NO20121445A1

NO20121445A1 - Frittstaende vaeskeniva-foleapparat for strekkopphengsystem

Info

Publication number: NO20121445A1
Application number: NO20121445A
Authority: NO
Inventors: Ashutosh Chandrashekhar Phadke; Vikranth Harthikote Nagaraja
Original assignee: Vetco Gray Inc
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2012-12-03
Publication date: 2013-06-28
Also published as: SG191531A1; US8789604B2; GB201222452D0; GB2498070A; GB2498070B; AU2012268317A1; BR102012033161A2; CN103183110A; US20130161023A1

Abstract

Et stigerør-strekkoppheng har et sylindrisk løp og en stempelstang som teleskopisk opptar hverandre. En utvendig akkumulator som inneholder et hydraulisk fluid og gass er montert på utsiden av løpene for å kommunisere den hydrauliske væske til en ende av løpet. Avhengig av slaget til stempelstangen, vil væskenivået i akkumulatoren fluktuere og gasstrykket variere. En komposittstang innen akkumulatoren er omgitt av en rekke av PVDF-sensorer. PVDF-sensorene tilveiebringer et utgangssignal for å indikere væskenivået i akkumulatoren når væsken kommer i kontakt med sensoren som sørger for sikker overvåking av væskenivåer.

Description

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

1. Teknisk område

[0001]Den foreliggende oppfinnelse angår generelt et stigerør-strekkoppheng-system benyttet under offshore (til havs) bore- og produksjonsfaser og spesielt en selvstendig væskenivå-føleanordning for å overvåke væskenivå i en kompositt gassakkumulator til strekkoppheng-systemet. Den foreslåtte føleanordning og metodelære kan utvides til ethvert annet trykk-kar for væskenivå-føling.

2. Beskrivelse av relatert teknikk

[0002]Stigerør er benyttet innen offshore olje- og gassboring og produksjon for å overføre boreslam så vel som produksjonsfluider gjennom et undervanns-brønnhode til en flytende produksjonsplattform, også kjent som strekkstag-platt-former (TLP) eller SPAR. Strekkoppheng er anvendt ved plattformen for å påføre strekk på stigerørene. Under bore- eller produksjonsfasene, er et stigerør-system typisk holdt i strekk for å unngå strukturell ustabilitet av bore- og produksjons-oppstablingen. Et typisk strekkoppheng omfatter et teleskopstempel og sylinder-arrangement forsynt med gasstrykk fra akkumulatorer. Bølger og strømmer bevirker at stempelet og sylinderen forlenger seg og trekker seg tilbake.

[0003]I en type av strekkoppheng-utforming omfatter stempelkomponenten et løp som glidende opptar sylinderen eller annet løp. Hvert løp har en lukket ende og en åpen ende, den åpne enden er i fluidkommunikasjon med hverandre. Det indre av løpene tjener som kammeret for å motta gasstrykk. Et flertall av stempler kan være benyttet.

[0004]Et fluid innen kammeret sørger for smøring av dynamiske tetninger. Således er væskenivået på innsiden av akkumulatoren kritisk for å sikre effektiv smøring av dynamiske tetninger. Ved å benytte væskenivå-informasjon på innsiden av akkumulatoren, kan gassvolum måles. Gassvolumet kan benyttes for å tilveiebringe dempningsstivhet for stigerør-strekkoppheng-systemet. En ny teknikk for å overvåke væskenivået innvendig av en akkumulator er ønskelig.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

[0005]Én utførelse av et system, fremgangsmåte og apparat for en selvstendig væskenivå-sensor for et stigerør-strekkoppheng har et sylindrisk løp og en stempelstang som teleskopisk opptar hverandre. En utvendig akkumulator eller kar er montert på utsiden av løpene for å kommunisere en gassmengde til en side av løpet og en hydraulisk væske til en motsatt side av løpet. Avhengig av slaget til stempelstangen, vil væskenivået til akkumulatoren fluktuere. Stempelstangen beveger seg inn og ut av det sylindriske løpet i samsvar med bølger og strømmer. Den utvendige akkumulator kan benyttes som et borestigerør-strekkoppheng (DRT) eller som et produksjonsstigerør-strekkoppheng (PRT).

