命。另外,通过液冷散热系统和气体吹扫清洁系统能够对超声波传感器进行主动的冷却散热和主动清洗,这就使得装置能够适用于动能更强的介质测量,不仅能保证不影响超声波传感器的正常工作,还能确保超声波传感器核心部件长时间工作的可靠性和稳定性。
另外,液冷散热系统和气体吹扫清洁系统能够共用一套管路组件进行冷却散热和清洁,具有集成度高、功能更强、结构更合理的优点。
综合来说,本发明能够减少钻井液对超声波传感器的污染和腐蚀,并具有主动散热及清洁的功能,能够耐受100℃及以上高温环境,实现降温并确保超声波传感器的工作稳定;能够承受高温腐蚀性蒸汽环境影响,可长时间稳定可靠开展探测;能够适应大排量情况下高动能粘稠钻井液影响,确保超声波传感器头不被污染和影响,或将影响降低到最小,因而有利于使装置达到连续、可靠、准确检测的技术效果。
2、本发明采用共用主管、气用开关阀、回液支管、吹气支管、回液开关阀和回液止回阀作为共用管路组件,其能够在简化结构的前提下使液冷散热系统和气体吹扫清洁系统分别独立运行而不相互影响,有利于降低装置成本。
3、本发明中的共用主管以螺旋结构或盘管结构套设在超声波传感器上,其能够对超声波传感器进行全面冷却散热,具有更好的冷却散热效果。
4、本发明在吹气支管具有两个以上的吹气口时将各吹气口分别设置在超声波传感器的两侧,其有利于提高超声波传感器的清洁效果。
5、本发明通过冷却器能够加快进行热交换后冷却液的散热速度,进而有利于对超声波传感器起到长期持续的有效冷却。
6、本发明通过多组阻隔组件能够在不影响超声波传感器检测效果的前提下提高钻井液的阻挡效果,进一步提高了超声波传感器的防护效果。
7、本发明通过导热涂层和防腐蚀涂层还能够利用壳体散热并防腐,有利于提高装置的散热效果和使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中标记为:1、壳体,2、超声波传感器,3、隔挡板,4、液冷散热系统,5、气体吹扫清洁系统,6、共用管路组件,7、信号通道,8、共用主管,9、气用开关阀,10、回液支管,11、吹气支管,12、回液开关阀,13、回液止回阀,14、液冷泵,15、回收液箱,16、冷却器,17、液体流动管,18、第一止回阀,19、第一开关阀,20、气动泵,21、气体流动管,22、第二止回阀,23、第二开关阀。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更为清楚,下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明,本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
实施例1
本实施例提供了一种可切换管路的超声波流量检测装置,如图1所示,其包括壳体1、超声波传感器2、阻隔组件、液冷散热系统4、气体吹扫清洁系统5和共用管路组件6,其中,各组成的结构、位置及连接关系分别如下:
所述壳体1为具有一定长度的方形筒体或圆形筒体,并具有封闭端和开口端。壳体1可通过开口端与待测钻井液管路的连通。
另外,为提高装置的散热效果和防腐蚀效果,本实施例优选在壳体1的内外表面均设有导热涂层和防腐蚀涂层。
所述超声波传感器2固定在壳体1的封闭端,且超声波传感器2的工作端朝向开口端。优选的,超声波传感器2同时具有超声波信号发射和接收功能,其工作端指收发超声波信号的一端,在实际应用时检测装置通过该超声波传感器2检测钻井液的流量。
所述阻隔组件固定在壳体1内并位于超声波传感器2与开口端之间,且阻隔组件间设有供超声波垂直穿过的信号通道7。由于该阻隔组件设置在超声波传感器2与钻井液之间,且阻隔组件仅设置一较窄的供超声波信号通过的信号通道7,因此其能够有效阻挡钻井液及高腐蚀性蒸汽,从而避免超声波传感器2被粘附、污染和腐蚀。
