CN210977449U - 一种试采井口流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种试采井口流量计，设置多个整流器，对试采井采出流体的流态进行调整，提高流量计的适用范围和精度。两个叶片整流器的中心轴两端均为锥形，降低流体的压力损失，设置四个叶片将流体分隔在四个空间内，初步调整流体流态。两个分隔式整流器中心设置圆筒通道，四周用四个隔板分隔流体，进一步调整流体流态。井格整流器设置三个横向隔板和三个纵向隔板，将流体分隔为十六个空间，精确调整流体流态。前端和后端均设置整流器，保证流体一直处在稳定流动状态。设置两组换能器进行独立计量，通过处理两组独立的流量数据，提高计量精度。装置具有进行多级整流、换能器前后整流、两组换能器独立计量、适用范围广、测量精度高的特点。

Description

一种试采井口流量计

技术领域

本实用新型属于计量技术领域，特别是涉及一种试采井口流量计。

背景技术

在石油、化工、水电等生产过程中往往要对一定的时间段内的液体流量进行检测，其中就需要用到流量计来对液体流量进行计量。流量计根据不同的原理可以分为六种类型流量计,即力学原理流量计、电学原理流量计、声学原理流量计、光学原理流量计、热学原理流量计、物理学原理流量计。其中比较常用的流量计主要有差压式流量计、流体阻力式流量计、电磁流量计和超声波式流量计等。在这些流量计中，只有超声波流量计能进行管外非接触式测量，对于那些具有易爆性、非导电性或强腐蚀性液体的测量很有效果，克服了在管内给流体带来额外阻力、测量精度低的局限性。超声波流量计在所要测试的管道上下游分别安装一个或多个超声波换能器，管道的上游超声波换能器发射一些超声波束通过流体传递给了下游的超声波换能器，下游的换能器在接收到信号后会立即记录超声波束的有关信息，并将一些超声波束又发射给了上游的超声波换能器，上游的换能器也会瞬间记录在接收到信号后超声波束的有关信息。根据通过流体的超声波信号计算出所要测量的流体速度，再结合求得的流量计间的横截面积进而求得所测流体的流量信息。

超声波流量计对流体的流态较高，若流体流动处于不稳定的湍流状态，则超声波流量计的计量精度大大下降，甚至出现计量错误的情况。目前的超声波流量计仅设换能器而不对流体流态进行整合，适用的情况较局限，对于恶劣的流动工况无法进行准确计量，正常工况下测量的精度也会有所下降。由于试采井采出的流体具有较大的不确定性，同时也未经过相关设备处理，因此，传统的超声波流量计易出现计量偏差过大的情况。同时，对于单组换能器的超声波流量计，无法有效避免测量的不确定性和误差。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种进行多级整流、换能器前后整流、两组换能器独立计量、适用范围广、测量精度高的试采井口流量计。

本实用新型内设置多个整流器，对试采井采出流体的流态进行调整，将不稳定的湍流转变为稳定的流态，从而提高流量计的适用范围，提高计量的精度。叶片整流器一和叶片整流器二的中心轴两端均设置为锥形，降低流体的压力损失，同时设置四个叶片将流体分隔在四个空间内，从而对流体流态进行初步调整。分隔式整流器一和分隔式整流器二中心设置圆筒通道，四周用四个隔板分隔流体，从而对流体流态进一步调整。井格整流器设置三个横向隔板和三个纵向隔板，将流体分隔为十六个空间，对流体流态进行精确调整。在超声波流量计前端和后端均设置整流器，保证流体一直处在稳定流动状态。设置两组换能器进行独立计量，通过处理两组独立的流量数据，提高计量精度避免测量不确定性。

本实用新型具体的技术方案如下：

一种试采井口流量计，包括入口法兰、叶片整流器一、分隔式整流器一、换能器一、换能器二、数据接收处理器、井格整流器、换能器三、换能器四、分隔式整流器二、叶片整流器二、出口法兰；所述叶片整流器一包括中心轴一、叶片一、叶片二、叶片三、叶片四；所述叶片整流器二包括中心轴二、叶片五、叶片六、叶片七、叶片八；所述入口法兰位于超声波流量计的入口位置；所述叶片整流器一位于超声波流量计的前端；所述分隔式整流器一位于叶片整流器一的后部；所述换能器一和换能器二位于分隔式整流器一的后部；所述换能器一位于上部管壁；所述换能器二位于下部管壁；所述换能器一正对于换能器二；所述井格整流器位于换能器一和换能器二的后部；所述换能器三和换能器四位于井格整流器的后部；所述换能器三位于上部管壁；所述换能器四位于下部管壁；所述换能器三正对于换能器四；所述分隔式整流器二位于换能器三和换能器四的后部；所述叶片整流器二位于分隔式整流器二的后部；所述出口法兰位于超声波流量计的出口位置；所述叶片一、叶片二、叶片三、叶片四均匀分布在中心轴一上；所述叶片五、叶片六、叶片七、叶片八均匀分布在中心轴二上。

