CN217874266U - 一种高低压自动转换测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高低压自动转换测量装置，包括本体、活塞、堵头、弹簧及第一、二压力表，本体内部设有转换腔、低压测量通道及高压测量通道，转换腔底部通过压力通道与被测管道连通，低压测量通道与高压测量通道的进口错开设置；活塞内设有与压力通道连通的换向通道，换向通道具有一高一低两换向出口；当被测管道压力＜设定值时，低换向出口与低压测量通道连通，高换向出口与高压测量通道错开；当被测管道压力≥设定值时，低换向出口与低压测量通道错开，高换向出口与高压测量通道连通。设置的活塞在被测管道压力和弹簧复位力作用下可沿转换腔上下滑动，从而实现高低压测量的自动转换，解决了以往需要人工进行开关阀门来切换的问题。

Description

一种高低压自动转换测量装置

技术领域

本实用新型涉及管道压力测量技术领域，具体涉及一种高低压自动转换测量装置。

背景技术

目前，石油、天然气或其它流体监测管道进行压力测量一般采用截止阀加压力表结构（详见图1所示）。这类测压装置结构简单，不适用于管道压力存在较大波动和流体含有大量杂物的情况。

因此，为了能够对压力存在较大波动的管道进行压力测量，另一种测压装置配备了高压和低压压力表（详见图2所示）。这类测压装置虽能满足高压、低压的切换使用，但需人工现场手动操作来切换，无法满足压力突然发生较大波动的情况，而且压力表瞬间承载高压会造成测压设备损坏，更严重的情况会造成泄露等巨大风险。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种高低压自动转换测量装置，以满足压力波动较大的工况，在不需要人力现场操作的情况下，自动转换高低压进行测量，节约了人力成本。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种高低压自动转换测量装置，包括：

本体，其内部设有转换腔及与所述转换腔连通且位于不同侧的低压测量通道、高压测量通道；

活塞，与所述转换腔上下滑动且密封连接；

堵头，与所述转换腔顶部密封连接；

弹簧，抵触连接于所述活塞与堵头之间；

第一压力表，安装于所述低压测量通道的出口；及

第二压力表，安装于所述高压测量通道的出口；

其中，所述转换腔底部通过压力通道与被测管道连通，所述低压测量通道与高压测量通道的进口错开设置；所述活塞内设有与所述压力通道连通的换向通道，所述换向通道具有一高一低两换向出口；当所述被测管道压力＜设定值时，所述低换向出口与所述低压测量通道连通，所述高换向出口与所述高压测量通道错开；当所述被测管道压力≥设定值时，所述低换向出口与所述低压测量通道错开，所述高换向出口与所述高压测量通道连通。

在本申请公开的一个实施例中，所述低换向出口设有第一延伸腔，所述第一延伸腔的截面积大于所述低压测量通道的截面积；

所述高换向出口设有第二延伸腔，所述第二延伸腔的截面积大于所述高压测量通道的截面积；

所述第一延伸腔下沿与第二延伸腔上沿之间的距离小于所述低压测量通道与高压测量通道之间的中心距。

在本申请公开的一个实施例中，所述低压测量通道的截面积与所述高压测量通道的截面积相等；

所述低换向出口的截面积小于所述高换向出口的截面积，所述高换向出口的截面积小于所述换向通道的截面积。

在本申请公开的一个实施例中，所述活塞通过多个O型密封圈与所述转换腔内壁密封连接。

在本申请公开的一个实施例中，所述O型密封圈从上到下共有4个，其中2个位于所述低换向出口和高换向出口上方，另外2个位于所述低换向出口和高换向出口下方。

在本申请公开的一个实施例中，所述低压测量通道与高压测量通道均呈直角结构；

所述低压测量通道的出口延伸至所述本体顶面后通过第一截止阀与所述第一压力表相连接；

所述高压测量通道的出口延伸至所述本体顶面后通过第二截止阀与所述第二压力表相连接。

在本申请公开的一个实施例中，所述第一截止阀与第二截止阀均为考克阀。

在本申请公开的一个实施例中，所述低压测量通道的直角拐角处安装有第一截止开关；

所述高压测量通道的直角拐角处安装有第二截止开关。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、活塞在被测管道压力和弹簧复位力作用下可沿转换腔上下滑动，从而实现高低压测量的自动转换，解决了以往需要人工进行开关阀门来切换的问题；另外，通过活塞的上下滑动，能有效清除使用过程中附着于转换腔内壁的泥浆或杂物，达到防堵测压的目的，从而延长本测量装置的使用寿命。