所述液冷散热系统4通过共用管路组件6与超声波传感器2连接,该液冷散热系统4与共用管路组件6配合构成循环冷却散热回路,液冷散热系统4可驱动冷却液在循环冷却散热回路中循环流动,进而对超声波传感器2起到冷却散热的效果。
所述气体吹扫清洁系统5通过共用管路组件6与超声波传感器2连接,该气体吹扫清洁系统5可通过共用管路组件6对超声波传感器2进行清洁。
需要说明的是,上述液冷散热系统4和气体吹扫清洁系统5不能同时启动运行,即液冷散热系统4运行时气体吹扫清洁系统5与共用管路组件6不连通,气体吹扫清洁系统5运行时液冷散热系统4与共用管路组件6不连通。也就是说,当通过液冷散热系统4对超声波传感器2进行散热时,气体吹扫清洁系统5不能对超声波传感器2进行清洁工作,反之亦然。
本实施例中的共用管路组件6包括共用主管8、气用开关阀9、回液支管10、吹气支管11、回液开关阀12和回液止回阀13。其中,
所述共用主管8连接在超声波传感器2上,其连接方式主要为共用主管8以螺旋结构套设在超声波传感器2上或以盘管结构套设在超声波传感器2四周,这样就可以增大共用主管8与超声波传感器2的接触面积,以便于提高超声波传感器2的冷却散热效果。另外,共用主管8的进口端分别与液冷散热系统4和气体吹扫清洁系统5连接,共用主管8的出口端通过回液支管10与液冷散热系统4连接。需要说明的是,共用主管8与回液支管10既可为一体成型的整体管,也可为两根单管;当共用主管8与回液支管10为整体管时,本实施例将其划分为共用主管8和回液支管10仅仅只是形式上的划分。
所述回液开关阀12和回液止回阀13分别设置在回液支管10的两端,且回液开关阀12靠近共用主管8,而回液止回阀13靠近液冷散热系统4。当液冷散热系统4、共用主管8和回液支管10三者相互连接后,液冷散热系统4即通过共用主管8和回液支管10构成循环冷却散热回路。
所述气用开关阀9设置在共用主管8上,吹气支管11的进气口与气用开关阀9连接,吹气支管11的出气口朝向超声波传感器2。当气用开关阀9被打开后,共用主管8与吹气支管11连通,此时气体吹扫清洁系统5可通过共用主管8和吹气支管11吹洗超声波传感器2的表面,达到快速清洁超声波传感器2的目的。
进一步的,吹气支管11具有一个或两个以上的吹气口,当吹气支管11具有一个吹气口时,该吹气口位于超声波传感器2的一侧;当吹气支管11具有两个以上的吹气口时,各吹气口分别位于超声波传感器2的两侧。
需要说明的是,本实施例液冷散热系统4和气体吹扫清洁系统5的具体结构不作限定,采用现有技术中能够常规冷却散热和气体定向吹扫的结构均可。
本实施例在实际应用时通过壳体1将超声波传感器2安装在钻井循环系统出口防溢管上方,正对超声波传感器2入射防溢管内液面的位置预留孔位和不预留孔位均可与本案适配,其钻井过程或试油作业等钻井实施过程中机械钻进、循环和待令等工作状态下适用,其实施原理为:
当需要对超声波传感器2进行冷却散热时,先控制液冷散热系统4与共用主管8连通,并使气体吹扫清洁系统5与共用管路组件6断开连通,同时控制回液开关阀12打开并使气用开关阀9关闭;然后控制液冷散热系统4正转,液冷散热系统4控制冷却液通过循环冷却散热回路循环流动,以此起到对超声波传感器2进行冷却散热的作用。当冷却完成后,为便于后续对超声波传感器2进行吹洗,需要先控制液冷散热系统4反转,使冷却液回收至液冷散热系统4中。需要说明的是,在该回收冷却液的过程中,回液止回阀13能够起到防止液冷散热系统4中冷却液回流的作用。
当需要对超声波传感器2进行清洁时,先控制气体吹扫清洁系统5与共用管路组件6连通并使液冷散热系统4与共用主管8断开连通,同时控制气用开关阀9打开并使回液开关阀12关闭;然后控制气体吹扫清洁系统5启动,气体吹扫清洁系统5则控制清洁气体通过共用主管8和吹气支管11吹洗超声波传感器2,起到清洁超声波传感器2的目的。当吹洗清洁完成后,需要控制气用开关阀9关闭,以及使气体吹扫清洁系统5与共用管路组件6关闭(断开连通),以便于液冷散热系统4工作。
