CN215890012U - 一种井下液位测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井下液位测量装置，涉及液位测量技术领域，包括：第一物块和第二物块，第一物块的密度大于井下液体的密度，第二物块的密度小于井下液体的密度，第一物块与第二物块连接形成联合体，联合体在井下液体中所受浮力大于联合体的重力；测距仪器，测距仪器的发射端设置在第二物块上，测距仪器的接收端设置在井口；振动传感器，设置在联合体上；控制单元，与测距仪器和振动传感器连接，控制单元能够根据振动传感器的监测结果控制测距仪器；该装置采用联合体下入井内，使得第二物块能够朝上浮在液面上，控制单元根据振动情况判断联合体到位并启动测距仪器测量液面与井口之间的距离，无需使用电缆，并且测量准确度高。

Description

一种井下液位测量装置

技术领域

本实用新型属于液位测量技术领域，更具体地，涉及一种井下液位测量装置。

背景技术

对于井下液位的测量，现有中主要采用电学原理和声波学原理；采用电学原理的方案为将金属探头和电缆连接起来，电缆的另一头连接万用表和接地的导体，当下放金属探头至井下液面时，会形成一个通路，通过万用表指针的变化来判断通路是否形成，即金属探头下至液面，进而通过测量下入电缆的长度来判断井下液位；采用声波学原理的方案为将声源放至井口，声波传至液面发生声波反射，声波再传至井口，通过记录声波经过反射来回传送的时间和声波传送的速度，计算声波传送的距离，进而得到井口至井下液面的距离。

现有技术中采用电学原理技术方案的主要缺点为：当井下条件复杂时，电缆在下放的过程中形成了断路，当金属探头下至液面时，电路未形成通路，万用表无显示，从而会造成井下液位无法测量。采用声波学原理技术方案的主要缺点为：由于大多数井下泵时泵管采用法兰连接，法兰台面容易形成声波反射，另外，由于一开、二开以及三开使井下也存在台面，利用声波测液位时，当声波传至所述台面时，也会造成声波的反射，而所述台面并非是真实液位，从而使声波测液位所得的数据不准确。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种井下液位测量装置，该装置采用第一物块与第二物块组成的联合体下入井内，由于第一物块与第二物块的密度的不同使得第二物块朝上浮在液面上，当联合体到达液面上时振动传感器检测到联合体的振动情况，控制单元根据振动情况判断联合体到位并启动测距仪器测量液面与井口之间的距离，无需使用电缆，并且测量准确度高。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种井下液位测量装置，该装置包括：

第一物块和第二物块，所述第一物块的密度大于井下液体的密度，所述第二物块的密度小于井下液体的密度，所述第一物块与所述第二物块连接形成联合体，所述联合体在所述井下液体中所受浮力大于所述联合体的重力；

测距仪器，所述测距仪器的发射端设置在所述第二物块上，所述测距仪器的接收端设置在井口；

振动传感器，设置在所述联合体上；

控制单元，与所述测距仪器和所述振动传感器连接，所述控制单元能够根据所述振动传感器的监测结果控制所述测距仪器。

可选地，所述第二物块的体积大于所述第一物块的体积。

可选地，所述振动传感器为加速度传感器。

可选地，所述控制单元设置在所述联合体内，所述控制单元包括电源模块，所述电源模块与所述测距仪器的发射端和所述振动传感器连接。

可选地，所述第一物块的材料为不锈钢，所述第二物块的材料为泡沫塑料。

可选地，还包括吊绳，所述吊绳的一端与所述联合体连接。

可选地，所述吊绳的另一端上连接有测力计。

可选地，所述吊绳上设置有长度刻度。

可选地，所述第一物块和所述第二物块均为矩形。

可选地，所述第一物块的重心和所述第二物块的重心处于同一竖直线上。

本实用新型提供一种井下液位测量装置，其有益效果在于：

1、该装置采用第一物块与第二物块组成的联合体下入井内，由于第一物块与第二物块的密度的不同使得第二物块朝上浮在液面上，当联合体到达液面上时振动传感器检测到联合体的振动情况，控制单元根据振动情况判断联合体到位并启动测距仪器测量液面与井口之间的距离，无需使用电缆，并且测量准确度高；