2、通过第一延伸腔和第二延伸腔，可以消除高低压测量自动转换时中间状态的影响，减少被测管道处于非监测状态的时间，提高了装置的安全性；而通过弹簧的弹性作用，使得活塞上下移动得以缓冲，降低了高低压测量自动转换时带来的冲击，进一步延长了本测量装置的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中常用的单表测压装置的结构示意图；

图2为现有技术中常用的高低压双表测压装置的结构示意图；

图3为本实用新型低压测量通道接通时（活塞位于下极限位）的结构示意图；

图4为本实用新型高压测量通道接通时（活塞位于上极限位）的结构示意图；

图5为高、低压测量通道与活塞之间的位置关系图；

图6为本实用新型应用于防喷管线时的结构示意图；

图7为本实用新型应用于节流压井管汇时的结构示意图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

参见图3～图7所示，本实用新型提供了一种高低压自动转换测量装置，包括：

本体1，其内部设有转换腔11及与转换腔11连通且位于不同侧的低压测量通道12、高压测量通道13；

活塞2，与转换腔11上下滑动且密封连接；

堵头3，与转换腔11顶部密封连接；

弹簧4，抵触连接于活塞2与堵头3之间；

第一压力表5，安装于低压测量通道12的出口；及

第二压力表6，安装于高压测量通道13的出口；

其中，转换腔11底部通过压力通道14与被测管道连通，低压测量通道12与高压测量通道13的进口错开设置；活塞2内设有与压力通道14连通的换向通道21，换向通道21具有一高一低两换向出口；当被测管道压力＜设定值时，低换向出口22与低压测量通道12连通，高换向出口23与高压测量通道13错开；当被测管道压力≥设定值时，低换向出口22与低压测量通道12错开，高换向出口23与高压测量通道13连通。

使用时，将本测量装置安装到现场工况中需要监测的被测管道上，并使压力通道14与被测管道内部连通；当被测管道中流体压力处于低压工况（即低于设定压力值）时，弹簧4由于堵头3的压紧具有一定预紧力，使得活塞2位于下极限位（即转换腔11的底部，详见图3所示），活塞2的低换向出口22与低压测量通道12连通而打开、高换向出口23与高压测量通道13错开而关闭，第一压力表5接口打开、处于工作状态，第二压力表6接口关闭、处于非工作状态；当被测管道中流体压力逐步升高时，活塞2被流体自身压力推动而向转换腔11的顶部移动，弹簧4被压缩，当流体压力到达或超过设定压力值即处于高压工况时，活塞2位于上极限位（详见图4所示），活塞2的低换向出口22与低压测量通道12错开而关闭、高换向出口23与高压测量通道13连通而打开，第一压力表5接口关闭、处于非工作状态，第二压力表6接口打开、处于工作状态；当被测管道中流体压力降低时，通过弹簧4的复位力推动活塞2下移，在流体压力降低到设定压力值以下时，低压测量通道12再次打开、第一压力表5恢复工作状态，高压测量通道13再次关闭、第二压力表6恢复非工作状态，从而完成高、低压测量的自动转换，最终达到低压工况有低压压力表（第一压力表5）监测、高压工况有高压压力表（第二压力表6）监测的目的。即是说，活塞2在被测管道压力和弹簧4复位力作用下可沿转换腔11上下滑动，从而实现高低压测量的自动转换，解决了以往需要人工进行开关阀门来切换的问题；另外，通过活塞2的上下滑动，能有效清除使用过程中附着于转换腔11内壁的泥浆或杂物，达到防堵测压的目的，从而延长本测量装置的使用寿命。

参见图5所示，低换向出口22设有第一延伸腔24，第一延伸腔24的截面积大于低压测量通道12的截面积；高换向出口23设有第二延伸腔25，第二延伸腔25的截面积大于高压测量通道13的截面积；第一延伸腔24下沿与第二延伸腔25上沿之间的距离小于低压测量通道12与高压测量通道13之间的中心距。在活塞2向上移动时，由于第一延伸腔24、第二延伸腔25的存在和弹簧4的弹性作用，低换向出口22与低压测量通道12的连通状态不会马上关闭，高换向出口23与高压测量通道13会提前连通，反之亦然。即是说，通过第一延伸腔24和第二延伸腔25，可以消除高低压测量自动转换时中间状态的影响，减少被测管道处于非监测状态的时间，提高了装置的安全性；而通过弹簧4的弹性作用，使得活塞2上下移动得以缓冲，降低了高低压测量自动转换时带来的冲击，进一步延长了本测量装置的使用寿命。

