JPS6242064A - 高温流体用流速検出装置 - Google Patents
高温流体用流速検出装置Info
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- JPS6242064A JPS6242064A JP60181110A JP18111085A JPS6242064A JP S6242064 A JPS6242064 A JP S6242064A JP 60181110 A JP60181110 A JP 60181110A JP 18111085 A JP18111085 A JP 18111085A JP S6242064 A JPS6242064 A JP S6242064A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/10—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with axial admission
- G01F1/115—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with axial admission with magnetic or electromagnetic coupling to the indicating device
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/10—Locating fluid leaks, intrusions or movements
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
- G01P5/02—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring forces exerted by the fluid on solid bodies, e.g. anemometer
- G01P5/06—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring forces exerted by the fluid on solid bodies, e.g. anemometer using rotation of vanes
- G01P5/07—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring forces exerted by the fluid on solid bodies, e.g. anemometer using rotation of vanes with electrical coupling to the indicating device
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、石油坑井あるいは地熱坑井等から産出され
る石油２ガスあるいは熱水、蒸気等が、地下の何れの層
から如何なる量産用されるかを調査する場合等に使用す
る高温流体用流速検出装置に関するものである。
る石油２ガスあるいは熱水、蒸気等が、地下の何れの層
から如何なる量産用されるかを調査する場合等に使用す
る高温流体用流速検出装置に関するものである。
従来、坑井内における前記調査を行なう場合に使用する
流速検出装置としては第１４図に示すように、螺旋翼か
らなる回転用羽根１を固定した回転軸２が、ケーシング
３内の流体通路４においてその流体通路長手方向に延長
するように配置されて、軸受８，９によυ回転自在に支
承され、かつその回転軸２に固定した回転体１０の偏心
位置（てスイッチ制御用永久磁石１１が固定され、さら
に前記ケーシング６内に固定されたスイッチ保持部材１
２に前記永久磁石１１により制御される流速検出用リー
ドスイッチ１６が取付けられている構造のものが知られ
ている。
流速検出装置としては第１４図に示すように、螺旋翼か
らなる回転用羽根１を固定した回転軸２が、ケーシング
３内の流体通路４においてその流体通路長手方向に延長
するように配置されて、軸受８，９によυ回転自在に支
承され、かつその回転軸２に固定した回転体１０の偏心
位置（てスイッチ制御用永久磁石１１が固定され、さら
に前記ケーシング６内に固定されたスイッチ保持部材１
２に前記永久磁石１１により制御される流速検出用リー