通过本方案设计,能够实现在主动干预或定时启动下利用共用管路组件6分别使用冷却液循环对高温、腐蚀性环境中的超声波传感器降温以提升其长时间运行的可靠性和稳定性,以及采用气体定向吹扫的方式清洁被防溢管内高速移动钻井液沾染的超声波传感器表面;本方案具有高效利用局限狭窄空间内实现降温和吹扫清洁功能,从而确保超声波传感器的工作稳定性和可靠性。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上对液冷散热系统4和气体吹扫清洁系统5作了进一步的限定。如图1所示,
所述液冷散热系统4包括液冷泵14、回收液箱15、冷却器16、液体流动管17、第一止回阀18和第一开关阀19。其中,回收液箱15中装填有冷却液,液冷泵14的进液端与回收液箱15连接,出液端通过流体流动管与共用主管8连接,第一止回阀18和第一开关阀19均设置在液体流动管17上,且第一开关阀19位于第一止回阀18与液冷泵14之间;冷却器16为现有常规带散热翅片的冷却结构,其一端与回液支管10连接,另一端与回收液箱15连接。当液冷散热系统4工作对超声波传感器2进行冷却散热时,经过热交换后的热冷却液先进入到冷却器16中冷却,再回流至回收液箱15中。
所述气体吹扫清洁系统5包括气动泵20、气体流动管21、第二止回阀22和第二开关阀23。其中,气动泵20通过气体流动管21道与共用主管8连接,第二止回阀22和第二开关阀23均设置在气体流动管21上,且第二开关阀23位于第二止回阀22与气动泵20之间。该气动泵20可通过管道泵送氦气或高压气体吹洗超声波传感器2。
实施例3
本实施例在实施例1或实施例2的基础上对阻隔组件的结构作了进一步的限定。本实施例将阻隔组件的数量设置为多组,具体可设为4-6组,以图1所示方向为例,各组阻隔组件从下至上依次固定在壳体1上,且相邻两组阻隔组件之间的间距相同。
进一步的,每组阻隔组件包括两块隔挡板3,两块隔挡板3的一端分别采用可拆卸结构固定在壳体1两侧,两块隔挡板3的另一端之间则构成供超声波信号通过的信号通道7。由于隔挡板可拆卸,因此在使用时还可根据实际情况相应调节以起到更好的阻挡效果。
更进一步的,为提高阻隔组件对超声波传感器2的防护效果,优选相邻两组阻隔组件的信号通道7错位相交。如图1所示,从下至上,奇数组阻隔组件中的信号通道7略微靠右,而偶数组阻隔组件中的信号通道7则略微靠左,以此交错排布,在不影响超声波信号发射和接收的前提下,既能够防止下方防溢管内高速流动的飞溅沾染污损超声波传感器表面,又能留够充足空间保障散热和防砂堵,且在气体吹扫时便于气体流动冲洗传感器下方空间保障壳体内部清洁。
实施例4
本实施例在实施例1-3中任一实施例的基础上提供了一种可切换管路的超声波流量检测装置的控制方法,该控制方法包括超声波传感器2的冷却散热控制方法和超声波传感器2的清洁控制方法,其中,
所述超声波传感器2的冷却散热控制方法包括以下步骤:
步骤1:控制液冷散热系统4与共用主管8连通,控制气体吹扫清洁系统5与共用管路组件6断开连通,控制回液开关阀12打开,并控制气用开关阀9关闭。
步骤2:控制液冷散热系统4正转,液冷散热系统4控制冷却液通过由共用主管8和回液支管10构成的循环冷却散热回路循环流动,由于共用主管8连接在超声波传感器2上,因此当冷却液经过超声波传感器2时,就能够与超声波传感器2进行热交换,带走超声波传感器2的热量,达到冷却散热的目的。
步骤3:冷却完成后,控制液冷散热系统4反转,液冷散热系统4通过共用主管8回收冷却液,等待下一次开启,同时也便于气体吹扫清洁系统5使用共用主管8对超声波传感器2进行清洁。
所述超声波传感器2的清洁控制方法包括以下步骤:
步骤(1):控制气体吹扫清洁系统5与共用管路组件6连通,控制液冷散热系统4与共用主管8断开连通,控制气用开关阀9打开,并控制回液开关阀12关闭;