2、该装置还具有吊绳，方便联合体的取出，并且吊绳上设置有测力计，通过测力计的读数变化可以辅助判断联合体是否卡在井内设备或管路上，进一步保证测量的准确性，另外吊绳上设置有长度刻度，长度刻度与测距传感器的测量结果对比，可以提高测量的准确度。

本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的一种井下液位测量装置的结构示意图。

附图标记说明：

1、第一物块；2、第二物块；3、联合体；4、测距仪器的发射端；5、测距仪器的接收端；6、井口；7、振动传感器；8、吊绳；9、测力计；10、井。

具体实施方式

下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本实用新型提供一种井下液位测量装置，该装置包括：

第一物块和第二物块，第一物块的密度大于井下液体的密度，第二物块的密度小于井下液体的密度，第一物块与第二物块连接形成联合体，联合体在井下液体中所受浮力大于联合体的重力；

测距仪器，测距仪器的发射端设置在第二物块上，测距仪器的接收端设置在井口；

振动传感器，设置在联合体上；

控制单元，与测距仪器和振动传感器连接，控制单元能够根据振动传感器的监测结果控制测距仪器。

具体的，由于第一物块的密度大于井下液体的密度而第二物块的密度小于井下液体的密度，在联合体浮在液面上时，第一物块浸没在液面下，而部分第二物块处于液面上方，测距仪器朝上；通过振动传感器可以监测联合体的振动情况，在联合体入水后其随着液面的涌动产生振动，控制单元根据对联合体振动情况的分析判断联合体浮在液面上，然后控制单元控制测距仪器启动，测量联合体与井口间的距离，进而获取井内液位。

可选地，第二物块的体积大于第一物块的体积。

具体的，第二物块的密度小而体积大，第一物块的密度大而体积小，这两个条件使得联合体浮在液面上时第二物块稳定的处于第一物块的上方，保证测距仪器可以顺利测距。

可选地，振动传感器为加速度传感器。

具体的，可以将联合体以自由落体的形式放入井内，自由落体状态下加速度传感器的监测结果与联合体进入液体后的监测结果不同，以此可以判断联合体在井内的位置；同时，若加速度传感器检测结果显示联合体突然静止，则表示联合体卡在井内。

可选地，控制单元设置在联合体内，控制单元包括电源模块，电源模块与测距仪器的发射端和振动传感器连接。

可选地，第一物块的材料为不锈钢，第二物块的材料为泡沫塑料。

具体的，第一物块采用不锈钢材料，耐腐蚀性好，寿命长。

可选地，还包括吊绳，吊绳的一端与联合体连接。

具体的，吊绳的设置可以方便联合体的取出。

可选地，吊绳的另一端上连接有测力计。

具体的，测力计的设置为该装置提供了另一种使用方式，可以通过吊绳吊着联合体向井内匀速释放，在此过程中，如果测力计的读数突然为0，表示联合体卡在井内，需要重新调整，而当测力计读数缓慢回零并读数有波动的时候，表示联合体进入液面并浮在液面上，可以以此辅助加速度传感器控制测距仪器的启动，提高测量准确性。

可选地，吊绳上设置有长度刻度。

具体的，吊绳上的刻度值也可以读取联合体与井口之间的距离值，可以与测距仪器的测量值对比或取平均值，提高井下液位测量的准确度。

可选地，第一物块和第二物块均为矩形。

在其他示例中，第一物块和第二物块也可以为圆柱形。

可选地，第一物块的重心和第二物块的重心处于同一竖直线上。

具体的，保证联合体浮在液面上时第二物块处于第一物块的正上方。

实施例

如图1所示，本实用新型提供一种井下液位测量装置，该装置包括：

第一物块1和第二物块2，第一物块1的密度大于井下液体的密度，第二物块2的密度小于井下液体的密度，第一物块1与第二物块2连接形成联合体3，联合体3在井下液体中所受浮力大于联合体3的重力；