ドスイッチ１６が取付けられている構造のものが知られ
ている。
しかるに、前記従来の流速測定装置の場合は、永久磁石
１１およびリードスイッチ１６が高温流体により加熱さ
れて高温例えば２６０℃以上になると、永久磁石１１が
減磁すると共にリードスイッチ１６の特性が低下するの
で、流速検出用リードスイッチ１６の動作が不安定にな
り、そのため坑井等における高温流体（例えば２６０℃
以上の蒸気）の流速を正確に測定することは困難であっ
た。
１１およびリードスイッチ１６が高温流体により加熱さ
れて高温例えば２６０℃以上になると、永久磁石１１が
減磁すると共にリードスイッチ１６の特性が低下するの
で、流速検出用リードスイッチ１６の動作が不安定にな
り、そのため坑井等における高温流体（例えば２６０℃
以上の蒸気）の流速を正確に測定することは困難であっ
た。
この発明は前述の問題を有利に解決できる高温流体用流
速検出装置を提供することを目的とするものであって、
この発明の要旨とするところは、回転用羽根１を固定し
た回転軸２が、ケーシング３内の流体通路４において、
流体通路長手方向に延長するように配置されて回転自在
に支承され、かつその回転軸２には周囲にターグツト５
を有するセンサー制御用回転体６が固定され、前記ケー
シング６内にはターゲット５により制御される流速検出
用渦電流型変位センサー７が固定されていることを特徴
とする高温流体用流速検出装置にある。
速検出装置を提供することを目的とするものであって、
この発明の要旨とするところは、回転用羽根１を固定し
た回転軸２が、ケーシング３内の流体通路４において、
流体通路長手方向に延長するように配置されて回転自在
に支承され、かつその回転軸２には周囲にターグツト５
を有するセンサー制御用回転体６が固定され、前記ケー
シング６内にはターゲット５により制御される流速検出
用渦電流型変位センサー７が固定されていることを特徴
とする高温流体用流速検出装置にある。
次にこの発明を図示の例によって詳細に説明する。
第１図ないし第８図はこの発明の第１実施例の高温流体
用流速検出装置を示すものでちって、螺旋秋の回転用羽
根１を中間部に固定した回転軸２が、円筒状のケーシン
グ乙の中心線上に配置され、そのケーシング６内の下部
には周囲に複数の流体通孔１４を有する軸受保持部材１
５が嵌合されてビス１６により固定され、かつその軸受
保持部材１５の中心・孔には、前記回転軸２の下端部を
支承するピボット軸受８が摺動自在に嵌合されると共に
押え蓋１８が輝合され、その押え蓋１８とピボット軸受
８との間には軸受支承ばね１９が介在され、さらにケー
シング３内の上部にはピボット軸受９を一体に設けた保
持部材２１が嵌合されてビス２２により固定され、前記
回転軸２の上端部はピボット軸受９により支承されてい
る。
用流速検出装置を示すものでちって、螺旋秋の回転用羽
根１を中間部に固定した回転軸２が、円筒状のケーシン
グ乙の中心線上に配置され、そのケーシング６内の下部
には周囲に複数の流体通孔１４を有する軸受保持部材１
５が嵌合されてビス１６により固定され、かつその軸受
保持部材１５の中心・孔には、前記回転軸２の下端部を
支承するピボット軸受８が摺動自在に嵌合されると共に
押え蓋１８が輝合され、その押え蓋１８とピボット軸受
８との間には軸受支承ばね１９が介在され、さらにケー
シング３内の上部にはピボット軸受９を一体に設けた保
持部材２１が嵌合されてビス２２により固定され、前記
回転軸２の上端部はピボット軸受９により支承されてい
る。
円錐部分を有するフローガイド部材２６は前記回転用羽
根１と保持部材２１との間においてケ・−シンク６に嵌
合固定され、かつケーシング６には回転用羽根１とフロ
ーガイド部材２６との間において複数の流体出口２４が
設けられ、その流体出口２４の上縁部はフローガイド部
材２３の円錐部分の延長面上に配置され、前記フローガ
イド部材２６の下方においてケーシング３内に流体通路
４が設けられている。
根１と保持部材２１との間においてケ・−シンク６に嵌
合固定され、かつケーシング６には回転用羽根１とフロ
ーガイド部材２６との間において複数の流体出口２４が
設けられ、その流体出口２４の上縁部はフローガイド部
材２３の円錐部分の延長面上に配置され、前記フローガ
イド部材２６の下方においてケーシング３内に流体通路
４が設けられている。
等角度間隔で放射状に配置された複数（図示の場合は４
個）のターゲット５を備えている金属製センサー制御用