步骤(2):控制气体吹扫清洁系统5启动,气体吹扫清洁系统5控制清洁气体(氦气、高压气体)通过共用主管8和吹气支管11吹洗超声波传感器2,吹洗完成后,控制气用开关阀9关闭,并控制气体吹扫清洁系统5与共用管路组件6关闭,以便于气体吹扫清洁系统5使用共用主管8对超声波传感器2进行带有压力的气体吹扫和清洁。
需要说明的是,由于装置解决技术的实现方案与方法相似,因此基于同一创新构思,本实施例中具体的装置的实施可以参见前述装置的实施,重复之处不再赘述。
综合来说,本发明通过阻隔组件能显著减少防溢管内高速流动的钻井液与超声波传感器2等核心部件的直接接触,通过气动泵20能在工况允许或超声波传感器2闲时开展喷气和清洗作业,使超声波传感器2表面保持清洁。通过壳体1能够初步隔离高温能量场,并通过主动液冷和循环到远端被动冷却的可切换管路方式在传感器工作时降低传感器、壳体及工作环境温度,并在传感器闲时采用定时或主动干预进行气体冲洗清洁传感器表面。通过相对封闭的结构和耐腐蚀的用料及涂层,能够降低温度确保超声波传感器2核心部件与高腐蚀性蒸汽减少接触,因而具有显著创新性。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,本说明书中所公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的替代特征加以替换;所公开的所有特征、或所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以任何方式组合。
Claims (18)
1.一种可切换管路的超声波流量检测装置,其特征在于:包括壳体(1)、超声波传感器(2)、阻隔组件、液冷散热系统(4)、气体吹扫清洁系统(5)和共用管路组件(6),其中,
所述壳体(1)具有封闭端和用于与待测钻井液管路连通的开口端;
所述超声波传感器(2)固定在壳体(1)的封闭端,且超声波传感器(2)的工作端朝向开口端;
所述阻隔组件固定在壳体(1)内并位于超声波传感器(2)与开口端之间,且阻隔组件间设有供超声波垂直穿过的信号通道(7);
所述液冷散热系统(4)通过共用管路组件(6)与超声波传感器(2)连接,且液冷散热系统(4)与共用管路组件(6)配合构成循环冷却散热回路;
所述气体吹扫清洁系统(5)通过共用管路组件(6)与超声波传感器(2)连接,且气体吹扫清洁系统(5)可通过共用管路组件(6)对超声波传感器(2)进行清洁。
2.根据权利要求1所述的一种可切换管路的超声波流量检测装置,其特征在于:所述液冷散热系统(4)运行时气体吹扫清洁系统(5)与共用管路组件(6)不连通;所述气体吹扫清洁系统(5)运行时液冷散热系统(4)与共用管路组件(6)不连通。
3.根据权利要求1所述的一种可切换管路的超声波流量检测装置,其特征在于:所述共用管路组件(6)包括共用主管(8)、气用开关阀(9)、回液支管(10)、吹气支管(11)、回液开关阀(12)和回液止回阀(13),共用主管(8)连接在超声波传感器(2)上,共用主管(8)的进口端分别与液冷散热系统(4)和气体吹扫清洁系统(5)连接,共用主管(8)的出口端通过回液支管(10)与液冷散热系统(4)连接,回液开关阀(12)和回液止回阀(13)分别设置在回液支管(10)的两端,液冷散热系统(4)通过共用主管(8)和回液支管(10)构成循环冷却散热回路;气用开关阀(9)设置在共用主管(8)上,吹气支管(11)的进气口与气用开关阀(9)连接,吹气支管(11)的出气口朝向超声波传感器(2)。
4.根据权利要求3所述的一种可切换管路的超声波流量检测装置,其特征在于:所述共用主管(8)以螺旋结构套设在超声波传感器(2)上。
5.根据权利要求3所述的一种可切换管路的超声波流量检测装置,其特征在于:所述共用主管(8)以盘管结构套设在超声波传感器(2)四周。
6.根据权利要求3所述的一种可切换管路的超声波流量检测装置,其特征在于:所述共用主管(8)与回液支管(10)为一体成型管。
