CN204532331U - 涡轮测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种涡轮测量装置，包括壳体和叶轮，壳体上设有流体流通通道；叶轮设置在流体流通通道中，叶轮的轴向垂直于流体流通通道，叶轮的叶片的转动方向与流体流通通道内流体的流动方向相一致。本实用新型的涡轮测量装置为切向式涡轮测量装置，流体直接冲击叶轮的叶片，即使流体的流量很小，也能推动叶轮转动，尤其适用于小流量测量。

Description

涡轮测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种井下流体流量装置，尤其是一种适用于小流量测量的涡轮测量装置。

背景技术

目前，在油田水平井产液剖面测试作业中，需要进行流量测试，以测量油层产液情况。对流量的计量一般都采用涡轮流量计，涡轮流量计的特点是计数准确，精度高，重复性好，无零点漂移，抗干扰能力好，量程范围宽，结构紧凑。现场实际应用中，都是采用轴流式涡轮流量测量装置，其涡轮旋转方向与流体流动方向是垂直的，涡轮的旋转速度随着流体流量的变化而发生变化，由于具备测量精度高，反应速度快，价格低廉，安装方便的优点而被广泛应用。

但是在实际应用中，轴流式涡轮流量测量装置也存在一定缺陷，在低排量产液条件下，由于流量小，容易发生涡轮不转动的情况，而且油水里含有砂腊，涡轮容易发生梗阻现象。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种涡轮测量装置，以解决现有技术存在的涡轮因流量小而不转动的问题。

为达到上述目的，本实用新型提出一种涡轮测量装置，所述涡轮测量装置包括：壳体，所述壳体上设有流体流通通道；叶轮，设置在所述流体流通通道中，所述叶轮的轴向垂直于所述流体流通通道，所述叶轮的叶片的转动方向与所述流体流通通道内流体的流动方向相一致。

如上所述的涡轮测量装置，其中，所述流体流通通道包括依次连通的流入通道、叶轮腔和流出通道，所述叶轮设于所述叶轮腔内，所述流入通道和所述流出通道位于所述叶轮的侧向。

如上所述的涡轮测量装置，其中，所述壳体呈圆柱体，所述流入通道设置在所述壳体的轴向，所述叶轮腔和所述叶轮设置在所述壳体的径向。

如上所述的涡轮测量装置，其中，所述涡轮测量装置还包括盖合于所述叶轮腔的侧盖，所述侧盖的端部连接有叶轮轴，所述叶轮轴伸入所述叶轮腔内，所述叶轮安装在所述叶轮轴上。

如上所述的涡轮测量装置，其中，所述叶轮腔的前方设有侧盖腔，所述侧盖设于所述侧盖腔内，并与所述侧盖腔相密封连接。

如上所述的涡轮测量装置，其中，所述壳体内安装有信号检测器和信号放大器，所述信号检测器和所述信号放大器位于所述叶轮的侧向。

如上所述的涡轮测量装置，其中，所述壳体内设有安装口，所述信号检测器和所述信号放大器设于所述安装口内。

如上所述的涡轮测量装置，其中，所述涡轮测量装置上游的管道中设有过滤器。

本实用新型的涡轮测量装置的特点和优点是：本实用新型的涡轮测量装置采用切向涡轮测量方式，涡轮的转动方向和流体流动方向是平行一致的，流体为切向流，直接冲击叶轮的叶片，推动叶片转动，即使流体的流量很小，叶轮也能发生转动，解决了在低排量产液条件下涡轮不转动的问题，另外，本实用新型的涡轮测量装置还具有防砂功能，结构简单，便于操作，安全可靠。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型的涡轮测量装置的分解示意图。

主要元件标号说明：

1  壳体

11 流入通道   12  流出通道    13  叶轮腔

14 侧盖腔     15  安装口

2  叶轮       21  叶轮轴承    22  叶轮轴

3  侧盖

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型提供一种涡轮测量装置，包括壳体1和叶轮2，壳体1上设有流体流通通道，供流体流过，叶轮2设置在流体流通通道中，叶轮2的轴向垂直于流体流通通道，使得叶轮2的叶片的转动方向与流体流通通道内流体的流动方向相一致，与现有的轴流式涡轮测量装置相比，本实用新型的涡轮测量装置为切向式涡轮测量装置，流体直接冲击叶轮2的叶片，即使流体的流量很小，也能推动叶轮2转动，尤其适用于小流量测量。

另外，在轴流式涡轮中，悬浮杂物(如纤维和絮状物)易缠绕悬挂于叶片或叶轮轴上，在本实用新型中，由于叶片的运动方向与流体的流向相一致，悬浮杂物可随时被释放掉，不易缠绕在叶片或叶轮轴上，提高了抗悬浮杂物的能力，不会发生梗阻现象，避免影响测量精度。