回転体６は、前記保持部材２１とフローガイド部材２３
との間において回転軸２に固定され、かつ流速検出用渦
電流型変位センサー７は保持部材２１の偏心部に貫通固
定され、その渦電流型変位センサー７はリード線２５に
より電気回路に接続され、そのリード線２５はステンレ
ス等の金属製チューブとその中に収容された複数の導体
とチューブ内において各導体間に充填された酸化マグネ
シウム粉末等の絶縁体とにより構成されている。
個）のターゲット５を備えている金属製センサー制御用
回転体６は、前記保持部材２１とフローガイド部材２３
との間において回転軸２に固定され、かつ流速検出用渦
電流型変位センサー７は保持部材２１の偏心部に貫通固
定され、その渦電流型変位センサー７はリード線２５に
より電気回路に接続され、そのリード線２５はステンレ
ス等の金属製チューブとその中に収容された複数の導体
とチューブ内において各導体間に充填された酸化マグネ
シウム粉末等の絶縁体とにより構成されている。
第８図は渦電流型変位センサーに接続された電気回路を
示すものであって、点線で囲まれた部分が渦電流型変位
センサー７であシ、この渦電流型変位センサー７は直列
に接続された２つのコイルＡ、Ｒと一方のコイルＲに対
向する固定ターゲット３５とを備え、前記コイルＡ、Ｈ
には、高温例えば５９５℃まで耐えさせるためにセラミ
ックコーティングが施されている。
示すものであって、点線で囲まれた部分が渦電流型変位
センサー７であシ、この渦電流型変位センサー７は直列
に接続された２つのコイルＡ、Ｒと一方のコイルＲに対
向する固定ターゲット３５とを備え、前記コイルＡ、Ｈ
には、高温例えば５９５℃まで耐えさせるためにセラミ
ックコーティングが施されている。
第９図はこの発明の高温流体用流速検出装置を石油井、
ガス井、熱水井、蒸気井等の坑井における高温流体の流
速測定に使用している状態を示すものであって、坑井２
６内において、流速検出装置２７におけるケーシング６
の上端部に、軸部４７とその周囲に取付けられた複数の
弓形ばね４Ｂとからなる中心保持具２８における軸部４
７の下端部が連結され、その軸部４７の上端部には電気
回路収納用筒状箱２９．ケーブルヘッド３０およびケー
ブル６１が順次接続され、そのケーブル６１は地上に設
置されたウィンチ３２のドラム６ろに巻付けられ、かつ
ケーブル３１の端部はドラム軸に取付けられた継電ブラ
シ（図示を省略した）を経て地上の記録装置６４に接続
され、第８図に示す渦電流型変位センサー７に接続され
た電気回路は前記電気回路収納用筒状箱２９内に設けら
れた断熱ケース内に収容される。
ガス井、熱水井、蒸気井等の坑井における高温流体の流
速測定に使用している状態を示すものであって、坑井２
６内において、流速検出装置２７におけるケーシング６
の上端部に、軸部４７とその周囲に取付けられた複数の
弓形ばね４Ｂとからなる中心保持具２８における軸部４
７の下端部が連結され、その軸部４７の上端部には電気
回路収納用筒状箱２９．ケーブルヘッド３０およびケー
ブル６１が順次接続され、そのケーブル６１は地上に設
置されたウィンチ３２のドラム６ろに巻付けられ、かつ
ケーブル３１の端部はドラム軸に取付けられた継電ブラ
シ（図示を省略した）を経て地上の記録装置６４に接続
され、第８図に示す渦電流型変位センサー７に接続され
た電気回路は前記電気回路収納用筒状箱２９内に設けら
れた断熱ケース内に収容される。
またリード線２５における金属製チューブの周囲は中心
保持具２８の軸部４７に対し溶接により固着され、リー
ド線２５と軸部４７との間が密封されている。
保持具２８の軸部４７に対し溶接により固着され、リー
ド線２５と軸部４７との間が密封されている。
なお、第９図において、３６および６７は坑井２６にお
ける石油、ガス、熱水、蒸気等の産出層である。第８図
に示す回路の動作について説明すると、５０ ＫＨｚの
発信器６６から駆動アン７’３７を通して渦電流型変位
センサー７と外付けの抵抗Ｒ１゜Ｒ２とコンデンサーＣ
１，Ｃ２とにより構成されるインピーダンスブリッジ３
８に交流電流が流される。
ける石油、ガス、熱水、蒸気等の産出層である。第８図
に示す回路の動作について説明すると、５０ ＫＨｚの
発信器６６から駆動アン７’３７を通して渦電流型変位
センサー７と外付けの抵抗Ｒ１゜Ｒ２とコンデンサーＣ
１，Ｃ２とにより構成されるインピーダンスブリッジ３
８に交流電流が流される。
前記流体通路４を流体が上昇流動して回転軸２およびセ