[0006]En komposittstang er montert koaksialt innen den utvendige akkumulator. Hylser ved hver ende av komposittstangen er benyttet for å feste stangen på plass. Hver hylse har hull som tillater gass eller væske å strømme inn eller ut av akkumulatoren, og opprettholde status-quo. Komposittstangen er omgitt av en rekke av polyvinyliden fluorid (PVDF) sensorer. PVDF-sensorene er anbrakt på komposittstangen ved ønskede intervaller som tilveiebringer et utgangssignal for å indikere væskenivået i akkumulatoren når væsken kommer i kontakt med sensoren, som sørger for en sikker overvåking av væskenivåer. PVDF-sensorrekken produserer en forskjellig utgangsspenning avhengig av om gass eller væske er i kontakt med sensoren.

[0007]Det selvstendige væskenivå-føleapparatet kan fordelaktig benyttes med eksisterende stigerør-opphengssystemer for nøyaktig å overvåke væskenivåer i en eksisterende eller tredjeparts gassakkumulator, og kan fremskaffe strekkoppheng-tilbakemelding for å opprettholde stigerør-systemet i konstant strekk, ved å benytte lavkostnads piezo-elektriske sensorer, og mulig rekalkulering av gasstrykk og volum. Ingen ytterligere konstruksjonsforandringer av akkumulatoren er nødvendig. Den dynamiske gassvolum-måling tilrettelegger også deteksjon av gasslekkasjen på innsiden av akkumulatoren, hvis noen.

[0008]De foregående og andre mål og fordeler med den foreliggende oppfinnelse vil fremkomme for de som er faglært på området, i lys av den følgende detaljerte beskrivelse av oppfinnelsen, sett i forbindelse med de vedføyde krav og de vedføyde tegninger.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0009]Slik at måten som egenskapene og fordelene med den foreliggende oppfinnelse, som vil fremkomme, er oppnådd og kan forstås i mer detalj, kan en mer nøyaktig beskrivelse av oppfinnelsen kort oppsummert ovenfor gjøres med referanse til utførelsene av denne som er illustrert i de vedføyde tegninger som danner en del av denne beskrivelse. Det skal imidlertid bemerkes at tegningene illustrerer kun noen utførelser av oppfinnelsen og er derfor ikke å anses som begrensende for dens omfang da oppfinnelsen kan gi tilgang til andre like effektive utførelser.

[0010]Figur 1 er et perspektivriss av én type av strekkoppheng-system, konstruert i henhold til oppfinnelsen;

[0011]Figur 2 er et perspektivriss av én type av strekkoppheng-system, konstruert i henhold til oppfinnelsen;

[0012]Figur 3 er et perspektivriss av en stempelsammenstilling i fig. 1;

[0013]Figur 4 er et snittriss av en stempelsammenstilling i fig. 2, konstruert i henhold til oppfinnelsen;

[0014]Figur 5 er et snittriss av en komposittstang i akkumulatortanken til stempelet i fig. 1, konstruert i henhold til oppfinnelsen;

[0015]Figur 6 er et planriss av en sensor på komposittstangen i fig. 5, konstruert i henhold til oppfinnelsen;

[0016]Figur 7 er et snittriss av en hylse for montering av toppenden til komposittstangen, konstruert i henhold til oppfinnelsen;

[0017]Figur 8 er et snittriss av en hylse for montering ved bunnende av komposittstangen, konstruert i henhold til oppfinnelsen;

[0018]Figur 9 er et perspektivriss av hylsene i fig. 7 og 8;

[0019]Figur 10 er et høynivå strømningsdiagram av en utførelse av en fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen;

[0020]Figur 11 er en ytterligere utførelse for en stempelsammenstilling, konstruert i henhold til oppfinnelsen.

DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN

[0021]Med referanse til fig. 1 er en type av stigerør-strekkoppheng-system ("RTS") 10 vist. RTS 10 kan benyttes for å opprettholde strekk på et borestigerør eller et produksjonsstigerør. En stempelsammenstilling 12 er vist som forbinder ved en øvre ende til en ramme 11 til RTS 10 og ved en nedre ende til en strekkoppheng-ring 13. I denne utførelse er stempelsammenstilling 12 orientert ved en vinkel i forhold til stigerøret. Med referanse til fig. 2 er en annen type av RTS 14 vist. En stempelsammenstilling 16 er vist som forbinder ved en øvre ende til en ramme 17 av DRT-en og ved en nedre ende til en strekkopphengsring (ikke vist). I denne utførelse er stempelsammenstilling 16 orientert parallell til stigerøret. Stempelsammenstillingene 12, 16 for både RTS 10 og RTS 14 orienteringer har like komponenter og er videre forklart nedenfor,

[0022]Med referanse til fig. 3 er en utførelse av stempelsammenstillingen 12 i

fig. 3 illustrert. Det skal forstås at stempelsammenstillingen 16 er lik med stempelsammenstillingen vist i fig. 1, med kun forskjell i vinkel av stempelløp-helningen med vertikalen. Således tjener dette snitt i fig. 3 også til å beskrive en slik konfigurasjon. Stempelsammenstillingen 12 håret sylindrisk løp 18 som glidende mottar en stempelstang 20. Løpet 18 kan ha et øvre forbindelsespunkt 22 for å forbinde til rammen 17 (fig. 3). Stempelstangen 20 har et forbindelsespunkt 24 for å forbinde til en komponent slik som en strekkoppheng-ring (ikke vist) (fig. 2), som kan stige og synke som resultat av bølger og strømmer. Følgelig kan stempelstangen 20 også bevege seg inn og ut av løpet 18 i samsvar med slike bølger og strømmer.

[0023]Med fortsatt referanse til fig. 3, er en akkumulator eller kompositt gassakkumulator 26 vist forbundet til det sylindriske løp 18. Akkumulatoren 26 er i

fluidkommunikasjon med en nedre ende av sylinderløpet 18 via et nedre rør 28 og i fluidkommunikasjon (N2[nitrogen] gass eller annen passende gass) med en øvre ende av det sylindriske løp via et øvre rør 30. Øvre og nedre rør 30, 28 danner et lukket kretssystem med løpet 18 og akkumulatoren 26. Forbindelsen av øvre og nedre rør 30, 28 til løpet 18 og akkumulatoren 26 vil forklares ytterligere nedenfor. Øvre rør 30 åpner ikke innen løpet 18. Akkumulatoren 26 kan være sylindrisk i form og kan inneholde en komprimerbar gass og et ukomprimerbart fluid. Akkumulatoren 26 og relaterte komponenter er videre forklart nedenfor. Akkumulatoren 26 kan være laget av en karbon-epoksy komposittmatriks, som kan fremstilles ved å benytte filament-viklingsteknologi. Videre kan en varme- og trykkfrigjørings-anordning 31 være lokalisert på det øvre røret 30 og en lavtrykks frigjørings-

anordning 32 kan være lokalisert ved den øvre ende av det sylindriske løp 18. En stormisolasjonsventil (ikke vist) kan også være lokalisert på løpet 18 ved omkring midtlengde av løpet 18.

[0024]Med referanse til fig. 4 er et snittriss av stempelsammenstillingen 16 illustrert. Under operasjon vil stempelstangen 20 bevege seg inn eller ut av løpet 18 i samsvar med bølger og strømmer, og således opprettholde et konstant strekk på et stigerør (ikke vist). Et kammer 25 innen akkumulatoren 26 i denne utførelse inneholder både en gass 27 og en væske 29. Gassen 27 kan være nitrogen N2-gass og væsken 29 kan være etylen glykol, også kjent som erifon fluid. Andre passende gasser og væsker kan benyttes. I denne utførelse driver N2-gassen mot den øvre ende av akkumulatoren 26 og etylen glykol-en driver mot den nedre ende av akkumulatoren.

[0025]I denne utførelse, når stempelstangen 20 beveger seg aksialt utover fra det sylindriske løp 18, er et parti av etylen glykol fanget under et stempel 40 tvunget ut av løpet 18 og inn i akkumulatoren 26 via det nedre rør 28. N2-gassen er begrenset fra å strømme inn i løpet 18, hvilket resulterer i at N2-gassen opptar et mindre volum i akkumulatoren 26 som igjen resulterer i at N2-gassen er ved et høyere trykk innen kompositt-gassakkumulatoren 26. Alternativt kan N2-gassen tillates å strømme ut av akkumulatoren og inn i løpet 18 via det øvre rør 30. Når stempelstangen 20 beveger seg aksialt innover fra det sylindriske løp 18, ekspanderer N2-gassen på innsiden av akkumulatoren, og reduserer gasstrykket i akkumulatoren. Som et resultat fortrenger N2-gassen i akkumulatoren 26 etylen glykol ut av akkumulatoren og inn i løpet 18 via det nedre rør 28. N2-gassen som forblir i akkumulatoren 26 okkuperer et større volum og er således ved et lavere trykk.

[0026]Med referanse til fig. 4 er en komposittstang 42 montert fra en øvre ende 44 og en nedre ende 46 innen akkumulatoren 26. Komposittstangen 42 fungerer for å indikere væskenivåer, slik som etylen glykol, i akkumulatoren 26. Selv om komposittstangen 42 er vist sentrisk lokalisert innen akkumulatoren 26, kan det også være lokalisert eksentrisk. Komposittstang 42 er lokalisert på en langs-gående akse av akkumulator 26. Stangen 42 kan også være fremstilt fra materialer forskjellig fra en kompositt.

[0027]Med referanse til fig. 5 og 6, er komposittstang 42 videre illustrert. Komposittstang 42 kan være sylindrisk i form og ha en aksial passasje 43 som strekker seg fra den nedre ende 46 til den øvre ende 44. Den hule komposittstang 42 er åpen ved en øvre ende 44 (fig. 4) og lukket ved en nedre ende 46 (fig. 4) for å forhindre fluid fra å gå inn i det indre av komposittstangen. I denne utførelse innbefatter komposittstangen 42 en sensorrekke 50. Sensorrekken 50 kan være et flertall av sensorer 52 som kan være i formen av filmer eller bånd og er laget fra PVDF neddykket eller bundet til et ytre laminat 54 av komposittstangen 42. Sensorene 52 er videre koblet til en elektrode 56 (fig. 6) som kan være lokalisert innen det hule området eller passasje 43 av komposittstangen 42. Elektrodene 56 kan strekke seg radialt innover inn i det hule området 43 av stangen 42. Antallet av PVDF-sensorer 52, n, kan variere og hver kan være overvåket som en individuell kanal, som forklart i det senere avsnitt. Videre kan sensorene 52 være fremstilt i forskjellige typer av former, innbefattende, men ikke begrenset til sirkulære, kvadratiske, rektangulære og triangulære.