所述数据接收处理器位于管道顶部。

所述数据接收处理器与换能器一、换能器三相连。

所述分隔式整流器一和分隔式整流器二均设置外筒和空心内筒，在外筒和空心内筒之间均匀设置四个隔板。

所述井格整流器设置三个横向隔板和三个纵向隔板，分隔为十六个空间。

所述中心轴一和中心轴二两端均为锥形。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)设置多个整流器，对试采井采出流体的流态进行调整，将不稳定的湍流转变为稳定的流态，从而提高流量计的适用范围，提高计量的精度。

(2)叶片整流器一和叶片整流器二的中心轴两端均设置为锥形，降低流体的压力损失，同时设置四个叶片将流体分隔在四个空间内，从而对流体流态进行初步调整。

(3)分隔式整流器一和分隔式整流器二中心设置圆筒通道，四周用四个隔板分隔流体，从而对流体流态进一步调整。

(4)井格整流器设置三个横向隔板和三个纵向隔板，将流体分隔为十六个空间，对流体流态进行精确调整。在超声波流量计前端和后端均设置整流器，保证流体一直处在稳定流动状态。

(5)设置两组换能器进行独立计量，通过处理两组独立的流量数据，提高计量精度避免测量不确定性。

(6)装置具有进行多级整流、换能器前后整流、两组换能器独立计量、适用范围广、测量精度高的特点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为叶片整流器一的结构示意图。

图3为分隔式整流器一的结构示意图。

图4为井格整流器的结构示意图。

图5为分隔式整流器二的结构示意图。

图6为叶片整流器二的结构示意图。

图1中：1-入口法兰；2-叶片整流器一；3-分隔式整流器一；4-换能器一；5-换能器二；6-数据接收处理器；7-井格整流器；8-换能器三；9-换能器四；10-分隔式整流器二；11-叶片整流器二；12-出口法兰。

图2中：201-中心轴一；202-叶片一；203-叶片二；204-叶片三；205-叶片四。

图3中：3-分隔式整流器一。

图4中：7-井格整流器。

图5中：10-分隔式整流器二。

图6中：111-中心轴二；112-叶片五；113-叶片六；114-叶片七；115-叶片八。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例来详细说明本实用新型。以下内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定为本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替代，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型包括入口法兰1、叶片整流器一2、分隔式整流器一3、换能器一4、换能器二5、数据接收处理器6、井格整流器7、换能器三8、换能器四9、分隔式整流器二10、叶片整流器二11、出口法兰12。所述入口法兰1位于超声波流量计的入口位置，用于与外界管道相连接。所述叶片整流器一2位于超声波流量计的前端，用于对流体流态进行初步调整，缓和流体的不稳定流动。所述分隔式整流器一3位于叶片整流器一2的后部，可再次对流体的流态进行调整，使流体流动更加稳定。所述换能器一4和换能器二5位于分隔式整流器一3的后部，通过换能器一4和换能器二5可测量流体流量。所述换能器一4位于上部管壁，用于向外发射超声波信号。所述换能器二5位于下部管壁，用于接收并反射换能器一4发射的超声波信号。所述换能器一4正对于换能器二5，有利于超声波信号的传输。所述井格整流器7位于换能器一4和换能器二5的后部，可更加精细地调整流体流态，使流体流动更加稳定。所述换能器三8和换能器四9位于井格整流器7的后部，通过换能器三8和换能器四9可再次测量流体流量。所述换能器三8位于上部管壁，用于向外发射超声波信号。所述换能器四9位于下部管壁，用于接收并反射换能器三8发射的超声波信号。所述换能器三8正对于换能器四9，有利于超声波信号的传输。所述分隔式整流器二10位于换能器三8和换能器四9的后部，可初步稳定测量后的流体流态，保证流体保持在稳定流态。所述叶片整流器二11位于分隔式整流器二10的后部，可再次稳定测量后的流体流态，保证流体始终保持在稳定流态而不影响超声波流量计前端流体的流动。所述出口法兰12位于超声波流量计的出口位置，用于与外界管道相连接。所述数据接收处理器6位于管道顶部。所述数据接收处理器6与换能器一4、换能器三8相连，用于接收换能器一4和换能器三8所采集的数据，并对两组独立的流量数据进行处理分析，提高计量精度避免测量不确定性。