ンサー制御用回転体６が回転すると、そのセンサー制御
用回転体６におけるターケ°ット５が渦電流型変位セン
サー７におけるコイルＡの前部を変位し、そのターゲッ
ト５に流れる渦電流が変化するので、コイルＡとターゲ
ット５とにより構成されるインピーダンスが変化する。
ンサー制御用回転体６が回転すると、そのセンサー制御
用回転体６におけるターケ°ット５が渦電流型変位セン
サー７におけるコイルＡの前部を変位し、そのターゲッ
ト５に流れる渦電流が変化するので、コイルＡとターゲ
ット５とにより構成されるインピーダンスが変化する。
このインピーダンスの変化に対応して、ＳとＯとの間の
信号電圧も変化し、この微弱な信号電圧の変化をアン７
’３９により増幅し、次いで同期検波回路４０により検
波し、変位信号のみを取出し、その変位信号ヲ、ケーブ
ルヘッド６０およびケーブル３１を経て・ンルス信号と
して地上の記録装置３４に送り流速として記録する。
信号電圧も変化し、この微弱な信号電圧の変化をアン７
’３９により増幅し、次いで同期検波回路４０により検
波し、変位信号のみを取出し、その変位信号ヲ、ケーブ
ルヘッド６０およびケーブル３１を経て・ンルス信号と
して地上の記録装置３４に送り流速として記録する。
第１０図ないし第１５図はこの発明の第２実施例を示す
ものであって、ケーシング６が中間小径部４１と上部大
径部４２と下部大径部４６とにより構成され、回転軸２
に固定された回転用羽根１は下部大径部４３内に配置さ
れ、かつ下部大径部４６の両端部に流体通孔４４．４５
が設けられ、さらに前記上部大径部４２内にセンサー制
御用回転体６．流速検出用渦電流型変位センサー７およ
び保持部材２１が配置され、センサー制御用回転体６は
円盤４６とその周囲に設けられた複数の鋸刃状ターケ°
ット５とにより構成されているが、その他の構成は第１
実施例の場合と同様である。
ものであって、ケーシング６が中間小径部４１と上部大
径部４２と下部大径部４６とにより構成され、回転軸２
に固定された回転用羽根１は下部大径部４３内に配置さ
れ、かつ下部大径部４６の両端部に流体通孔４４．４５
が設けられ、さらに前記上部大径部４２内にセンサー制
御用回転体６．流速検出用渦電流型変位センサー７およ
び保持部材２１が配置され、センサー制御用回転体６は
円盤４６とその周囲に設けられた複数の鋸刃状ターケ°
ット５とにより構成されているが、その他の構成は第１
実施例の場合と同様である。
第２実施例の場合は、流体通路４内を流体が上昇流動す
ると第１６図囚に示すような鋸刃形の波形が検出され、
また流体通路４内を流体が下降流動すると第１３図（Ｂ
）に示すような逆向きの鋸刃形の波形が検出される。第
２実施例の場合は、流体の流れの方向をも検出すること
ができる。
ると第１６図囚に示すような鋸刃形の波形が検出され、
また流体通路４内を流体が下降流動すると第１３図（Ｂ
）に示すような逆向きの鋸刃形の波形が検出される。第
２実施例の場合は、流体の流れの方向をも検出すること
ができる。
この発明によれば、ケーシング６内に配置されて流体の
流れにより回転される回転用羽根付きの回転軸２に、周
囲にターゲット５を有するセンサー制御用回転体６が固
定され、前記ケーシング６内には、前記ターゲット５に
より制御される耐高温性に富む流速検出用渦電流型変位
センサー７が固定されているので、高温流体の流速を正
確に検出することができる効果が得られる。
流れにより回転される回転用羽根付きの回転軸２に、周
囲にターゲット５を有するセンサー制御用回転体６が固
定され、前記ケーシング６内には、前記ターゲット５に
より制御される耐高温性に富む流速検出用渦電流型変位
センサー７が固定されているので、高温流体の流速を正
確に検出することができる効果が得られる。
第１図ないし第８図はこの発明の第１実施例を示すもの
であって、第１図は高温流体用流速検出装置の縦断側面
図、第２図および第６図は第１図の一部を拡大して示す
縦断側面図、第４図は第２図のＡ−Ａ線断面図、第５図
は第２図のＢ−Ｂ線断面図、第６図は第２図のＣ−Ｃ線
断面図、第７図は第６図のＤ−Ｄ線断面図、第８図は渦
電流型変位センサーに接続された電気回路を示す図であ
る。第９図はこの発明の流速検出装置の使用例を示す縦
断側面図である。 第１０図ないし第１３図はこの発明の第２実施例を示す
ものであって、第１０図は高温流体用流速検出装置の縦
断側面図、第１１図は第１０図のＥ−Ｅ線拡大断面図、
第１２図はセンサー制御用回転体の斜視図、第１６図は