[0028]PVDF er et piezo-elektrisk materiale, som produserer elektrisitet i samsvar med mekanisk spenning. Matematisk kan den elektrisk-mekaniske kobling av PVDF-en beskrives ved å benytte strekkladning og trykkladning piezo-elektriske koblingsligninger. PVDF er et semi-krystallinsk polymer som består av en lang kjede av molekyler med CH2CF2som en repeterende enhet. Selv om forskjellige typer av piezo-elektriske materialer kan benyttes, har PVDF mange fordeler i forhold til andre piezo-elektriske materialer og er tilgjengelig i formen av tynne filmer, som kan neddykkes eller bindes til en kompositt. Noen av disse fordeler innbefatter: 1. Høyeste strekkstyrke av alle prosesserbare fluorkarboner; 2. God strålingsmotstand; 3. Smelteprosesserbar, som tillater PVDF å metalliseres og neddykket med komposittmaterialer; 4. Høy slitasje og kjemisk motstand; 5. Kan benyttes ved temperaturer opp til 150°C (300°F);

6. Høy fleksibilitet, robusthet og lett vekt, og

7. Lav akustisk impedans.

[0029]I denne utførelse kan PVDF-sensorene 52 ha en tykkelse på opp til 250 mikron. Med referanse til fig. 6, kan hver elektrode 56 innbefatte et indre belegg 58 på den indre overflate av sensoren 52 og et ytre belegg 60 på den ytre overflate av sensoren. Indre og ytre belegg 58, 60 er laget fra ledende sølvblekk for å tilrettelegge ledning. Hver elektrode 56 kan være forbundet til en vaier og ført oppover som en leder for å forme en utgangsvaier-sammenstilling eller bunt 62 som innvendig samler hvert ledersignal fra den nedre ende 46 (fig. 4) til den øvre ende 44 (fig. 4) av komposittstangen 42. Når én av filmsensorene 52 er belastet, kan spenningsresponsen til filmsensoren overføres gjennom vaiersammen-stillingen 62 som en analog spenningsutgang som kan analyseres videre. Bruk av spenningsutgangen er omtalt ytterligere nedenfor.

[0030]Med referanse til fig. 7, 8 og 9 er en øvre monteringshylse 70 og en nedre monteringshylse 72 vist som fester den øvre ende 44 og den nedre ende 46 til henholdsvis komposittstangen 42. Hylsene 70, 72 kan være av metall og kan være installert på hver ende av akkumulatoren 26 via presstilpasning. Alternativt kan hylsene 70, 72 være skrudd på akkumulator 26. Monteringshylse 70, 72 kan benyttes for å montere komposittstangen 42 i en eksisterende akkumulator til et eksisterende strekkoppheng-system slik som RTS 14 (fig. 2) eller RTS 10 (fig. 1). Hver monteringshylse 70, 72 kan ha hull eller passasjer 74, 76 som vist i fig. 9. I øvre monteringshylse 70 tillater hullene 74 N2-gass å gå ut av akkumulatoren 26 for formålene med å tillate en trykkmåling og fremvise en trykkavlesning. I den nedre monteringshylse 72 tillater hullene 76 etylen glykol fluidet å gå inn i akkumulatoren 26. Som forklart tidligere er den nedre ende 46 av komposittstangen 42 lukket for å forhindre fluid fra å gå inn i komposittstangen.

[0031]Den neddykkede PVDF-sensorrekke 50 ved ytre overflate 54 av komposittstang 42 kan således fungere som en væskenivå-føleanordning som tilrettelegger analog spenningsutgang-respons, som er forskjellig for etylen glykolet (væske) og N2 (gass). Spenningssignalet på grunn av piezo-elektrisk virkning fra hver individuell sensor til sensorrekke 52 kan tas til en plattform via vaierledning 80 for overvåking og analyse ved et dataervervelse-system (DAQ) 82, digital signalanalyserer (DSA) 84 og en prosessor 86, for å bestemme et nivå L, av etylen glykol på innsiden av akkumulatoren 26. På grunn av at RTS 10 er meget nær plattformen (ikke vist), er spenningssignaler effektivt ført til plattformen med minimal støy. I tillegg, for å overvåke signalresponsen ved plattformen, vil frekvensresponsen fra hver individuell sensor 52 også overvåkes på grunn av frekvensforandringene hvis væskenivået faller og at den spesielle sensor er eksponert for gass.