7.根据权利要求3所述的一种可切换管路的超声波流量检测装置,其特征在于:所述吹气支管(11)具有一个或两个以上的吹气口,当吹气支管(11)具有两个以上的吹气口时,各吹气口分别位于超声波传感器(2)的两侧。
8.根据权利要求3所述的一种可切换管路的超声波流量检测装置,其特征在于:所述液冷散热系统(4)包括液冷泵(14)、回收液箱(15)、冷却器(16)、液体流动管(17)、第一止回阀(18)和第一开关阀(19),液冷泵(14)的一端与回收液箱(15)连接,另一端通过流体流动管与共用主管(8)连接,第一止回阀(18)和第一开关阀(19)均设置在液体流动管(17)上,冷却器(16)的一端与回液支管(10)连接,另一端与回收液箱(15)连接。
9.根据权利要求3所述的一种可切换管路的超声波流量检测装置,其特征在于:所述气体吹扫清洁系统(5)包括气动泵(20)、气体流动管(21)、第二止回阀(22)和第二开关阀(23),气动泵(20)通过气体流动管(21)道与共用主管(8)连接,第二止回阀(22)和第二开关阀(23)均设置在气体流动管(21)上。
10.根据权利要求3所述的一种可切换管路的超声波流量检测装置,其特征在于:所述阻隔组件的数量为多组,每组阻隔组件包括两块隔挡板(3),两块隔挡板(3)的一端分别固定在壳体(1)两侧,两块隔挡板(3)的另一端之间构成信号通道(7)。
11.根据权利要求10所述的一种可切换管路的超声波流量检测装置,其特征在于:所述阻隔组件中,相邻两组阻隔组件的信号通道(7)错位相交。
12.根据权利要求10所述的一种可切换管路的超声波流量检测装置,其特征在于:所述阻隔组件中,相邻两组阻隔组件之间的间距相同。
13.根据权利要求10所述的一种可切换管路的超声波流量检测装置,其特征在于:所述隔挡板(3)采用可拆卸结构固定在壳体(1)上。
14.根据权利要求10所述的一种可切换管路的超声波流量检测装置,其特征在于:所述阻隔组件的数量为4-6组。
15.根据权利要求1所述的一种可切换管路的超声波流量检测装置,其特征在于:所述壳体(1)的内外表面均设有导热涂层和防腐蚀涂层。
16.根据权利要求1所述的一种可切换管路的超声波流量检测装置,其特征在于:所述壳体(1)为方形或圆形。
17.一种根据权利要求3-14中任一项所述的可切换管路的超声波流量检测装置的控制方法,其特征在于:包括超声波传感器(2)的冷却散热控制方法和超声波传感器(2)的清洁控制方法,其中,
所述超声波传感器(2)的冷却散热控制方法包括以下步骤:
步骤1:控制液冷散热系统(4)与共用主管(8)连通,控制气体吹扫清洁系统(5)与共用管路组件(6)断开连通,控制回液开关阀(12)打开,并控制气用开关阀(9)关闭;
步骤2:控制液冷散热系统(4)正转,液冷散热系统(4)控制冷却液通过循环冷却散热回路循环流动,对超声波传感器(2)进行冷却散热;
步骤3:冷却完成后,控制液冷散热系统(4)反转,液冷散热系统(4)通过共用主管(8)回收冷却液,等待下一次开启;
所述超声波传感器(2)的清洁控制方法包括以下步骤:
步骤(1):控制气体吹扫清洁系统(5)与共用管路组件(6)连通,控制液冷散热系统(4)与共用主管(8)断开连通,控制气用开关阀(9)打开,并控制回液开关阀(12)关闭;
步骤(2):控制气体吹扫清洁系统(5)启动,气体吹扫清洁系统(5)控制清洁气体通过共用主管(8)和吹气支管(11)吹洗超声波传感器(2),吹洗完成后,控制气用开关阀(9)关闭,并控制气体吹扫清洁系统(5)与共用管路组件(6)关闭。
18.根据权利要求17所述的一种可切换管路的超声波流量检测装置的控制方法,其特征在于:所述清洁气体为氦气或高压气体。
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GR01 | Patent grant | ||
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