测距仪器，测距仪器的发射端4设置在第二物块上，测距仪器的接收端5设置在井口6；

振动传感器7，设置在联合体3上；

控制单元，与测距仪器和振动传感器7连接，控制单元能够根据振动传感器7的监测结果控制测距仪器。

在本实施例中，第二物块2的体积大于第一物块1的体积。

在本实施例中，振动传感器7为加速度传感器。

在本实施例中，控制单元设置在联合体3内，控制单元包括电源模块，电源模块与测距仪器的发射端4和振动传感器7连接。

在本实施例中，第一物块1的材料为不锈钢，第二物块2的材料为泡沫塑料。

在本实施例中，还包括吊绳8，吊绳8的一端与联合体3连接。

在本实施例中，吊绳8的另一端上连接有测力计9。

在本实施例中，吊绳8上设置有长度刻度。

在本实施例中，第一物块1和第二物块2均为矩形。

在本实施例中，第一物块1的重心和第二物块2的重心处于同一竖直线上。

综上，本实用新型提供的井下液位测量装置使用时，以地热井内液位测量为例：启动该装置，将联合体3放入井10内，使联合体3做自由落体运动，此时加速度传感器获取第一监测结果，当联合体3接触液面时，由于其所受的浮力作用，联合体3在液面处晃动并浮在液面上，加速度传感器能够获取联合体3接触液面后的第二监测结果，控制单元根据对第一监测结果和第二监测结果的分析判断联合体3已经浮在液面上，并启动测距仪器；由于第二物块2与第一物块1的密度和体积差异，第二物块2朝上并且上端露出液面，通过测距仪器可以测量此时联合体3与井口6之间的距离。然后拉动吊绳8，根据测力计9的读数变化可以判断吊绳8是否拉紧，当吊绳8拉紧时可以读取吊绳8上的长度刻度，进一步测量联合体3与井口6之间的距离，通过二次测量可以提高井下液位测量的准确性。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种井下液位测量装置，其特征在于，该装置包括：

第一物块和第二物块，所述第一物块的密度大于井下液体的密度，所述第二物块的密度小于井下液体的密度，所述第一物块与所述第二物块连接形成联合体，所述联合体在所述井下液体中所受浮力大于所述联合体的重力；

测距仪器，所述测距仪器的发射端设置在所述第二物块上，所述测距仪器的接收端设置在井口；

振动传感器，设置在所述联合体上；

控制单元，与所述测距仪器和所述振动传感器连接，所述控制单元能够根据所述振动传感器的监测结果控制所述测距仪器。

2.根据权利要求1所述的井下液位测量装置，其特征在于，所述第二物块的体积大于所述第一物块的体积。

3.根据权利要求1所述的井下液位测量装置，其特征在于，所述振动传感器为加速度传感器。

4.根据权利要求1所述的井下液位测量装置，其特征在于，所述控制单元设置在所述联合体内，所述控制单元包括电源模块，所述电源模块与所述测距仪器的发射端和所述振动传感器连接。

5.根据权利要求1所述的井下液位测量装置，其特征在于，所述第一物块的材料为不锈钢，所述第二物块的材料为泡沫塑料。

6.根据权利要求1所述的井下液位测量装置，其特征在于，还包括吊绳，所述吊绳的一端与所述联合体连接。

7.根据权利要求6所述的井下液位测量装置，其特征在于，所述吊绳的另一端上连接有测力计。

8.根据权利要求6所述的井下液位测量装置，其特征在于，所述吊绳上设置有长度刻度。

9.根据权利要求1所述的井下液位测量装置，其特征在于，所述第一物块和所述第二物块均为矩形。

10.根据权利要求1所述的井下液位测量装置，其特征在于，所述第一物块的重心和所述第二物块的重心处于同一竖直线上。

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