在本实施例中，低压测量通道12的截面积与高压测量通道13的截面积相等；低换向出口22的截面积小于高换向出口23的截面积，高换向出口23的截面积小于换向通道21的截面积。

活塞2通过多个O型密封圈与转换腔11内壁密封连接。参见图5所示，O型密封圈从上到下共有4个，其中2个位于低换向出口22和高换向出口23上方，另外2个位于低换向出口22和高换向出口23下方。

参见图3和图4所示，低压测量通道12与高压测量通道13均呈直角结构，低压测量通道12的出口延伸至本体1顶面后通过第一截止阀7与第一压力表5相连接，高压测量通道13的出口延伸至本体1顶面后通过第二截止阀8与第二压力表6相连接。在本实施例中，第一截止阀7与第二截止阀8均为考克阀（即旋塞阀）。

低压测量通道12的直角拐角处安装有第一截止开关9，高压测量通道13的直角拐角处安装有第二截止开关10。在紧急情况下，关闭第一截止开关9或第二截止开关10，可对第一截止阀7、第一压力表5或第二截止阀8、第二压力表6进行更换，起到保护的作用。

上述的设定值（即设定压力）根据被测管道的不同流体介质而设定，而调节堵头3拧入转换腔11的深度可以调节弹簧4的预紧力，从而适配不同的设定压力。

参见图6所示，被测管道为油田使用的防喷管线时，本体1下方设有法兰盘15，压力通道14延伸至法兰盘15中部的通孔，法兰盘15密封连接于防喷管线的法兰之间。此时，设定值为4MPa。

参见图7所示，被测管道为油田使用的节流压井管汇时，本体1下方直接与节流压井管汇的监测口密封连接。此时，设定值为8MPa。

综上所述，本测量装置具有的活塞式结构方便耐用，可在节流和压井、内防喷和放喷、油田采油、采气等工况压力存在较大波动、流体粘稠并含有大量杂物的设备之上使用。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

Claims (8)

1.一种高低压自动转换测量装置，其特征在于，包括：

本体，其内部设有转换腔及与所述转换腔连通且位于不同侧的低压测量通道、高压测量通道；

活塞，与所述转换腔上下滑动且密封连接；

堵头，与所述转换腔顶部密封连接；

弹簧，抵触连接于所述活塞与堵头之间；

第一压力表，安装于所述低压测量通道的出口；及

第二压力表，安装于所述高压测量通道的出口；

其中，所述转换腔底部通过压力通道与被测管道连通，所述低压测量通道与高压测量通道的进口错开设置；所述活塞内设有与所述压力通道连通的换向通道，所述换向通道具有一高一低两换向出口；当所述被测管道压力＜设定值时，所述低换向出口与所述低压测量通道连通，所述高换向出口与所述高压测量通道错开；当所述被测管道压力≥设定值时，所述低换向出口与所述低压测量通道错开，所述高换向出口与所述高压测量通道连通。

2.根据权利要求1所述的高低压自动转换测量装置，其特征在于：

所述低换向出口设有第一延伸腔，所述第一延伸腔的截面积大于所述低压测量通道的截面积；

所述高换向出口设有第二延伸腔，所述第二延伸腔的截面积大于所述高压测量通道的截面积；

所述第一延伸腔下沿与第二延伸腔上沿之间的距离小于所述低压测量通道与高压测量通道之间的中心距。

3.根据权利要求2所述的高低压自动转换测量装置，其特征在于：

所述低压测量通道的截面积与所述高压测量通道的截面积相等；

所述低换向出口的截面积小于所述高换向出口的截面积，所述高换向出口的截面积小于所述换向通道的截面积。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的高低压自动转换测量装置，其特征在于，所述活塞通过多个O型密封圈与所述转换腔内壁密封连接。

5.根据权利要求4所述的高低压自动转换测量装置，其特征在于，所述O型密封圈从上到下共有4个，其中2个位于所述低换向出口和高换向出口上方，另外2个位于所述低换向出口和高换向出口下方。

6.根据权利要求1或5所述的高低压自动转换测量装置，其特征在于：

所述低压测量通道与高压测量通道均呈直角结构；

所述低压测量通道的出口延伸至所述本体顶面后通过第一截止阀与所述第一压力表相连接；

所述高压测量通道的出口延伸至所述本体顶面后通过第二截止阀与所述第二压力表相连接。

7.根据权利要求6所述的高低压自动转换测量装置，其特征在于，所述第一截止阀与第二截止阀均为考克阀。

8.根据权利要求6所述的高低压自动转换测量装置，其特征在于：

所述低压测量通道的直角拐角处安装有第一截止开关；

所述高压测量通道的直角拐角处安装有第二截止开关。

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