CN211990034U - 一种水泥车密度计的超声波清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种超声波清洗装置，具体涉及一种水泥车密度计的超声波清洗装置。该清洗装置由底板、清洗槽、超声波发生器和超声波换能器构成，底板的上表面设置有清洗槽，对称安装有超声波换能器，超声波换能器外侧的底板上安装有超声波发生器。该清洗装置采用对中管方式安装待清洗的科氏力密度计，简化了安装拆卸步骤，有效降低了操作难度，增加了安装时的便捷性；通过超声波的物理方法对科氏力密度计进行有效清洗，且所使用的专用清洗剂不会腐蚀科氏力密度计；同时通过带有过滤网的水槽和水泵的循环冲洗，降低了资源浪费，解决了现有化学清洗方法导致的清洗效果不理想，且对水泥车密度计易造成化学腐蚀。

Description

一种水泥车密度计的超声波清洗装置

技术领域

本实用新型涉及一种超声波清洗装置，具体涉及一种水泥车密度计的超声波清洗装置。

背景技术

我国石油开采所使用的固井水泥车广泛采用基于科里奥利理论的振动管式密度计，即科氏力密度计，它由密度传感器和密度变送器两部分组成。科氏力密度计是利用机械振动的原理工作的，在振动管中通入待测液体，在振动管旁安装一电磁驱动线圈，振动管通过激振系统产生振动，由于振动管的振动频率和振动管中的液体质量有关，管内体积不变，则不同密度的流体通过振动管时振动频率不同，通过设置检测装置可以测量出流体密度，由此保证密度计振动管的质量特性对于测量效果尤为重要。固井水泥车密度计工作时会反复通入水泥浆介质，不可避免会有部分水泥固结在管壁上，改变振动管的质量，导致测量失真，若清理不及时，甚至会导致密度计堵塞报废，由此水泥车密度计在工作结束后，需及时有效地清洗。

目前水泥车密度计在使用完后常用化学清洗剂浸泡的方法清洗，然而此法的清洗效果并不理想，同时清洗剂也会对密度计造成化学腐蚀。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种使用超声波对水泥车密度计进行有效地物理清洗，以解决现有化学清洗方法导致的清洗效果不理想，且对水泥车密度计易造成化学腐蚀的水泥车密度计的超声波清洗装置。

本实用新型的技术方案是：

一种水泥车密度计的超声波清洗装置，它由底板、清洗槽、水槽、超声波发生器、超声波换能器、水泵和对中管构成，底板的上表面设置有清洗槽，清洗槽一侧的底板上装有水泵，清洗槽另一侧的底板上设置有排液导流管；底板底部装有水槽，水槽的中部装有过滤网，过滤网一侧的水槽与排液导流管的出口连通，过滤网另一侧的水槽与水泵的入口连通；其特征在于：清洗槽的底部对称设置有滑轨，滑轨上活动装有托架，托架两侧的清洗槽上对称安装有超声波换能器，超声波换能器外侧的底板上安装有超声波发生器；清洗槽内壁上分别与超声波换能器、水泵出口和排液导流管对应状活动安装有对中管，对中管分别与超声波换能器、水泵出口和排液导流管连通。

所述的托架由支撑板、立杆和圆弧板，支撑板呈长条状，支撑板的两端上表面上设置有立杆，立杆的顶部端头设置有圆弧板。

所述的支撑板的两端端头分别与滑轨活动连接。

所述的超声波发生器与超声波换能器电连接。

所述的对中管呈阶梯圆筒状。

所述的水槽四周的底板上装有万向轮。

所述的清洗槽上装有推杆。

本实用新型的有益效果在于：

该水泥车密度计的超声波清洗装置采用对中管方式安装待清洗的科氏力密度计，简化了安装拆卸步骤，有效降低了操作难度，增加了安装时的便捷性；通过超声波的物理方法对科氏力密度计进行有效清洗，且所使用的专用清洗剂不会腐蚀科氏力密度计；同时通过带有过滤网的水槽和水泵的循环冲洗，降低了资源浪费，解决了现有化学清洗方法导致的清洗效果不理想，且对水泥车密度计易造成化学腐蚀的问题。

附图说明

图1是本实用新型超声波清洗装置的结构示意图；

图2是图1的俯视示意图；

图3是图2中A-A向的结构示意图；

图4是图1的右视示意图；

图5是图1的局部剖面示意图。

图中：1、底板，2、清洗槽，3、水槽，4、超声波发生器，5、超声波换能器，6、水泵，7、对中管，8、滑轨，9、支撑板，10、立杆，11、圆弧板，12、排液导流管，13、推杆，14、支撑杆，15、科氏力密度计，16、万向轮，17、过滤网。