如图2和图6所示，叶片整流器一2包括中心轴一201、叶片一202、叶片二203、叶片三204、叶片四205。叶片整流器二11包括中心轴二111、叶片五112、叶片六113、叶片七114、叶片八115。所述中心轴一201和中心轴二111两端均为锥形，降低流体的压力损失。所述叶片一202、叶片二203、叶片三204、叶片四205均匀分布在中心轴一201上，将流体分隔为四个独立空间，阻挡流体内相互窜流，从而对流体流态进行初步调整。所述叶片五112、叶片六113、叶片七114、叶片八115均匀分布在中心轴二111上，将流体分隔为四个独立空间，阻挡流体内相互窜流，从而对流体流态进行初步调整。

如图3和图5所示，所述分隔式整流器一3和分隔式整流器二10均设置外筒和空心内筒，在外筒和空心内筒之间均匀设置四个隔板。所述分隔式整流器一3和分隔式整流器二10将流体分隔为五个相互独立的空间，进一步阻挡流体内相互窜流，从而对流体流态进行再次调整。

如图4所示，所述井格整流器7设置三个横向隔板和三个纵向隔板，将流体分隔为十六个相互独立的空间，更加密集地阻挡流体内相互窜流，从而完成流体流态的精细调整。

本实用新型具体操作过程说明如下：

流体从入口法兰1处流入超声波流量计。叶片整流器一2、分隔式整流器一3对流体的流态进行两级调整，将不稳定的湍流转变为稳定流态。换能器一4、换能器二5通过发射、反射、接收超声波信号完成流体流量的首次测量。井格整流器7对流体流态进行更加精细的调整，使流体流动更加稳定。换能器三8、换能器四9通过发射、反射、接收超声波信号完成流体流量的二次测量。分隔式整流器二10、叶片整流器二11对测量后的流体的流态进行两级调整，保证流体始终保持在稳定流态而不影响超声波流量计前端流体的流动。最终流体从出口法兰12处流出。数据接收处理器6接收换能器一4和换能器三8所采集的数据，并对两组独立的流量数据进行处理分析，提高计量精度避免测量不确定性。

综上，装置设置多个整流器，对试采井采出流体的流态进行调整，将不稳定的湍流转变为稳定的流态，从而提高流量计的适用范围，提高计量的精度。叶片整流器一和叶片整流器二的中心轴两端均设置为锥形，降低流体的压力损失，同时设置四个叶片将流体分隔在四个空间内，从而对流体流态进行初步调整。分隔式整流器一和分隔式整流器二中心设置圆筒通道，四周用四个隔板分隔流体，从而对流体流态进一步调整。井格整流器设置三个横向隔板和三个纵向隔板，将流体分隔为十六个空间，对流体流态进行精确调整。在超声波流量计前端和后端均设置整流器，保证流体一直处在稳定流动状态。设置两组换能器进行独立计量，通过处理两组独立的流量数据，提高计量精度避免测量不确定性。装置具有进行多级整流、换能器前后整流、两组换能器独立计量、适用范围广、测量精度高的特点。

Claims (6)

1.一种试采井口流量计，其特征在于该装置包括入口法兰、叶片整流器一、分隔式整流器一、换能器一、换能器二、数据接收处理器、井格整流器、换能器三、换能器四、分隔式整流器二、叶片整流器二、出口法兰；所述叶片整流器一包括中心轴一、叶片一、叶片二、叶片三、叶片四；所述叶片整流器二包括中心轴二、叶片五、叶片六、叶片七、叶片八；所述入口法兰位于超声波流量计的入口位置；所述叶片整流器一位于超声波流量计的前端；所述分隔式整流器一位于叶片整流器一的后部；所述换能器一和换能器二位于分隔式整流器一的后部；所述换能器一位于上部管壁；所述换能器二位于下部管壁；所述换能器一正对于换能器二；所述井格整流器位于换能器一和换能器二的后部；所述换能器三和换能器四位于井格整流器的后部；所述换能器三位于上部管壁；所述换能器四位于下部管壁；所述换能器三正对于换能器四；所述分隔式整流器二位于换能器三和换能器四的后部；所述叶片整流器二位于分隔式整流器二的后部；所述出口法兰位于超声波流量计的出口位置；所述叶片一、叶片二、叶片三、叶片四均匀分布在中心轴一上；所述叶片五、叶片六、叶片七、叶片八均匀分布在中心轴二上。

2.根据权利要求1所述的试采井口流量计，其特征在于：所述数据接收处理器位于管道顶部。

3.根据权利要求1所述的试采井口流量计，其特征在于：所述数据接收处理器与换能器一、换能器三相连。

4.根据权利要求1所述的试采井口流量计，其特征在于：所述分隔式整流器一和分隔式整流器二均设置外筒和空心内筒，在外筒和空心内筒之间均匀设置四个隔板。

5.根据权利要求1所述的试采井口流量计，其特征在于：所述井格整流器设置三个横向隔板和三个纵向隔板，分隔为十六个空间。

6.根据权利要求1所述的试采井口流量计，其特征在于：所述中心轴一和中心轴二两端均为锥形。

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