[0032]Under drift kan stempelstangen 20 (fig. 4) bevege seg aksialt utover eller innover fra det sylindriske løp 18 (fig. 4) i samsvar med hiv (opp- og ned-bevegelser) eller strømmer. Når stempelstangen 20 beveger seg aksialt utover, er en del av etylen glykol fanget under et stempel 40 tvunget ut av løpet 18 og inn i akkumulatoren 26 (fig. 4) via det nedre rør 28 (fig. 4). Etylen glykolet er tillatt å strømme inn i akkumulatoren 26 gjennom hullene 76 formet i den nedre monteringshylse 72 (fig. 8). Således stiger nivået av etylen glykol i akkumulatoren 26 og komprimerer N2-gassen innen akkumulatoren, som ved det punkt okkuperer et lite volum innen akkumulatoren. Som illustrert ved strømningsdiagram i fig. 10, samler DAQ 82 spenningsutgang-signaler fra sensorrekken 50 hvor disse signaler er atskilt i inngangskanaler ved DSA 84. Kanalene svarer til antallet, n, av sensorer 52 i sensorrekken 50. Spenningsutgang-signaler fra hver sensor 52 kan således overvåkes gjennom bruken av programvare, slik som LabView®. På grunn av kontakt med en væske slik som etylen glykol bevirker en spenning i sensoren 52 som avviker fra en spenning plassert på sensoren ved en gass slik som N2, er et spenningsutgang-signal som karakteriserer denne, produsert som tillater en sensorrespons til å skille mellom den til etylen glykol eller N2-gass. DSA og prosessoren kan så tilveiebringe en passende aktiv sensorlokalisering som svarer til et maksimalt etylen glykol-nivå, L, som målt fra bunnen av akkumulatoren 26. Den passende sensorlokalisering kan så produseres og nivået eller søylehøyden av etylen glykol kan så fremvises. Videre, på grunn av at N2-gass er en komprimerbar gass, kan prosessoren benyttes for å beregne N2-gasstrykk og volum i akkumulatoren 26 ved å anvende polytropisk prosessligning:

hvor:

P1 er det initielle gasstrykk;

V1 er det initielle gassvolum;

P2 er det dynamiske gasstrykk;

V2 er det dynamiske gassvolum. og

n=1,1 for nitrogen, n er en gasskonstant

[0033]Som tidligere forklart vil responsen til hver individuelle sensor 52 være direkte proporsjonal med spenningen som erfares av sensoren. Således vil spenningen som erfares på grunn av gasstrykk være forskjellig fra spenningen utviklet på grunn av fluidinteraksjon med den individuelle sensor 52. Således kan den første sensor være lokalisert fra bunnsiden av stangen 42, som viser responsen fra det maksimale væskenivå i kompositt-gassakkumulatoren 26 (fig. 4). En utgangsrespons-trend for sensoren kan bestemmes for både gass og væskeinteraksjon under spesifiserte forhold.