具体实施方式

该水泥车密度计的超声波清洗装置由底板1、清洗槽2、水槽3、超声波发生器4、超声波换能器5、水泵6和对中管7构成，底板1的上表面上设置有清洗槽2，清洗槽2为顶部开口的矩形腔体，清洗槽2的底部对称设置有滑轨8，滑轨8上活动装有托架，托架由支撑板9、立杆10和圆弧板11，支撑板9呈长条状，支撑板9的两端端头分别与滑轨8活动连接，支撑板9的两端上表面上设置有立杆10，立杆10的顶部端头设置有圆弧板11，圆弧板11与科氏力密度计15的外形锲合，以减小圆弧板11对科氏力密度计表面的压强，而避免因挤压而损坏科氏力密度计15，同时能通过圆弧板11与科氏力密度计15外形的配合，能防止科氏力密度计15在圆弧板11上滑动。

支撑板9两端的清洗槽2的壁上对称安装有超声波换能器5，超声波换能器5外侧的底板1上安装有超声波发生器4，超声波发生器4与超声波换能器5电连接，超声波发生器4产生的高频交流电作用于超声波换能器5，使超声波换能器5产生与交流电频率相同的超声波；超声波换能器5内侧的清洗槽2内壁上与超声波换能器5对应状活动安装有对中管7，清洗槽2两侧的对中管7分别与超声波换能器5连通。

超声波发生器4一侧的底板1上分别装有水泵6和排液导流管12，排液导流管12和水泵6分别安装在清洗槽2两侧，清洗槽2的内壁上分别与排液导流管12和水泵6对应状活动安装有对中管7，清洗槽两侧的对中管7分别与排液导流管12的入口和水泵6出口连通，对中管7呈阶梯圆筒状，以对应不同型号的科氏力密度计，使不同型号的科氏力密度计均能与对中管7密封连接，对中管7分别为等高设置，以避免科氏力密度计15通过托架由清洗槽2一端移动至清洗槽2另一端时，科氏力密度计15与对中管7在高度上错位，进而使科氏力密度计15与对中管7不能连接，对中管7的大径端端头与清洗槽2滑动密封连接，以防止超声波能量损失，或经水泵6泵出的清洗剂压力损失。

清洗槽2上装有推杆13，清洗槽13下方的底板1底部通过支撑杆14装有水槽3，水槽3内盛装有清洗剂，以供冲洗科氏力密度计15内使用，水槽3能从支撑杆14上拆卸，由此能方便地对水槽3内沉积的水泥进行清理，同时也方便更换清洗剂，水槽3的中部装有过滤网17，过滤网17一侧的水槽3与排液导流管12的出口连通，过滤网17另一侧的水槽3与水泵6的入口连通，排液导流管12排出的清洗液经过滤网17过滤后流入水泵6一侧的水槽3中进行复用；水槽3四周的底板1上装有万向轮16，万向轮16配合推杆13能根据需要将该装置移动至指定位置。

该水泥车密度计的超声波清洗装置工作前，将水泥车密度计的超声波清洗装置移动至科氏力密度计一侧，并准备好科氏力密度计的专用清洗剂，专用清洗剂使用1份平安大通水泥清洗剂（或其他市售水泥清洗剂）兑50份水配置。

该装置工作时，将科氏力密度计15吊装并安放在清洗槽内托架的圆弧板11上，使科氏力密度计15两端与清洗槽2的内壁距离相等，科氏力密度计15在自身重力作用下在托架上不会因冲击而移动。

科氏力密度计15放置完成后，将超声波换能器5一侧的对中管7压入清洗槽2的内壁中，使对中管7不会在科氏力密度计15移动过程中与科氏力密度计15相碰，通过滑轨8移动托架，使科氏力密度计15的管口对准超声波换能器5一侧的对中管7，并将对中管7插入科氏力密度计15的管口内，由此通过托架配合对中管7固定科氏力密度计15的位置。

向清洗槽2中加入科氏力密度计15的专用清洗剂直至淹没科氏力密度计15，使科氏力密度计15内部充满清洗剂，以避免科氏力密度计15内因未被淹没而需要转动才能全方位清洗。

超声波发生器4通过程控器（图中未示）控制，接通电源后根据科氏力密度计15中水泥的性质在程控器上设定超声波发生器4的频率（参见表1），使水泥能在对应频率的超声波作用下迅速剥落；

程控器控制清洗槽2左侧的超声波发生器4工作，清洗槽2右侧的超声波发生器4停止，使清洗槽2左侧的超声波发生器4产生高频交流电，超声波发生器4将该交流电传递至超声波换能器5，通过超声波换能器5的压电逆效应将超声波发生器4产生的高频交流电转换成同频率的机械振荡，并以超音频纵波（即超声波）的形式在清洗剂中辐射，该超声波首先冲击并推动对中管7挤压科氏力密度计15，使科氏力密度计15管口与清洗槽2左侧的对中管7密封，以避免超声波泄漏而造成超声波的能量损失。

超声波进入科氏力密度计15后，超声波传播过程中对清洗剂产生正压和负压交替作用，使清洗剂产生大于1000个大气压的微小气泡并在振荡过程中破裂，形成对清洗物表面的细微局部高压轰击，由此破碎固结在科氏力密度计15内壁上的水泥结垢，使科氏力密度计15内表面及缝隙之中的水泥迅速剥落。

振荡的清洗剂流出科氏力密度计15后推动清洗槽2右侧的对中管7，将对中管7压入清洗槽2的内壁中，使清洗槽2右侧的对中管7与科氏力密度计15存在一定间隔，科氏力密度计15内脱落的水泥在超声波的作用下，由科氏力密度计15和对中管7之间的间隔排出至清洗槽2中，以避免脱落的水泥在科氏力密度计15内堆积而影响清洗效果。

程控器控制清洗槽2右侧的超声波发生器4工作，清洗槽2左侧的超声波发生器4停止，对科氏力密度计15清洗，程控器控制清洗槽2两侧的超声波发生器4交替工作而从科氏力密度计15的两端交替对其反复清洗，超声波清洗时间为10-60min。

经超声波清洗后，程控器控制超声波发生器4停止，将水泵6和排液导流管12一侧的对中管7压入清洗槽2内壁，通过滑轨8移动托架，使科氏力密度计15的管口对准水泵6一侧的对中管7，并将对中管7插入科氏力密度计15的管口内，使科氏力密度计15的管口与对中管7密封，同时通过定位销固定对中管7的位置；

对中管7固定后，启动水泵6，水泵6抽取水槽3一端的清洗剂产生0.1-0.5Mpa压力冲洗科氏力密度计15的内壁上脱落的水泥，清洗剂通过排液导流管12流入水槽另一端，通过过滤网17过滤后流入水槽3水泵6一端进行复用，通过水泵6冲洗时间为10-60min，冲洗完成后取出科氏力密度计15。

为了对比使用该装置与传统化学清洗方法的清洗效果，进行了对比试验，试验内容为：对两个型号相同，固井水泥等级一致，固结状况相似的科氏力密度计分别使用该装置和现有化学清洗方法进行清洗，其清洗效果及腐蚀量如下表：

由上表可知，对科氏力密度计的清洗，该装置的清洗效果和腐蚀量明显优于现有化学清洗方法的清洗效果和腐蚀量。

该水泥车密度计的超声波清洗装置采用对中管7方式安装待清洗的科氏力密度计，简化了安装拆卸步骤，有效降低了操作难度，增加了安装时的便捷性；通过超声波的物理方法对科氏力密度计进行有效清洗，且所使用的专用清洗剂不会腐蚀科氏力密度计；同时通过带有过滤网17的水槽3和水泵6的循环冲洗，降低了资源浪费，解决了化学清洗方法导致的清洗效果不理想，且对水泥车密度计易造成化学腐蚀。

Claims (7)

1.一种水泥车密度计的超声波清洗装置，它由底板（1）、清洗槽（2）、水槽（3）、超声波发生器（4）、超声波换能器（5）、水泵（6）和对中管（7）构成，底板（1）的上表面设置有清洗槽（2），清洗槽（2）一侧的底板（1）上装有水泵（6），清洗槽（2）另一侧的底板（1）上设置有排液导流管（12）；底板（1）底部装有水槽（3），水槽（3）的中部装有过滤网（17），过滤网（17）一侧的水槽（3）与排液导流管（12）的出口连通，过滤网（17）另一侧的水槽（3）与水泵（6）的入口连通；其特征在于：清洗槽（2）的底部对称设置有滑轨（8），滑轨（8）上活动装有托架，托架两侧的清洗槽（2）上对称安装有超声波换能器（5），超声波换能器（5）外侧的底板（1）上安装有超声波发生器（4）；清洗槽（2）内壁上分别与超声波换能器（5）、水泵（6）出口和排液导流管（12）对应状活动安装有对中管（7），对中管（7）分别与超声波换能器（5）、水泵（6）出口和排液导流管（12）连通。

2.根据权利要求1所述的一种水泥车密度计的超声波清洗装置，其特征在于：所述的托架由支撑板（9）、立杆（10）和圆弧板（11），支撑板（9）呈长条状，支撑板（9）的两端上表面上设置有立杆（10），立杆（10）的顶部端头设置有圆弧板（11）。

3.根据权利要求2所述的一种水泥车密度计的超声波清洗装置，其特征在于：所述的支撑板（9）的两端端头分别与滑轨（8）活动连接。

4.根据权利要求1所述的一种水泥车密度计的超声波清洗装置，其特征在于：所述的超声波发生器（4）与超声波换能器（5）电连接。

5.根据权利要求1所述的一种水泥车密度计的超声波清洗装置，其特征在于：所述的对中管（7）呈阶梯圆筒状。

6.根据权利要求1所述的一种水泥车密度计的超声波清洗装置，其特征在于：所述的水槽（3）四周的底板（1）上装有万向轮（16）。

7.根据权利要求1所述的一种水泥车密度计的超声波清洗装置，其特征在于：所述的清洗槽（2）上装有推杆（13）。

Images