在一个具体实施例中，流体流通通道包括依次连通的流入通道11、叶轮腔13和流出通道12，叶轮2设于叶轮腔13内，流入通道11和流出通道12与叶轮腔13的轴向相垂直，流入通道11和流出通道12位于叶轮2的侧向，流体在流体流通通道中的流动方向垂直叶轮2的转轴，这样流体便由流入通道向着叶轮转动的方向流出，进入叶轮腔内，直接冲击叶片，推动叶轮转动，再由流出通道12流出。当叶轮和叶轮腔之间的缝隙较小时，该涡轮测量装置的特性接近于容积式流量计，每转过一个叶片排出确定体积的流体，受流体粘度、密度、叶轮的轴与轴承间的摩阻力变化影响较小。若将叶轮设计为叶片薄、叶片间距大(具体尺寸根据井下管柱和仪器直径进行设置)，还具有一定的防砂能力。

在一个可行的技术方案中，壳体1呈圆柱体，流入通道11设置在壳体1的轴向，叶轮腔13和叶轮2设置在壳体1的径向，流入通道11与叶轮腔13相垂直。作为一种选择，流体流通通道与壳体1的中心轴线不在一条直线上，便于叶轮腔13的制作，也具有较好的测量效果。

另外，涡轮测量装置还包括盖合于叶轮腔13的侧盖3，以封闭叶轮腔，侧盖3的端部连接(例如焊接)有叶轮轴22，叶轮轴22伸入叶轮腔13内，叶轮2安装在叶轮轴22上，在叶轮轴22与叶轮2之间还设有叶轮轴承21。

具体是，叶轮腔13的前方设有侧盖腔14，侧盖3设于侧盖腔14内，并与侧盖腔14相密封连接，以避免叶轮腔13中的流体由侧盖腔14流出。侧盖与侧盖腔例如通过螺纹连接，或通过密封圈卡接。

在本实施例中，壳体1内安装有信号检测器和信号放大器，用于将叶轮的转动信号转换为流体的流量信号，信号检测器和信号放大器位于叶轮2的侧向。其中，信号检测器由永久磁钢和传感线圈组成，传感线圈能检测叶轮的转速，其原理是，叶轮的叶片具有导磁性，它处于信号检测器的磁场中，当叶轮的叶片切割由永久磁钢产生的磁力线时，会引起传感线圈中的磁通变化，传感线圈将检测到的磁通周期变化信号送入前置信号放大器，信号放大器对磁通周期变化信号进行放大、整形，产生与流速成正比的脉冲信号，再将脉冲信号送入单位换算与流量计算电路得到并显示累计流量值，同时亦将脉冲信号送入频率电流转换电路，将脉冲信号转换成模拟电流量，进而指示瞬时流量值，即可实现对流量的检测。由于在涡轮测量装置中采用信号检测器和信号放大器等来转换、检测流量信号均为现有技术，故对此不做赘述。

如图1所示，在壳体1内设有安装口15，信号检测器和信号放大器设于安装口15内。

在一个优选的技术方案中，涡轮测量装置上游的管道中设有过滤器，结合本实用新型中的叶轮设置，可以解决井下测量过程中出现的卡砂问题。

本实用新型的涡轮测量装置结构简单，量程范围宽，可实现10:1～20:1的量程范围，测量下限低，尤其适合井下流体小流量的测量，信号直观、可靠。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。而且需要说明的是，本实用新型的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本实用新型的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本实用新型理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。

Claims (8)

1.一种涡轮测量装置，其特征在于，所述涡轮测量装置包括：

壳体，所述壳体上设有流体流通通道；

叶轮，设置在所述流体流通通道中，所述叶轮的轴向垂直于所述流体流通通道，所述叶轮的叶片的转动方向与所述流体流通通道内流体的流动方向相一致。

2.如权利要求1所述的涡轮测量装置，其特征在于，所述流体流通通道包括依次连通的流入通道、叶轮腔和流出通道，所述叶轮设于所述叶轮腔内，所述流入通道和所述流出通道位于所述叶轮的侧向。

3.如权利要求2所述的涡轮测量装置，其特征在于，所述壳体呈圆柱体，所述流入通道设置在所述壳体的轴向，所述叶轮腔和所述叶轮设置在所述壳体的径向。

4.如权利要求2所述的涡轮测量装置，其特征在于，所述涡轮测量装置还包括盖合于所述叶轮腔的侧盖，所述侧盖的端部连接有叶轮轴，所述叶轮轴伸入所述叶轮腔内，所述叶轮安装在所述叶轮轴上。

5.如权利要求4所述的涡轮测量装置，其特征在于，所述叶轮腔的前方设有侧盖腔，所述侧盖设于所述侧盖腔内，并与所述侧盖腔相密封连接。

6.如权利要求1至5任一项所述的涡轮测量装置，其特征在于，所述壳体内安装有信号检测器和信号放大器，所述信号检测器和所述信号放大器位于所述叶轮的侧向。

7.如权利要求6所述的涡轮测量装置，其特征在于，所述壳体内设有安装口，所述信号检测器和所述信号放大器设于所述安装口内。

8.如权利要求1所述的涡轮测量装置，其特征在于，所述涡轮测量装置上游的管道中设有过滤器。