[0034]Det vil forstås av en som er normalt faglært på området at metodelæren ovenfor for å oppnå, analysere og prosessere spenningsutgang-signaler fra sensorrekken 50 også er gyldig for når stempelstangen 20 beveger seg aksialt innover i løpet 18. I et slikt scenario vil etylen glykol i akkumulator 26 strømme inn i løpet 18 via det nedre rør 28, og bevirke at nivået av etylen glykol i akkumulatoren faller. Som forklart i det tidligere avsnitt, vil DAQ 82, DSA 84 og prosessoren samle, analysere og behandle de resulterende spenningsutganger til sensorrekken 50 for å bestemme nivået av etylen glykol i akkumulatoren 26.1 en ytterligere utførelse er stempelsammenstillingen 12 i fig. 1 vist i fig. 11. Stempelsammenstillingen 12 er identisk med stempelsammenstilling 16 (fig. 4), som har et løp 100 og en stempelstang 102 som aksialt beveger seg innover og utover fra løpet 18 i samsvar med hiv og strømninger. Stempelsammenstillingen 12 har også et stempel 104 som er forbundet til en øvre ende av stempelstangen 102. Stempelet 104 fanger væske, slik som etylen glykol, under seg. Stempelsammenstillingen 12 er i fluidkommunikasjon med et nedre rør 110 for etylen glykol væskestrømning. Et øvre rør 108 kan tillate N2-gass å kommunisere med en trykkavlesningsanordning, slik som en måler, men tillater ikke kommunikasjon med løpet 100. En komposittstang 112 er montert innen akkumulatoren 106 som beskrevet i et tidligere avsnitt for stempelsammenstillingen 12. Videre er en PVDF-sensorrekke 114 laget fra et flertall av sensorer 116 neddykket i komposittstangen 106 som beskrevet i fig. 5 og fungerer på den samme måte for å oppnå, analysere, og behandle spenningsutgang-signaler fra sensorene 116. Imidlertid er stempelsammenstillingen 12 skråstilt ved en vinkel 0 fra horisontalen, som kan variere mellom 0 og 90 grader. En annen forskjell er i binding eller neddykking av sensorene i fig. 11, sensorbånd kan være bundet eller neddykket nøyaktig parallell til horisontalen gitt den skråstilte akse.

[0035]Nivået av væske etylen glykol kan således bestemmes av sensorene 116 og påfølgende behandling ved å ta i betraktning skråstillingen av stempelsammenstillingen 12.

[0036]Idet oppfinnelsen har blitt vist eller beskrevet i kun noen av dens former, vil det være åpenbart for de som er faglært på området at den ikke er således begrenset, men er mottakelig for forskjellige forandringer uten å avvike fra omfanget av oppfinnelsen.

Claims

1. Strekkoppheng for å påføre strekk til en undervannsdel som strekker seg til en flytende offshore-konstruksjon, karakterisert vedat det omfatter: et sylindrisk løp; en stempelstang som teleskopisk opptar det sylindriske løp; en utvendig akkumulator for fluid og gass montert utvendig av det sylindriske løp; en fluidledning som strekker seg fra det utvendige reservoar til en utvendig veggoverflate av sylinderløpet for å kommunisere fluid derimellom; en gassledning som forløper fra det utvendige reservoar til den utvendige veggoverflate av det sylindriske løp for å kommunisere gass derimellom; og en fluidnivå-indikator montert innen utvendig reservoar, hvori fluidnivå-indikatoren omfatter i det minste én polyvinyliden fluorid (PVDF) sensor.

2. Strekkoppheng ifølge krav 1, karakterisert vedat fluidnivå-indikatoren omfatter en hul stang med en åpen ende og en lukket ende og sensoren omfatter et flertall av PVDF-sensorer atskilt langs en lengde av stangen.

3. Strekkoppheng ifølge krav 2, karakterisert vedat én av PVDF-sensorene er neddykket eller bundet i komposittstangen.

4. Strekkoppheng ifølge krav 3, karakterisert vedat én av PVDF-sensorene omfatter et bånd som vikler rundt en ytre overflate av den hule komposittstang.

5. Strekkoppheng ifølge krav 2, karakterisert vedat det videre omfatter en elektrode som strekker seg fra PVDF-sensorene som overfører et spenningsutgang-signal når PVDF-sensoren er spent på grunn av kontakt med en væske eller gass.

6. Strekkoppheng ifølge krav 5, karakterisert vedat væsken i kontakt med PVDF-en er etylen glykol og derved skaper en belastning på PVDF-sensoren.

7. Strekkoppheng ifølge krav 5, karakterisert vedat elektroden til PVDF-sensoren er i elektrisk kommunikasjon med et dataervervelse-system.

8. Strekkoppheng ifølge krav 7, karakterisert vedat fluidnivå-indikatoren er montert innen det utvendige reservoar via: en øvre hylse med i det minste én passasje som kommuniserer en indre overflate med en ytre overflate til den øvre hylse, og en nedre hylse med i det minste én passasje som kommuniserer en indre overflate med en ytre overflate til den nedre hylse.

9. Fluidnivå-indikator for et strekkoppheng, karakterisert vedat det omfatter: en stang tilpasset for å monteres aksialt innen en akkumulator som er montert utvendig av en stempelsammenstilling; og et flertall av sensorer anbrakt på en ytre overflate av stangen, hvori hver av sensorene omfatter en PVDF-film, for på denne måten å tilveiebringe et signal antydende om sensoren er i kontakt med en væske eller en gass.

10. Fluidnivå-indikator ifølge krav 9, karakterisert vedat stangen er en komposittstang; komposittstangen har en passasje som forløper fra en åpen øvre ende til en lukket nedre ende; og flertallet av sensorer omfatter hver en elektrode som overfører et spenningsutgang-signal når PVDF-filmen er spent på grunn av kontakt med en væske.

11. Fluidnivå-indikator ifølge krav 10, karakterisert vedat PVDF-filmen er neddykket eller bundet til et ytre laminat av komposittstangen.

12. Fluidnivå-indikator ifølge krav 10, karakterisert vedat PVDF-filmen vikler rundt et ytre laminat av den hule komposittstang.

13. Fluidnivå-indikator ifølge krav 10, karakterisert vedat elektroden til hver av PVDF-filmene er i elektrisk kommunikasjon med et dataervervelse-system, en digital signalanalyserer, og en prosessor for å bestemme et væskenivå innen akkumulatoren via spenningsutgang-signalet fra PVDF-filmen.

14. Fluidnivå-indikator ifølge krav 10, karakterisert vedat komposittstangen er montert innen akkumulatoren via: en øvre hylse med i det minste én passasje som kommuniserer en indre overflate med en ytre overflate til den øvre hylse, og en nedre hylse med i det minste én passasje som kommuniserer en indre overflate med en ytre overflate til den nedre hylse.

15. Fremgangsmåte for å bestemme et væskenivå innen en akkumulator til en stempelsammenstilling, karakterisert vedat den omfatter: å tilveiebringe en stang og montering av stangen aksialt innen en akkumulator som er tilpasset for å monteres utvendig av stempelsammenstillingen, hvori stangen har en passasje som strekker seg fra en åpen øvre ende til en lukket nedre ende; og et flertall av sensorer anbringes på en ytre overflate av stangen, hvori hver av sensorene er i stand til å detektere om hvorvidt de er i kontakt med en væske eller en gass; å generere et spenningsutgang-signal fra den i det minste ene av sensorene; og assosiering av spenningsutgang-signalet fra den i det minste ene sensor med en aksial posisjon av sensoren på stangen for å bestemme et væskenivå.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert vedat den videre omfatter trinnet med å sammenligne et spenningsutgang-signal fra i det minste én av sensorene på grunn av en belastning fra en sensor som kontakter en gass og på grunn av en belastning fra en sensor som kontakter en væske.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 16, karakterisert vedat den videre omfatter trinnet med å samle spenningsutgang-signalet fra den i det minste ene sensor og å tildele en inngangs-kanal for hver av sensorene via et dataervervelse-system.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert vedat den videre omfatter trinnet med å analysere og behandle spenningsutgang-signalet fra den i det minste ene sensor for å bestemme væskenivået.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 19, karakterisert vedat den videre omfatter å bestemme et gassvolum og trykk gjennom ligningen av

hvor: P1 er et initielt gasstrykk; V1 er et initielt gassvolum; P2 er et dynamisk gasstrykk; V2 er et dynamisk gassvolum; og n er en gasskonstant