検出波形を示す図で図において、１は回転用羽根、２は
回転軸、６はケーシング、４は流体通路、５はターゲッ
ト、６はセンサー制御用回転体、７は流速検出用渦電流
型変位センサー、８および９は軸受、１４は流体通孔、
１５は軸受保持部材、２６はフローガイド部材、２４は
流体出口、２５はリード線、２６は坑井、２７は流速検
出装置、２８は中心保持具、２９は電気回路収納用筒状
箱、６１はケーブル、６４は記録装置、６５は固定ター
ゲット、６６は発信器、３７は駆動アンプ、３９はアン
プ、４０は同期検波回路である。 第６図 第７図
であって、第１図は高温流体用流速検出装置の縦断側面
図、第２図および第６図は第１図の一部を拡大して示す
縦断側面図、第４図は第２図のＡ−Ａ線断面図、第５図
は第２図のＢ−Ｂ線断面図、第６図は第２図のＣ−Ｃ線
断面図、第７図は第６図のＤ−Ｄ線断面図、第８図は渦
電流型変位センサーに接続された電気回路を示す図であ
る。第９図はこの発明の流速検出装置の使用例を示す縦
断側面図である。 第１０図ないし第１３図はこの発明の第２実施例を示す
ものであって、第１０図は高温流体用流速検出装置の縦
断側面図、第１１図は第１０図のＥ−Ｅ線拡大断面図、
第１２図はセンサー制御用回転体の斜視図、第１６図は
検出波形を示す図で図において、１は回転用羽根、２は
回転軸、６はケーシング、４は流体通路、５はターゲッ
ト、６はセンサー制御用回転体、７は流速検出用渦電流
型変位センサー、８および９は軸受、１４は流体通孔、
１５は軸受保持部材、２６はフローガイド部材、２４は
流体出口、２５はリード線、２６は坑井、２７は流速検
出装置、２８は中心保持具、２９は電気回路収納用筒状
箱、６１はケーブル、６４は記録装置、６５は固定ター
ゲット、６６は発信器、３７は駆動アンプ、３９はアン
プ、４０は同期検波回路である。 第６図 第７図
Claims (1)
- 回転用羽根１を固定した回転軸２が、ケーシング３内の
流体通路４において、流体通路長手方向に延長するよう
に配置されて回転自在に支承され、かつその回転軸２に
は周囲にターゲット５を有するセンサー制御用回転体６
が固定され、前記ケーシング３内にはターゲット５によ
り制御される流速検出用渦電流型変位センサー７が固定
されていることを特徴とする高温流体用流速検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60181110A JPS6242064A (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | 高温流体用流速検出装置 |
| IT12525/86A IT1200279B (it) | 1985-08-20 | 1986-08-01 | Apparecchio di rilevamento della velocita di un flusso di fluido ad alta temperatura |
| US06/892,992 US4754642A (en) | 1985-08-20 | 1986-08-04 | High temperature fluid flow speed detection apparatus |
| FR8611680A FR2586477B1 (fr) | 1985-08-20 | 1986-08-13 | Dispositif de mesure de la vitesse d'ecoulement d'un fluide a temperature elevee, notamment dans un forage petrolier ou geothermique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60181110A JPS6242064A (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | 高温流体用流速検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6242064A true JPS6242064A (ja) | 1987-02-24 |
| JPH0246903B2 JPH0246903B2 (ja) | 1990-10-17 |
Family
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |