NO346079B1 - Piezoelectric transducer and borehole tool for measuring fluid properties - Google Patents

Piezoelectric transducer and borehole tool for measuring fluid properties Download PDF

Info

Publication number
NO346079B1
NO346079B1 NO20131040A NO20131040A NO346079B1 NO 346079 B1 NO346079 B1 NO 346079B1 NO 20131040 A NO20131040 A NO 20131040A NO 20131040 A NO20131040 A NO 20131040A NO 346079 B1 NO346079 B1 NO 346079B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
piezoelectric element
instrument
piezoelectric transducer
fluid
biased
Prior art date
Application number
NO20131040A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO20131040A1 (en
Inventor
Holger Stibbe
Dwight W Swett
Original Assignee
Baker Hughes Holdings Llc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US13/411,710 external-priority patent/US8970093B2/en
Priority claimed from US13/420,190 external-priority patent/US8850879B2/en
Application filed by Baker Hughes Holdings Llc filed Critical Baker Hughes Holdings Llc
Publication of NO20131040A1 publication Critical patent/NO20131040A1/en
Publication of NO346079B1 publication Critical patent/NO346079B1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
    • E21B49/08Obtaining fluid samples or testing fluids, in boreholes or wells
    • E21B49/081Obtaining fluid samples or testing fluids, in boreholes or wells with down-hole means for trapping a fluid sample
    • E21B49/082Wire-line fluid samplers
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/01Devices for supporting measuring instruments on drill bits, pipes, rods or wirelines; Protecting measuring instruments in boreholes against heat, shock, pressure or the like
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/01Devices for supporting measuring instruments on drill bits, pipes, rods or wirelines; Protecting measuring instruments in boreholes against heat, shock, pressure or the like
    • E21B47/017Protecting measuring instruments
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
    • E21B49/08Obtaining fluid samples or testing fluids, in boreholes or wells
    • E21B49/10Obtaining fluid samples or testing fluids, in boreholes or wells using side-wall fluid samplers or testers

Landscapes

  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)

Description

BAKGRUNN BACKGROUND

1. Oppfinnelsens område 1. The scope of the invention

[0001] Denne oppfinnelsen vedrører generelt instrumenter for måling av fluidegenskaper og spesielt, en piezoelektrisk transduser for måling av egenskaper i borehullsfluider. [0001] This invention generally relates to instruments for measuring fluid properties and in particular, a piezoelectric transducer for measuring properties in borehole fluids.

2. Beskrivelse av tilknyttet teknikk 2. Description of associated technology

[0002] US 3,743,869 beskriver en piezoelektrisk transduser som er isolert fra jorden ved hjelp av en stiv metallisk isolator for å forbedre transduserens høyfrekvente respons. Isolatoren har form av en ring eller hylse som er laget av aluminium eller aluminiumlegering og som er belagt med aluminiumoksid. Oksidbelegget er elektrisk isolerende, men hardt og stivt for derved å gi et stivt feste for transduseren, noe som gjør det nyttig ved frekvenser opp like ved dens naturlige resonansfrekvens. US 4,594,584 omhandler en anordning for bestemmelse og/eller overvåking av et forhåndsbestemt fyllingsnivå i en beholder. US 2002/0178805 A1 vedrører en fremgangsmåte og et apparat for nedihullsfluidkarakterisering ved bruk av bøyemekaniske resonatorer. US 5,139,087 lærer en metode for sikring av injektivitet for polymeroppløsninger. [0002] US 3,743,869 describes a piezoelectric transducer which is isolated from earth by means of a rigid metallic insulator to improve the high frequency response of the transducer. The insulator is in the form of a ring or sleeve made of aluminum or aluminum alloy and coated with aluminum oxide. The oxide coating is electrically insulating, but hard and rigid to provide a rigid mount for the transducer, making it useful at frequencies up close to its natural resonant frequency. US 4,594,584 deals with a device for determining and/or monitoring a predetermined filling level in a container. US 2002/0178805 A1 relates to a method and an apparatus for downhole fluid characterization using bending mechanical resonators. US 5,139,087 teaches a method for ensuring injectivity for polymer solutions.

[0003] I underjordiske boreanvendelser, slik som olje- og gassleting og gjenvinning, bores et borehull i jorden. Boreprosessen kan omfatte å ta målinger av fluider i borehullet under boring av borehullet (logging under boring (LWD)). I enkelte tilfeller brukes det en wireline til å senke et måleinstrument ned i borehullet etter at et trinn i boreprosessen er blitt fullført for å måle egenskaper av fluider i borehullet. [0003] In underground drilling applications, such as oil and gas exploration and recovery, a borehole is drilled into the earth. The drilling process may include taking measurements of fluids in the borehole while drilling the borehole (logging while drilling (LWD)). In some cases, a wireline is used to lower a measuring instrument into the borehole after a step in the drilling process has been completed to measure properties of fluids in the borehole.

[0004] Målte fluidegenskaper kan omfatte, for eksempel, fluidets densitet og viskositet. Egenskapene kan måles ved å plassere en mekanisk oscillator i fluidets fluidbane. Fluiddensitet måles hovedsakelig ved å måle endringer i oscillatorens vibrasjonsfrekvens mens viskositet fastsettes hovedsakelig ved å overvåke resonansens reduksjonstid. [0004] Measured fluid properties can include, for example, the fluid's density and viscosity. The properties can be measured by placing a mechanical oscillator in the fluid path of the fluid. Fluid density is mainly measured by measuring changes in the oscillator's vibrational frequency while viscosity is determined mainly by monitoring the resonance decay time.

[0005] Andre egenskaper kan måles enten direkte eller indirekte ved å bruke hastigheten til lydmålinger gjort i fluidet. Disse målingene henvises typisk til som målinger av "lydhastighet" og kan brukes, for eksempel, for å fastsette fluidets gass-til-olje-forhold (GOR). [0005] Other properties can be measured either directly or indirectly by using the speed of sound measurements made in the fluid. These measurements are typically referred to as "speed of sound" measurements and can be used, for example, to determine the fluid's gas-to-oil ratio (GOR).

[0006] For tiden finnes det anordninger som kan måle to av disse tre: lydhastighet, densitet og viskositet. Spesielt finnes det instrumenter som kan måle densitet og viskositet eller som kan måle densitet og lydhastighet. Det finnes ikke instrumenter som kan brukes til å måle alle tre. [0006] There are currently devices that can measure two of these three: sound speed, density and viscosity. In particular, there are instruments that can measure density and viscosity or that can measure density and speed of sound. There are no instruments that can be used to measure all three.

KORT SAMMENDRAG SHORT SUMMARY

[0007] Hovedtrekkene ved den foreliggende oppfinnelse fremgår av de selvstendige krav. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige krav. I samsvar med én utførelsesform, beskrives et borehullsverktøy som omfatter et legeme som omfatter en prøveport som et prøvefluid kan trekkes inn gjennom i borehullsverktøyet og en prøvekanal som går gjennom legemet i fluidkommunikasjon med prøveporten og gjennom hvilken prøvefluidet går. I denne utørelsesformen, omfatter prøvekanalen et prøvekammer som har et inntak og et uttak lokalisert langs prøvekanalen, der prøvekammeret omfatter tre sylindriske kamre som omfatter et midtre resonatorhulrom omgitt av to ytre resonatorhulrom, der ett av de to ytre resonatorhulrommene omfatter et sensorinntak for å motta en sensor og gjøre det mulig for den å berøre på en flytende måte prøvefluidet når det går gjennom prøvekanalen. [0007] The main features of the present invention appear from the independent claims. Further features of the invention are indicated in the independent claims. In accordance with one embodiment, a downhole tool is described which comprises a body which includes a sample port through which a sample fluid can be drawn into the downhole tool and a sample channel passing through the body in fluid communication with the sample port and through which the sample fluid passes. In this embodiment, the sample channel comprises a sample chamber having an inlet and an outlet located along the sample channel, the sample chamber comprising three cylindrical chambers comprising a central resonator cavity surrounded by two outer resonator cavities, one of the two outer resonator cavities comprising a sensor inlet for receiving a sensor and enable it to fluidly contact the sample fluid as it passes through the sample channel.

[0008] Ifølge en annen utførelsesform, beskrives en framgangsmåte for å evaluere et prøvefluid. Framgangsmåten omfatter: å trekke et fluid fra en borehullslokalitet inn en et prøvekammer i et borehullsverktøy; å la fluidet gå gjennom et prøvekammer, der prøvekammeret omfatter et inntak og et uttak lokalisert langs prøvekanalen, der prøvekammeret omfatter tre sylindriske kamre som omfatter et midtre resonatorhulrom omgitt av to ytre resonatorhulrom, der ett av de to ytre resonatorhulrommene omfatter et sensorinntak for å motta en sensor og gjøre det mulig for den å berøre på en flytende måte prøvefluidet når det går gjennom prøvekanalen; og å evaluere prøvefluidet med sensoren når det går gjennom prøvekammeret. [0008] According to another embodiment, a method for evaluating a sample fluid is described. The method comprises: drawing a fluid from a borehole location into a sample chamber in a borehole tool; allowing the fluid to pass through a sample chamber, wherein the sample chamber comprises an inlet and an outlet located along the sample channel, wherein the sample chamber comprises three cylindrical chambers comprising a central resonator cavity surrounded by two outer resonator cavities, wherein one of the two outer resonator cavities comprises a sensor inlet for receiving a sensor and enabling it to fluidly contact the sample fluid as it passes through the sample channel; and evaluating the sample fluid with the sensor as it passes through the sample chamber.

[0009] Ifølge en annen utførelsesform, beskrives en transduser som omfatter en forspent adapter med en hylsedel og en ende og et hus som omfatter en setedel og en akseldel som strekker seg fra setedelen. I denne utførelsesformen, omfatter transduseren ytterligere et piezoelektrisk element som rommes fullstendig inne i et kammer som defineres av hylsedelen og akseldelen og en membran som er koplet til en ekstern side av enden slik at bevegelsen av det piezoelektriske elementet forårsaker bevegelse av membranen. [0009] According to another embodiment, a transducer comprising a biased adapter with a sleeve part and an end and a housing comprising a seat part and a shaft part extending from the seat part is described. In this embodiment, the transducer further comprises a piezoelectric element housed entirely within a chamber defined by the sleeve portion and the shaft portion and a diaphragm coupled to an external side of the end such that movement of the piezoelectric element causes movement of the diaphragm.

[0010] Ifølge en annen utførelsesform, beskrives et instrument for måling av egenskaper til et borehullsfluid som omfatter et legeme, et fluidkammer dannet inne i legemet og som tilveiebringer en fluidbane minst delvis gjennom instrumentet og en transduser som er montert i legemet og som har en bevegelig membran lokalisert minst delvis inne i fluidkammeret. Transduseren i denne utførelsesformen omfatter en forspent adapter som har en hylsedel og en ende, et hus som omfatter en setedel og en akseldel som strekker seg fra setedelen og et piezoelektrisk element som rommes fullstendig inne i et kammer som defineres minst delvis av hylsedelen og akseldelen. Membranen i denne utførelsesformen er koplet til en utvendig side av enden slik at bevegelse av det piezoelektriske elementet forårsaker bevegelse av membranen. [0011] Ifølge enda en annen utførelsesform, beskrives en transduser som omfatter en hylsedel som har en ende, et hus som omfatter en setedel og en akseldel som strekker seg fra setedelen og et piezoelektrisk element rommet minst delvis inne i et kammer som defineres minst delvis av hylsedelen og akseldelen slik at det piezoelektriske elementet ikke berører et fluid i løpet av en samplingsoperasjon. Transduseren i denne utførelsesformen omfatter også en membran som er koplet til en utvendig side av enden slik at bevegelse av det piezoelektriske elementet forårsaker bevegelse av membranen. [0010] According to another embodiment, an instrument for measuring properties of a borehole fluid is described which comprises a body, a fluid chamber formed inside the body and which provides a fluid path at least partially through the instrument and a transducer which is mounted in the body and which has a movable membrane located at least partially inside the fluid chamber. The transducer in this embodiment comprises a biased adapter having a sleeve portion and an end, a housing comprising a seat portion and a shaft portion extending from the seat portion, and a piezoelectric element housed entirely within a chamber defined at least in part by the sleeve portion and the shaft portion. The membrane in this embodiment is connected to an external side of the end so that movement of the piezoelectric element causes movement of the membrane. [0011] According to yet another embodiment, a transducer is described comprising a sleeve part having an end, a housing comprising a seat part and a shaft part extending from the seat part and a piezoelectric element housed at least partially within a chamber that is at least partially defined of the sleeve part and the shaft part so that the piezoelectric element does not touch a fluid during a sampling operation. The transducer in this embodiment also comprises a diaphragm which is coupled to an external side of the end such that movement of the piezoelectric element causes movement of the diaphragm.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0012] Følgende beskrivelser skal ikke anses som begrensende på noe vis. Med henvisning til de vedlagte tegningene, har like elementer like nummer: [0012] The following descriptions should not be considered limiting in any way. Referring to the attached drawings, like elements have like numbers:

[0013] FIG.1 illustrerer et instrument anbrakt i et borehull; [0013] FIG.1 illustrates an instrument placed in a borehole;

[0014] FIG. 2 er en perspektivtegning av transduseren ifølge én utførelsesform; [0014] FIG. 2 is a perspective drawing of the transducer according to one embodiment;

[0015] FIG.3 er et tverrsnitt av transduseren vist i FIG.2; [0015] FIG.3 is a cross-section of the transducer shown in FIG.2;

[0016] FIG. 4 viser et sidetverrsnitt av transduseren vist i FIG. 2 installert i et instrument; [0016] FIG. 4 shows a side cross-section of the transducer shown in FIG. 2 installed in an instrument;

[0017] FIG. 5 er en perspektivtegning av et eksempel på en membran som kan brukes med en utførelsesform av en transduser; [0017] FIG. 5 is a perspective drawing of an example of a diaphragm that may be used with one embodiment of a transducer;

[0018] FIG. 6 er et tverrsnitt av instrumentet som viser en utførelsesform av en prøvekanal; og [0018] FIG. 6 is a cross section of the instrument showing one embodiment of a sample channel; and

[0019] FIG. 7 illustrerer prøvekanalen i henhold til krav 6 som har en sensor anbrakt deri. [0019] FIG. 7 illustrates the sample channel according to claim 6 having a sensor placed therein.

DETALJERT BESKRIVELSE DETAILED DESCRIPTION

[0020] En detaljert beskrivelse av én eller flere utførelsesformer av det beskrevne apparatet og fremstillingsmåten presenteres her ved hjelp av eksemplifisering og ikke begrensning med henvisning til figurene. Spesielt beskrives det her en transduser som kan brukes til å måle én [0020] A detailed description of one or more embodiments of the described apparatus and the manufacturing method is presented here by way of example and not limitation with reference to the figures. In particular, a transducer that can be used to measure one is described here

av eller alle av densitet, viskositet og lydhastighet til et fluid. I den følgende beskrivelsen skal fluidet som undersøkes antas å være et fluid som finnes i eller som kan ekstraheres fra en vegg i borehullet som penetrerer jorden, men transduseren som beskrives her kan brukes på andre fluider også. Dessuten, selv om en transduser er spesielt beskrevet, skal det forstås at utførelsesformer av denne oppfinnelsen kan gjelde for ethvert instrument som bærer en transduser slik det beskrives her eller i ekvivalenter av disse. of or all of the density, viscosity and sound speed of a fluid. In the following description, the fluid under investigation shall be assumed to be a fluid found in or extractable from a wall of the borehole which penetrates the earth, but the transducer described here can be used for other fluids as well. Also, although a transducer is specifically described, it is to be understood that embodiments of this invention may apply to any instrument that carries a transducer as described herein or in equivalents thereof.

[0021] Nå med henvisning til FIG. 1, fluidsampling i borehullsmiljøet innebærer generelt å anbringe et instrument 10 i et borehull 5 via en wireline 8. Plassert motsatt på den ytre delen av instrumentet 10 finnes en prøveport 14 og en presseanordning 12. Når prøveporten 14 er i nærheten av en interesseformasjon 6, strekker presseanordningen 12 seg mot den innvendige overflaten av borehullet 5 ved dermed å tilkople prøveporten 14 til formasjonen 6. Innkoplingen av prøveporten 14 gjennomborer den ytre diameteren til borehullet 5 og muliggjør fluidkommunikasjon mellom fluidet i formasjonen 6 og prøveporten 14. Instrumentet 10 kan også omfatte en prøvekanal 15 som fluidet som berører prøveporten 14 kan trekkes gjennom ved hjelp av en pumpe eller annen anordning på en måte slik at det flyter gjennom prøvekanalen 15. Målinger av fluidegenskapene kan måles av én eller flere måleinstrumenter anbrakt i eller rundt prøvekanalen 15. Slik det omtales mer detaljert under, kan en transduser ifølge en utførelsesform ordnes i forhold til prøvekanalen 15 på en måte som muliggjør at den brukes til å måle én eller flere av densitet, viskositet og lydhastighet til fluidet. [0021] Now referring to FIG. 1, fluid sampling in the borehole environment generally involves placing an instrument 10 in a borehole 5 via a wireline 8. Located opposite on the outer part of the instrument 10 is a sample port 14 and a press device 12. When the sample port 14 is in the vicinity of a formation of interest 6, the press device 12 extends towards the inner surface of the borehole 5 by thereby connecting the test port 14 to the formation 6. The connection of the test port 14 pierces the outer diameter of the borehole 5 and enables fluid communication between the fluid in the formation 6 and the test port 14. The instrument 10 can also comprise a sample channel 15 through which the fluid touching the sample port 14 can be drawn by means of a pump or other device in such a way that it flows through the sample channel 15. Measurements of the fluid properties can be measured by one or more measuring instruments placed in or around the sample channel 15. As it is described in more detail below, a transducer according to one embodiment can be arranged in relation to the sample channel 15 in a way that enables it to be used to measure one or more of the density, viscosity and sound speed of the fluid.

[0022] Det skal forstås at wirelinen 8 kan koples til en borerigg og omfatte et spenningselement og forskjellige ledere for å overføre kommandoer til instrumentet 10, for å motta data fra instrumentet 10 og å tilveiebringe effekt. I den hensikt kan wirelinen 8 koples til en elektronisk modul (f.eks., en dataanordning), og muliggjøre overføring av påkrevde driftskommandoer til instrumentet 10 for dobbeltrettet dataoverføring. Dataene kan registreres på et arkivlagringsmedium av enhver ønsket type for samtidig eller senere behandling. Dataene kan overføres i analog eller digital form. Dataprosessorer slik som en egnet datamaskin kan tilveiebringes for å utføre dataanalyse innen området i sanntid eller de registrerte dataene kan bli sendt til et behandlingssenter eller begge for etterbehandling av dataene. [0022] It should be understood that the wireline 8 can be connected to a drilling rig and comprise a tension element and various conductors to transmit commands to the instrument 10, to receive data from the instrument 10 and to provide power. To that end, the wireline 8 can be connected to an electronic module (eg, a data device), enabling the transmission of required operating commands to the instrument 10 for bidirectional data transmission. The data can be recorded on an archive storage medium of any desired type for simultaneous or later processing. The data can be transmitted in analogue or digital form. Data processors such as a suitable computer can be provided to perform data analysis within the area in real time or the recorded data can be sent to a processing center or both for post processing of the data.

[0023] FIG. 2 er en perspektivtegning av en transduser 20 ifølge én utførelsesform. Transduseren 20 kan tilveiebringes inne i eller på instrumentet 10 vist i FIG. 1 slik at den kan [0023] FIG. 2 is a perspective drawing of a transducer 20 according to one embodiment. The transducer 20 may be provided within or on the instrument 10 shown in FIG. 1 so that it can

utføre målinger på fluidet som går gjennom prøvekanalen 15. I én utførelsesform, er transduseren 20 en piezoelektrisk transduser slik det beskrives mer detaljert under. Generelt er en piezoelektrisk transduser en transduser som omfatter én eller flere piezoelektriske elementer. perform measurements on the fluid passing through the sample channel 15. In one embodiment, the transducer 20 is a piezoelectric transducer as described in more detail below. In general, a piezoelectric transducer is a transducer that comprises one or more piezoelectric elements.

[0024] Transduseren 20 illustrert i FIG. 2 omfatter et hus 22. Slik det illustreres, omfatter huset 22 en akseldel 23 som er koplet til en setedel 24. Akseldelen 23 strekker seg vekk fra en tilpasningsoverflate 25 på setedelen 24. Akseldelen 23 kan være sylindrisk slik det illustreres i FIG. 2 eller ha enhver annen form. Akseldelen 23 omgir minst én del av et piezoelektrisk element i én utførelsesform. Slik det illustreres, har akseldelen 23 en ytre diameter som er mindre enn diameteren til setedelen 24. På denne måten kan akseldelen 23 strekke seg inn i hullet i et måleinsrument mens setedelen 24 (og spesielt den øvre overflaten 25) sikres roterende i forhold til en overflate som omgir hullet. I én utførelsesform, omfatter setedelen 24 én eller flere festehull 30 som en bolt (fortrinnsvis uten gjenger) eller et annet rigid element kan gå gjennom for å hindre rotasjon av huset 22 i forhold til overflaten som omgir hullet. Hullet som akseldelen 23 strekker seg inn i kan tilveiebringe tilgang, for eksempel, til et fluid som går gjennom en prøvekanal 15 (FIG.1). [0024] The transducer 20 illustrated in FIG. 2 comprises a housing 22. As illustrated, the housing 22 comprises a shaft part 23 which is connected to a seat part 24. The shaft part 23 extends away from an adaptation surface 25 on the seat part 24. The shaft part 23 can be cylindrical as illustrated in FIG. 2 or take any other form. The shaft part 23 surrounds at least one part of a piezoelectric element in one embodiment. As illustrated, the shaft part 23 has an outer diameter which is smaller than the diameter of the seat part 24. In this way, the shaft part 23 can extend into the hole in a measuring instrument while the seat part 24 (and especially the upper surface 25) is secured rotating in relation to a surface surrounding the hole. In one embodiment, the seat part 24 comprises one or more fastening holes 30 through which a bolt (preferably unthreaded) or other rigid element can pass to prevent rotation of the housing 22 relative to the surface surrounding the hole. The hole into which the shaft part 23 extends can provide access, for example, to a fluid passing through a test channel 15 (FIG.1).

[0025] Akseldelen 23 omfatter ett eller flere tilgangshull 27 som en kabel eller andre ledere kan gå gjennom for å bære en spenning eller strøm til det piezoelektriske elementet inne i huset 22. I én utførelsesform muliggjør også tilgangshullene 27 at en kabel eller annen leder bærer en spenning eller strøm vekk fra det piezoelektriske elementet. Naturligvis kan antallet hull 27 i akseldelen 23 variere fra det som vises i FIG. 2 avhengig av den spesielle iverksettingen og kan utelates i enkelte situasjoner. I én utførelsesform, kan hullene 27 flyttes til en annen plassering i huset 22. Akseldelen 23 kan alternativt omfatte en forseglingsrille 32 hvorpå en forseglende o-ring eller annen forseglingsmekanisme kan føres inn. [0025] The shaft part 23 comprises one or more access holes 27 through which a cable or other conductor can pass to carry a voltage or current to the piezoelectric element inside the housing 22. In one embodiment, the access holes 27 also enable a cable or other conductor to carry a voltage or current away from the piezoelectric element. Naturally, the number of holes 27 in the shaft part 23 may vary from that shown in FIG. 2 depending on the particular implementation and can be omitted in certain situations. In one embodiment, the holes 27 can be moved to another location in the housing 22. The shaft part 23 can alternatively comprise a sealing groove 32 onto which a sealing o-ring or other sealing mechanism can be inserted.

[0026] Transduseren 20 omfatter også en forspent adapter 34. Den forspente adapteren 34 tilveiebringer en mekanisme gjennom hvilken det piezoelektriske elementet inne i akseldelen 23 kan lastes i kompresjon. Til denne enden, kan den forspente adapteren 34 være gjenget eller tilpasset ellers til akseldelen 23 for å tildele en forspent trykkraft på det piezoelektriske elementet inne i huset 22. Den forspente adapteren 34 omfatter en tilpasningsoverflate 35 som er konfigurert til å avpasses etter en indre skulder i hullet hvor akseldelen 23 er ført inn. [0026] The transducer 20 also includes a prestressed adapter 34. The prestressed adapter 34 provides a mechanism through which the piezoelectric element inside the shaft portion 23 can be loaded in compression. To this end, the biased adapter 34 may be threaded or otherwise adapted to the shaft portion 23 to impart a biased compressive force on the piezoelectric element within the housing 22. The biased adapter 34 includes a mating surface 35 configured to conform to an internal shoulder in the hole where the shaft part 23 is inserted.

[0027] Transduseren 20 omfatter også en sensorreguleringsanordning 40. Sensorreguleringsanordning omfatter tilpasningsfunksjoner vist som gjenger 42 som gjør det mulig for den å tvinge huset 22 mot den forspente adapteren 34. [0027] The transducer 20 also includes a sensor adjustment device 40. The sensor adjustment device includes adaptation features shown as threads 42 which enable it to force the housing 22 against the biased adapter 34.

[0028] Transduseren omfatter ytterligere en membran 50. I drift, utsettes membranen 50 for et fluid i prøvekanalen 15 (FIG. 1). Membranen 50 tjener til å overføre en oscillering dannet av det piezoelektriske elementet inne i et fluid i prøvekanalen 15 (FIG. 1) uten at det piezoelektriske elementet blir utsatt for eller ellers er i kontakt med fluidet. Dessuten, i én utførelsesform, kan membranen 50 brukes til å føle fluidets motstand (impedans) mot oscilleringen av det piezoelektriske elementet. Ytterligere detaljer om membranen 50 omtales under. [0028] The transducer further comprises a membrane 50. In operation, the membrane 50 is exposed to a fluid in the sample channel 15 (FIG. 1). The membrane 50 serves to transmit an oscillation formed by the piezoelectric element inside a fluid in the sample channel 15 (FIG. 1) without the piezoelectric element being exposed to or otherwise in contact with the fluid. Also, in one embodiment, the membrane 50 can be used to sense the fluid's resistance (impedance) to the oscillation of the piezoelectric element. Further details of the membrane 50 are discussed below.

[0029] FIG. 3 er et sidetverrsnitt av transduseren 20 vist i FIG. 2. I den illustrerte utførelsesformen, er et piezoelektrisk element 60 anbrakt med et kammer 62 dannet inne i den forspente adapteren 34 og akseldelen 23. Det piezoelektriske elementet 60 er fullstendig innelukket inne i kammeret 62 i én utførelsesform. [0029] FIG. 3 is a side cross-sectional view of the transducer 20 shown in FIG. 2. In the illustrated embodiment, a piezoelectric element 60 is disposed with a chamber 62 formed within the biased adapter 34 and shaft member 23. The piezoelectric element 60 is completely enclosed within the chamber 62 in one embodiment.

[0030] Slik det illustreres, omfatter den forspente adapteren 34 en indre hylsedel 36 som er konfigurert til å strekke seg inn i en indre diameter av hylsedelen 23. Dybden hvor den indre hylsedelen 36 strekkes inn i akseldelen 23 kan variere avhengig av anvendelsen. Den indre hylsedelen 36 er fast installert på hylsedelen 23 for å tildele det forspente trykket til det piezoelektriske elementet 60. I én utførelsesform, har den indre akseldelen 36 en ytre diameter som er mindre enn diameteren til hylsedelen 23. Det skal likevel forstås at den forspente adapteren 34 vil kunne omgi en del av hylsedelen 23. I et slikt tilfelle, vil den indre diameteren av den indre hylsedelen 36 kunne være større enn den ytre diameteren av hylsedelen 23. [0030] As illustrated, the biased adapter 34 includes an inner sleeve portion 36 that is configured to extend into an inner diameter of the sleeve portion 23. The depth at which the inner sleeve portion 36 extends into the shaft portion 23 may vary depending on the application. The inner sleeve portion 36 is fixedly installed on the sleeve portion 23 to impart the biased pressure to the piezoelectric element 60. In one embodiment, the inner shaft portion 36 has an outer diameter smaller than the diameter of the sleeve portion 23. However, it should be understood that the biased the adapter 34 would be able to surround part of the sleeve part 23. In such a case, the inner diameter of the inner sleeve part 36 could be larger than the outer diameter of the sleeve part 23.

[0031] Den forspente adapteren 34 omfatter en tilpasningsoverflate 65. En ekstern side 67 av tilpasningsoverflaten 65 er koplet til membranen 50. I én utførelsesform, kan den eksterne siden 67 omfatte et nav 66 eller annet tilbehør som strekker seg fra den og som membranen 50 kan festes til. Naturligvis kan navet 66 utelates og membranen 50 kan koples direkte til den eksterne siden 67 av tilpasningsoverflaten 65. Naturligvis kan tilpasningsoverflaten 65 ha forskjellig tykkelse på tvers av dets diameter for å tilpasse målingsnøyaktighet samtidig som strukturintegriteten opprettholdes. [0031] The prestressed adapter 34 includes a mating surface 65. An external side 67 of the mating surface 65 is coupled to the membrane 50. In one embodiment, the external side 67 may include a hub 66 or other accessory extending therefrom and which the membrane 50 can be attached to. Naturally, the hub 66 may be omitted and the diaphragm 50 may be coupled directly to the external side 67 of the mating surface 65. Naturally, the mating surface 65 may have different thicknesses across its diameter to accommodate measurement accuracy while maintaining structural integrity.

[0032] Tilpasningsoverflaten 65 til den forspente adapteren 34 omfatter også en innvendig side 68 som kan brukes til enten direkte eller indirekte å påføre trykk til det piezoelektriske elementet 60. Akseldelen 23 omfatter også et innvendig akselelement 64. I én utførelsesform rommes det piezoelektriske elementet 60 mellom det indre avsastselementet 64 og den indre siden 68 av tilpasningsoverflaten 65 på den forspente adapteren 34. [0032] The fitting surface 65 of the biased adapter 34 also comprises an inner side 68 which can be used to either directly or indirectly apply pressure to the piezoelectric element 60. The shaft part 23 also comprises an inner shaft element 64. In one embodiment, the piezoelectric element 60 is accommodated between the inner step member 64 and the inner side 68 of the fitting surface 65 of the biased adapter 34.

[0033] Naturligvis kan den nøyaktige konfigurasjonen av akseldelen 23 og den forspente adapteren 34 være forskjellig fra den som vises i FIG. 3. Uten hensyn til den nøyaktige konfigurasjonen, samvirker huset 22 og den forspente adapteren 34 for å tildele en trykkraft på det piezoelektriske elementet 60. [0033] Naturally, the exact configuration of the shaft member 23 and the biased adapter 34 may differ from that shown in FIG. 3. Regardless of the exact configuration, the housing 22 and the biased adapter 34 cooperate to impart a compressive force on the piezoelectric element 60.

[0034] En forspent fjær 70 er forskjøvet mellom reguleringsmekanismen 40 og huset 22. Rotasjonsbevegelse av reguleringsmekanismen 40 vil forårsake at huset 22 går mot den indre avsatsen grunnet gjenger 42. Denne bevegelseskomprimerende forspente fjæren 70 trykker huset 22 i retningen angitt av pil C. Dette forårsaker at det dannes en forspenning mellom overflaten 35 og den indre avsatsen. [0034] A biased spring 70 is displaced between the regulating mechanism 40 and the housing 22. Rotational movement of the regulating mechanism 40 will cause the housing 22 to move towards the inner landing due to threads 42. This movement compressing biased spring 70 presses the housing 22 in the direction indicated by arrow C. This causing a bias to form between the surface 35 and the inner ledge.

[0035] Enhver type piezoelektrisk element 60 kan brukes. Generelt, karakteriseres piezoelektrisitet ved evnen som enkelte krystaller har til å utvikle en elektrisk ladning når den utsettes for mekanisk belastning. Atferden betegnes som den direkte piezoelektriske effekten. I det motsatte tilfelle gjennomgår disse krystallene en deformasjon når de utsettes for et elektrisk spenningsfelt. Atferden betegnes som den omvendte piezoelektriske effekten. Den piezoelektriske effekten framvises ved visse keramiske materialer som tilhører den ferroelektriske gruppen (f.eks., bly-zirconat-titanat (PbZT) som består av blandede krystaller av PbZrO3 og PbTiO3). Det piezoelektriske elementet 60 kan dannes av alle krystaller eller krystallkombinasjoner som framviser den piezoelektriske effekten så lenge den resulterende strukturen kan konvertere mekaniske størrelser, slik som spenning og formendring, i elektrisk spenning og motsatt omdanne elektriske spenninger til mekaniske krefter og forskyvninger. [0035] Any type of piezoelectric element 60 may be used. In general, piezoelectricity is characterized by the ability that certain crystals have to develop an electrical charge when subjected to mechanical stress. The behavior is referred to as the direct piezoelectric effect. In the opposite case, these crystals undergo a deformation when exposed to an electric voltage field. The behavior is referred to as the inverse piezoelectric effect. The piezoelectric effect is exhibited by certain ceramic materials belonging to the ferroelectric group (eg, lead zirconate titanate (PbZT) consisting of mixed crystals of PbZrO3 and PbTiO3). The piezoelectric element 60 can be formed from any crystal or crystal combination that exhibits the piezoelectric effect as long as the resulting structure can convert mechanical quantities, such as stress and shape change, into electrical stress and conversely convert electrical stress into mechanical forces and displacements.

[0036] I én utførelsesform, kan den motsatte piezoelektriske effekten dannes ved å kople en spenningsforsyning 71 til det piezoelektriske elementet 60. Likeledes kan en strømmåler 72 brukes til å måle strømmen produsert grunnet kompresjon/ekspansjon av det piezoelektriske elementet 60 grunnet den piezoelektriske effekten. I drift, og slik det beskrives kort over, er det piezoelektriske elementet 60 forspent. Størrelsesordenen og frekvensen til spenningen tilveiebrakt av spenningsforsyningen 71 til det piezoelektriske elementet 60 styrer bevegelsesavstanden og frekvensen som membranen 50 beveger seg med i fluidet. Strømmåleren 72 kan måle [0036] In one embodiment, the opposite piezoelectric effect can be created by connecting a voltage supply 71 to the piezoelectric element 60. Likewise, a current meter 72 can be used to measure the current produced due to compression/expansion of the piezoelectric element 60 due to the piezoelectric effect. In operation, and as described briefly above, the piezoelectric element 60 is biased. The magnitude and frequency of the voltage provided by the voltage supply 71 to the piezoelectric element 60 controls the distance of movement and the frequency with which the membrane 50 moves in the fluid. The current meter 72 can measure

strømmen som flyter (I) fra det piezoelektriske elementet 60. Den relative forskyvningen av endene på det piezoelektriske elementet 60 følger den mottatte ladningen (Q) med god linearitet og, som en følge er den flytende strømmen (I = dQ/dt) proporsjonal til den relative hastigheten til endene (76, 77) på det piezoelektriske elementet 60 (v = ds/dt). Følgelig, er steilheten (endringshastighet) til fluktuasjonene i strømmen (dI/dt) proporsjonale til den relative akselerasjonen (a = dv/dt) til endene 76, 77. the current flowing (I) from the piezoelectric element 60. The relative displacement of the ends of the piezoelectric element 60 follows the received charge (Q) with good linearity and, as a consequence, the flowing current (I = dQ/dt) is proportional to the relative velocity of the ends (76, 77) of the piezoelectric element 60 (v = ds/dt). Consequently, the steepness (rate of change) of the fluctuations in the current (dI/dt) is proportional to the relative acceleration (a = dv/dt) of the ends 76, 77.

[0037] I drift, når den er drevet av spenningsforskyvningen 71, er den resulterende forskyvningsresponsen til det piezoelektriske elementet 60 en kompleks funksjon av den påførte spenningen og den koplede interaksjonen til grenseflatereaksjonskrefter. Grenseflatereaksjonskreftene er basert, i alle fall delvis, på én eller flere av densitet, viskositet og lydhastighet til en væske som membranen 50 utsettes for. Mer detaljert, utvikler grenseflatereaksjonskreftene en motvirkende formendring som endrer den relative forskyvningen av endene 76, 77 fra den forventede tomgangs- (direkte piezoelektrisk effekt) responsen. Endringen i relativ forskyvning av endene 76, 77 til det piezoelektriske elementet 60 grunnet kombinasjonen av påført spenning og reaksjonskraft beveger seg i forhold til reaksjonskraften fra tomgangsbetingelsen. Slik kan spenningen tilveiebrakt av spenningskilden 60 og strømmen avlest av strømmåleren 72 brukes til å analysere én eller flere av densitet, viskositet og lydhastighet til et fluid. [0037] In operation, when driven by the voltage displacement 71, the resulting displacement response of the piezoelectric element 60 is a complex function of the applied voltage and the coupled interaction of interfacial reaction forces. The interface reaction forces are based, at least in part, on one or more of the density, viscosity and sound speed of a liquid to which the membrane 50 is exposed. In more detail, the interfacial reaction forces develop a counteracting shape change that changes the relative displacement of the ends 76, 77 from the expected idle (direct piezoelectric effect) response. The change in relative displacement of the ends 76, 77 of the piezoelectric element 60 due to the combination of applied voltage and reaction force moves relative to the reaction force from the idle condition. In this way, the voltage provided by the voltage source 60 and the current read by the current meter 72 can be used to analyze one or more of the density, viscosity and sound speed of a fluid.

[0038] I tidligere patentsøknader, har piezoelektriske sensorer blitt brukt til å fastsette et fluids fysiske egenskaper. For eksempel er det blitt utviklet akustiske bølgesensorer basert på mekanisk resonans, inkludert tykkelse-skjærkraft-modus (TSM) -resonatorer eller akustisk overflatebølge (SAW) -resonatorer. Alle disse resonatorene var i kontakt med fluidet som var samplet. I motsetning til dette, ifølge én eller flere utførelsesformer av denne oppfinnelsen, berører ikke det piezoelektriske elementet fluidet som samles. Dette kan være fordelaktig fordi impedansresponsen til en piezoelektrisk resonator påvirkes sterkt av fluidkonduktiviteten når dets elektroder er plassert på overflaten av gaffelen og gaffelen er nedsenket i det konduktive fluidet. Dette skjer fordi det konduktive fluidet koples til den piezoelektriske resonatoren som en lavimpedans parallellkomponent i en krets. Impedansresponsen påvirkes fremdeles selv når elektrodene er belagt med et tynt (et titalls til et hundretalls mikroner) lag av dielektriske materialer. Følgelig er de kun kapasitivt koplet til fluidet. I slike tilfeller er det nesten umulig å måle nøyaktig densitetene og viskositetene til konduktive eller ioniske fluider. Ved å atskille det [0038] In previous patent applications, piezoelectric sensors have been used to determine the physical properties of a fluid. For example, acoustic wave sensors based on mechanical resonance have been developed, including thickness-shear mode (TSM) resonators or surface acoustic wave (SAW) resonators. All these resonators were in contact with the fluid that was sampled. In contrast, according to one or more embodiments of this invention, the piezoelectric element does not touch the fluid being collected. This can be advantageous because the impedance response of a piezoelectric resonator is strongly affected by the fluid conductivity when its electrodes are placed on the surface of the fork and the fork is immersed in the conductive fluid. This happens because the conductive fluid is connected to the piezoelectric resonator as a low-impedance parallel component in a circuit. The impedance response is still affected even when the electrodes are coated with a thin (tens to hundreds of microns) layer of dielectric materials. Consequently, they are only capacitively coupled to the fluid. In such cases it is almost impossible to accurately measure the densities and viscosities of conductive or ionic fluids. By separating it

piezoelektriske elementet fra det fluidet som samples, kan unøyaktighetene forårsaket av kontakt mellom elementet og fluidet reduseres eller elimineres. piezoelectric element from the fluid being sampled, the inaccuracies caused by contact between the element and the fluid can be reduced or eliminated.

[0039] FIG. 4 viser et sidetverrsnitt av en transduser 20 som har dens membran 50 framvist inne i et fluidkammer 15 på et instrument 10. Slik det illustreres, omfatter instrumentet en indre avsats 100 som er i kontakt med tilpasningsflaten 35. Slik det beskrives over, omfatter reguleringsmekanismen 40 tilpasningsfunksjoner 42 som er avpasset etter instrumentet 10 og som lar det trykke huset 22 mot inneravsatsen 100 og dermed plassere en trykkraft på overflate 35 som er avpasset etter skulder 100. Påføring av en spenning til det piezoelektriske elementet 60 forårsaker at membranen 50 oscillerer i fluidkammeret 15. Naturligvis vil fluidet i kammeret stå imot slike svingninger. Motstanden vil resultere i en strømendring som kan måles slik det beskrives over. I én utførelsesform, er den øvre overflaten 25 ikke i kontakt med en overflate 75 som omgir et hull 76 som transduseren 20 er ført inn i. [0039] FIG. 4 shows a side cross-section of a transducer 20 having its membrane 50 displayed within a fluid chamber 15 of an instrument 10. As illustrated, the instrument comprises an inner ledge 100 which is in contact with the fitting surface 35. As described above, the control mechanism 40 comprises adaptation functions 42 which are adapted to the instrument 10 and which allow it to press the housing 22 against the inner landing 100 and thus place a pressure force on surface 35 which is adapted to the shoulder 100. Application of a voltage to the piezoelectric element 60 causes the membrane 50 to oscillate in the fluid chamber 15 Naturally, the fluid in the chamber will resist such fluctuations. The resistance will result in a current change that can be measured as described above. In one embodiment, the upper surface 25 is not in contact with a surface 75 surrounding a hole 76 into which the transducer 20 is inserted.

[0040] FIG. 5 er en perspektivtegning av en utførelsesform av en membran 50. Slik det beskrives generelt over, tildeler magnetisering av et piezoelektrisk element 60 (FIG. 3-4) lineær bevegelse på membranen 50 når den koples til den forspente adapteren 34 og et fluid som undersøkes motstår denne bevegelsen. Mengden som den lineære bevegelsen motstås med kan, i enkelte situasjoner, måles og brukes til å fastsette viskositet, densitet og lydhastighet for væsken i flytkammeret. Ved viskositetsmålinger, er membranen 50 fortrinnsvis formet slik at den tildeler en skjærkraft på fluidet samtidig som den minimaliserer den turbulensen den tildeler ettersom turbulens kan danne uønskede effekter på membranens lineære bevegelse. I én utførelsesform, kan dette gjennomføres hvis Reynolds tall for grenselagsflyten over membranen 50 kan opprettholdes ved en tilstrekkelig lav verdi over rekken med fluiddensitets- og viskositetsverdier som skal måles. Dette gjennomføres hvis produktet av skjæroverflatens tverrgående karakteristiske lengde og fluidviskositet er under terskelverdien. I praksis kan dette gjennomføres ved å tilveiebringe et fordypningsområde 102 og dobbeltsidig skjærings-forstyrrelser 110 dannet inne i membranen 50. For å fremme fluidstrømning og få minst mulig obstruksjon grunnet sedimentering gjennom membranen 50 kan den omfatte hull 104 dannet i dens side 108. Men tilstrekkelig viskøs funksjon i fluidet må utvikles for å etablere høy korrelert tilbakekopling i målingen av fluidviskositet. I denne enden kan det fordypede området 102 omfatte én eller flere forstyrrelser 110 dannet på dets overflate og som strekker seg gjennom membranen 50 slik det angis i FIG. 4. [0040] FIG. 5 is a perspective drawing of one embodiment of a diaphragm 50. As described generally above, magnetization of a piezoelectric element 60 (FIGS. 3-4) imparts linear motion to the diaphragm 50 when coupled to the biased adapter 34 and a fluid under investigation resists this movement. The amount by which the linear motion is resisted can, in some situations, be measured and used to determine the viscosity, density and sound speed of the fluid in the flow chamber. In viscosity measurements, the diaphragm 50 is preferably shaped so that it imparts a shear force on the fluid while minimizing the turbulence it imparts as turbulence can produce undesirable effects on the linear motion of the diaphragm. In one embodiment, this can be accomplished if the Reynolds number for the boundary layer flow across the membrane 50 can be maintained at a sufficiently low value over the range of fluid density and viscosity values to be measured. This is carried out if the product of the shear surface's transverse characteristic length and fluid viscosity is below the threshold value. In practice, this can be accomplished by providing a recess area 102 and double-sided shear disturbances 110 formed inside the membrane 50. In order to promote fluid flow and have the least possible obstruction due to sedimentation through the membrane 50, it can include holes 104 formed in its side 108. But sufficient viscous function in the fluid must be developed to establish high correlated feedback in the measurement of fluid viscosity. At this end, the recessed area 102 may include one or more disturbances 110 formed on its surface and extending through the membrane 50 as indicated in FIG. 4.

Forstyrrelsenes 110 form kan variere, og i enkelte tilfeller kan de være på linje med hullene 104. Slik det illustreres, er forstyrrelsene 110 i en cellekonfigurasjon med flerfingret resonantor. Uten hensyn til formen, i én utførelsesform, er forstyrrelsene 110 dannet slik at det maksimale Reynolds tall holdes under 100 for det ytterste verdier forventet for fluidprøveparametrer (f.eks., densitet = 300 - 1500 kg/m<3>, viskositet =0,1 - 100 centipoise). I én utførelsesform, går forstyrrelsene 110 helt gjennom membranen 50. The shape of the disturbances 110 may vary, and in some cases they may be in line with the holes 104. As illustrated, the disturbances 110 are in a cell configuration with a multi-finger resonator. Regardless of the shape, in one embodiment, the disturbances 110 are formed so that the maximum Reynolds number is kept below 100 for the extreme values expected for fluid test parameters (eg, density = 300 - 1500 kg/m<3>, viscosity =0 .1 - 100 centipoise). In one embodiment, the disturbances 110 pass completely through the membrane 50.

[0041] I beskrivelsen over ble det henvist til prøvekanalen 15 rommet i et instrument 10 som mottar fluid fra et borehull via en prøveport 14 (FIG. 1). Transduseren 20 vist over er montert slik at membranen 50 er anbrakt inne i den samme kanalen 15 slik at den kan gjøre målinger. I denne betydningen kan transduseren 20 også her henvises til som en sensor fordi den tilveiebringer utdata som omfatter informasjon om én eller flere egenskaper ved fluidet som går gjennom prøvekanalen 15. [0041] In the description above, reference was made to the sample channel 15 the space in an instrument 10 which receives fluid from a borehole via a sample port 14 (FIG. 1). The transducer 20 shown above is mounted so that the membrane 50 is placed inside the same channel 15 so that it can make measurements. In this sense, the transducer 20 can also be referred to here as a sensor because it provides output data that includes information about one or more properties of the fluid passing through the sample channel 15.

[0042] Det er blitt oppdaget at i enkelte situasjoner, kan formen til prøvekanalen 15 i regionen hvorpå membranen 50 på sensoren 20 er montert, forbedre sensorens 20 målekapasitet. Nå med henvisning til FIG.6 hvor et tverrsnitt av en del 200 av instrumentet 10 vises. Delen 200 omfatter noen eller alle prøvekanalene 15 vist i FIG. 1. Spesielt omfatter delen 100 et prøvehulrom 202 som prøvefluidet kan strømme gjennom og som en del av en sensor kan føres inn i. I én utførelsesform, er sensoren den sensoren 20 som beskrives over. Naturligvis kan andre sensorer tilveiebringes inn i eller ellers i fluidkommunikasjon med prøvehulrommet 202 uten å avvike fra denne oppfinnelsens område. [0042] It has been discovered that in some situations, the shape of the sample channel 15 in the region on which the membrane 50 of the sensor 20 is mounted, can improve the sensor 20's measurement capacity. Now referring to FIG.6 where a cross section of a part 200 of the instrument 10 is shown. The part 200 comprises some or all of the sample channels 15 shown in FIG. 1. In particular, the part 100 comprises a sample cavity 202 through which the sample fluid can flow and into which a part of a sensor can be introduced. In one embodiment, the sensor is the sensor 20 described above. Of course, other sensors may be provided within or otherwise in fluid communication with the sample cavity 202 without departing from the scope of this invention.

[0043] Det illustrerte prøvehulrommet 202 omfatter tre resonatorhulrom 204, 206 og 208 som alle er i fluidkommunikasjon med hverandre. I én utførelsesform, definerer hvert resonatorhulrom 204, 206, 208 et vesentlig sylindrisk volum som har en respektiv radius r104, r106, r108. Mer detaljert, er det midtre resonatorhulrommet 206 omgitt av to ytre resonatorhulrom 204, 208 som det noen ganger vil bli henvist til som første og andre resonatorhulrom, respektivt. I én utførelsesform, er radiusen r106 til det midtre resonatorhulrommet 206 større enn the radiene (r104, r108) for ett eller begge de ytre resonatorhulrommene 204, 208. I én utførelsesform, er r104 omtrent lik r108. [0043] The illustrated sample cavity 202 comprises three resonator cavities 204, 206 and 208 which are all in fluid communication with each other. In one embodiment, each resonator cavity 204, 206, 208 defines a substantially cylindrical volume having a respective radius r104, r106, r108. In more detail, the central resonator cavity 206 is surrounded by two outer resonator cavities 204, 208 which will sometimes be referred to as first and second resonator cavities, respectively. In one embodiment, the radius r106 of the central resonator cavity 206 is greater than the radii (r104, r108) of one or both of the outer resonator cavities 204, 208. In one embodiment, r104 is approximately equal to r108.

[0044] Slik det er illustrert, er resonatorhulrommene 204, 206, 208 konsentriske rundt en vertikal midtlinje Y. Hvert resonatorhulrom 204, 206, 208 har også en respektiv høyde h204, h206, [0044] As illustrated, the resonator cavities 204, 206, 208 are concentric about a vertical center line Y. Each resonator cavity 204, 206, 208 also has a respective height h204, h206,

h208. I én utførelsesform, er høyden h206 til det midtre resonatorhulrommet 206 større enn høyden (h204, h208) til ett eller begge ytre resonatorhulrom 204, 208. I én utførelsesform, er h204 omtrent lik h208. h208. In one embodiment, the height h206 of the central resonator cavity 206 is greater than the height (h204, h208) of one or both of the outer resonator cavities 204, 208. In one embodiment, h204 is approximately equal to h208.

[0045] Prøvehulrommet 202 omfatter et inntak 220 hvor fluidet kommer inn i prøvehulrommet 202 og et uttak 222 hvor fluidet går ut av prøvehulrommet 202. Inntaket 220 er koplet tl et inntaksrør 224 og uttaket 222 er koplet til et uttaksrør 226. Slik det illustreres, dannes både inntaket 220 og uttaket 222 i det midtre resonatorhulrommet 206. I én utførelsesform, er inntaket 220 og uttaket 222 forskjøvet på de motsatte sidene av en midtlinje X til det midtre resonatorhulrommet 206. Naturligvis kan den nøyaktige plasseringen av inntaket 220 og uttaket 222 være forskjellig. I én utførelsesform, er inntaket 220 og uttaket 222 forskjøvet fra hverandre slik at fluidet som kommer inn i prøvehulrommet 202 gjennom inntaksrøret 224 må endre retning før det går inn i uttaksrøret 226. [0045] The sample cavity 202 comprises an inlet 220 where the fluid enters the sample cavity 202 and an outlet 222 where the fluid leaves the sample cavity 202. The inlet 220 is connected to an inlet pipe 224 and the outlet 222 is connected to an outlet pipe 226. As illustrated, forming both the inlet 220 and the outlet 222 in the central resonator cavity 206. In one embodiment, the inlet 220 and the outlet 222 are offset on opposite sides of a center line X of the central resonator cavity 206. Naturally, the exact location of the inlet 220 and the outlet 222 may be different. In one embodiment, the inlet 220 and the outlet 222 are offset from each other so that the fluid entering the sample cavity 202 through the inlet pipe 224 must change direction before entering the outlet pipe 226.

[0046] Ett av de ytre resonatorhulrommene 204, 208 omfatter også et sensorinntak 230 hvor noen eller alle sensorene kan føres inn i prøvehulrommet 202 slik at det kan samvirke med et fluid som går gjennom prøvehulrommet 202. I den illustrerte utførelsesformen, er sensorinntaket 230 dannet i det andre resonatorhulrommet 208 men vil alternativt kunne dannes i det første resonatorhulrommet 204. [0046] One of the outer resonator cavities 204, 208 also comprises a sensor inlet 230 where some or all of the sensors can be introduced into the sample cavity 202 so that it can interact with a fluid passing through the sample cavity 202. In the illustrated embodiment, the sensor inlet 230 is formed in the second resonator cavity 208 but could alternatively be formed in the first resonator cavity 204.

[0047] Nå med henvisning til FIG. 7, der prøvehulrommet 202 illustrert i FIG. 6 er illustrert omfattende en sensor 240 som omfatter en membran 242 ført inn i prøvehulrommet 220 gjennom sensorinntaket 230. I én utførelsesform, definerer sensorinntaket 230 den indre avsatsen 100 (FIG. 4) beskrevet over. [0047] Now referring to FIG. 7, where the sample cavity 202 illustrated in FIG. 6 is illustrated comprising a sensor 240 comprising a membrane 242 introduced into the sample cavity 220 through the sensor inlet 230. In one embodiment, the sensor inlet 230 defines the inner ledge 100 (FIG. 4) described above.

[0048] Den illustrerte sensoren 240 kan være den samme eller liknende én av sensorene/transduserne beskrevet her eller kan være enhver annen sensortype. Området inne i det andre resonatorhulrommet 208 som ikke er fylt med sensoren 240 generelt, og membranen 242 især, skal henvises til her som ledeplateåpningen og angis generelt med henvisningstallet 244. I én utførelsesform, er membranen 242 tilpasset og montert inne i prøvehulrommet 202 slik at den er innelukket i volumet definert av både det midtre 206 og det andre resonatorhulrommet 208. [0048] The illustrated sensor 240 may be the same or similar to one of the sensors/transducers described herein or may be any other sensor type. The area inside the second resonator cavity 208 that is not filled with the sensor 240 in general, and the membrane 242 in particular, shall be referred to herein as the baffle opening and generally denoted by the reference numeral 244. In one embodiment, the membrane 242 is adapted and mounted inside the sample cavity 202 such that it is enclosed in the volume defined by both the central 206 and the second resonator cavity 208 .

[0049] Det er blitt oppdaget at visse geometrier for resonatorhulrommene 204, 206, 208 kan varieres for å tillate en impedans som overenstemmer mellom membranen 242 på sensoren 240 og fluidet i prøvehulrommet 202. Nå med henvisning til begge FIGURENE 6 og 7, det har [0049] It has been discovered that certain geometries of the resonator cavities 204, 206, 208 can be varied to allow impedance matching between the membrane 242 of the sensor 240 and the fluid in the sample cavity 202. Now referring to both FIGURES 6 and 7, it has

blitt oppdaget at de relative diametre, høyder og lokaliseringer av resonatorhulrommene kan forbedre mållinger gjort av sensoren 242. Ledeplatens 244 størrelse kan også bidra til å tilpasse membranens 242 impedans til fluidet i hulrommet 202. Især kan ledeplatens 244 størrelse kontrollere fasereguleringen av fremre ledeplaterefleksjoner (f.eks., mellom bunnen 243 av membranen 242 og den ytre delen 245 av prøvekammeret 202) som kan kontaminere utvendige overflaterefleksjoner. I én utførelsesform, kan ledeplatens 244 størrelse baseres på relativ høyde til åpningen mellom bunnen 243 på membranen 242 og den ytre delen 245 sammenlignet med resonatorhøydene h204, h206, h208 og membranens 242 diameter. It has been discovered that the relative diameters, heights and locations of the resonator cavities can improve measurements made by the sensor 242. The baffle 244 size can also help to match the impedance of the diaphragm 242 to the fluid in the cavity 202. In particular, the baffle 244 size can control the phase regulation of forward baffle reflections (f .eg, between the bottom 243 of the membrane 242 and the outer part 245 of the sample chamber 202) which can contaminate external surface reflections. In one embodiment, baffle plate 244 size may be based on relative height of opening between bottom 243 of diaphragm 242 and outer portion 245 compared to resonator heights h204, h206, h208 and diaphragm 242 diameter.

[0050] Mer detaljert, i drift, kan stående bølgemønstre dannes i fluidet i prøvekammeret 202 grunnet bevegelse av membranen 242 grunnet påføring av spenning til et piezoelektrisk element inne i sensoren 240 slik det beskrives over. Det stående bølgemønsteret i fluidprøven samvirker med membranen 242 for å opprette impedanstilbakekopling i form av forstyrrelser i den elektriske admittans-frekvensresponsen. Den elektriske admittansens egenskaper er tilbøyelige til å endres på en svært strukturert måte med variasjoner innen densitet, viskositet og lydhastighet. [0050] In more detail, in operation, standing wave patterns can be formed in the fluid in the sample chamber 202 due to movement of the membrane 242 due to the application of voltage to a piezoelectric element inside the sensor 240 as described above. The standing wave pattern in the fluid sample interacts with membrane 242 to create impedance feedback in the form of perturbations in the electrical admittance-frequency response. The electrical admittance properties tend to change in a highly structured manner with variations in density, viscosity and speed of sound.

[0051] Den akustiske bølgemønstervelositeten υ reguleres av den underliggende fysikk tilknyttet den ikke-lineære Navier-Stokes-ligningen vist i ligning 1 under: [0051] The acoustic wave pattern velocity υ is governed by the underlying physics associated with the non-linear Navier-Stokes equation shown in equation 1 below:

og konstansen av masseforhold for trykk P, temperatur τ, og mønsterhastighet υ : and the constancy of mass ratio for pressure P, temperature τ, and pattern velocity υ:

der: there:

γ = varmefyldeforhold for fluidet (konstant trykk, konstant volum) γ = heat density ratio of the fluid (constant pressure, constant volume)

α= varmeutvidelseskoeffisient α= coefficient of thermal expansion

c0 = bulkfluid-lydhastighet c0 = bulk fluid sound speed

ω = Likevekts vinkelfrekvens av påvirkningsfunksjon ω = Equilibrium angular frequency of influence function

ρ0 = bulkfluid-massetetthet ρ0 = bulk fluid mass density

μ = skjærviskositetskoeffisient μ = shear viscosity coefficient

η = bulkviskositetskoeffisient η = bulk viscosity coefficient

[0052] Disse mønstertrendene har blitt observert for nært å følge funksjoner for løsninger av sylindrisk harmonisk type og enkle eksponentielle reduksjonsresponser (Bessel-funksjoner, og naturlige logaritmer). [0052] These pattern trends have been observed to closely follow functions for cylindrical harmonic type solutions and simple exponential decay responses (Bessel functions, and natural logarithms).

[0053] Elementer i utførelsesformene er blitt introdusert med enten artikkelen "en" eller "et." Artiklene er ment å skulle bety at det finnes ett eller flere elementer. Ordlydene "som omfatter" og "som har" er ment å skulle være inklusive slik at det kan være andre tilleggselementer enn de som er oppført. Bindeordet "eller" når det brukes med en liste på minst to ordlyder er ment å bety enhver ordlyd eller kombinasjoner av ordlyder. Ordene "første," "andre," og "tredje" er brukt til å skjelne elementer og er ikke brukt til å betegne en spesiell rekkefølge. [0053] Elements of the embodiments have been introduced with either the article "an" or "an." The articles are meant to mean that there is one or more elements. The words "comprising" and "having" are intended to be inclusive so that there may be additional elements other than those listed. The conjunction "or" when used with a list of at least two words is intended to mean any word or combination of words. The words "first," "second," and "third" are used to distinguish elements and are not used to denote a particular order.

[0054] Det vil være klart at de forskjellige komponentene eller teknologiene kan tilveiebringe visse nødvendige eller nyttige funksjonaliteter eller funksjoner. Følgelig, vil disse funksjonene og karakteristikkene, slik det kan påkreves til støtte for de vedlagte patentkravene, forstås som naturlig inkludert som en del av læren heri og en del av den beskrevne oppfinnelsen definert av de vedlagte patentkravene. [0054] It will be clear that the various components or technologies may provide certain necessary or useful functionalities or features. Accordingly, these functions and characteristics, as may be required in support of the appended patent claims, will be understood as naturally included as part of the teachings herein and part of the described invention defined by the appended patent claims.

[0055] Selv om oppfinnelsen er blitt beskrevet med henvisning til eksempelvise utførelsesformer, vil det bli forstått at forskjellige endringer kan bli utført og ekvivalenter kan bli erstattet med elementer herav uten å avvike fra oppfinnelsens omfang definert av de vedlagte patentkravene. Dessuten vil mange endringer forstås for å tilpasse et spesielt instrument, situasjon eller materiale til oppfinnelsens lære uten å avvike fra omfanget definert av de vedlagte [0055] Although the invention has been described with reference to exemplary embodiments, it will be understood that various changes can be made and equivalents can be replaced with elements thereof without deviating from the scope of the invention defined by the appended patent claims. Moreover, many changes will be understood to adapt a particular instrument, situation or material to the teachings of the invention without deviating from the scope defined by the appended

patentkravene. Derfor er det ment at oppfinnelsen ikke skal begrenses til den særlige beskrevne utførelsesformen som den beste fremgangsmåten som er overveid for å iverksette denne oppfinnelsen, men at oppfinnelsen skal omfatte alle utførelsesformer som er definert av de vedlagte patentkravene. the patent requirements. Therefore, it is intended that the invention shall not be limited to the particular described embodiment as the best method contemplated for implementing this invention, but that the invention shall include all embodiments defined by the appended patent claims.

Claims (19)

PATENTKRAVPATENT CLAIMS 1. Piezoelektrisk transduser (20) som omfatter:1. Piezoelectric transducer (20) comprising: en forspent adapter (34) med en hylsedel (36) og en ende;a biased adapter (34) having a sleeve part (36) and an end; et hus (22) som omfatter en setedel (24) og en akseldel (23) som strekker seg fra setedelen (24);a housing (22) comprising a seat part (24) and a shaft part (23) extending from the seat part (24); et piezoelektrisk element (60) som rommes fullstendig i et kammer (62) som er definert av hylsedelen (36) og akseldelen (23); oga piezoelectric element (60) completely housed in a chamber (62) defined by the sleeve portion (36) and the shaft portion (23); and en membran (50) koplet til en utvendig side av enden, slik at bevegelse av det piezoelektriske elementet (60) forårsaker bevegelse av membranen (50),a diaphragm (50) coupled to an outer side of the end, such that movement of the piezoelectric element (60) causes movement of the diaphragm (50), hvor den piezoelektriske transduseren (20) videre omfatter:where the piezoelectric transducer (20) further comprises: en reguleringsmekanisme (40) på en motsatt side av setedelen (24) fra akseldelen (23); og en forspent fjær (70) anbrakt mellom reguleringsmekanismen (40) og setedelen (24). an adjustment mechanism (40) on an opposite side of the seat part (24) from the shaft part (23); and a biased spring (70) placed between the adjustment mechanism (40) and the seat part (24). 2. Piezoelektrisk transduser (20) i henhold til krav 1, der reguleringsmekanismen (40) omfatter tilpassingsfunksjoner (42) som er konfigurert til å avpasses etter samsvarende tilpassingsfunksjoner i et instrument (10).2. Piezoelectric transducer (20) according to claim 1, wherein the regulation mechanism (40) comprises adjustment functions (42) which are configured to be adjusted according to corresponding adjustment functions in an instrument (10). 3. Piezoelektrisk transduser (20) i henhold til krav 1, der den forspente adapteren (34) og huset (22) er ordnet og konfigurert til å påføre en trykkraft på det piezoelektriske elementet (60).3. The piezoelectric transducer (20) of claim 1, wherein the biased adapter (34) and housing (22) are arranged and configured to apply a compressive force to the piezoelectric element (60). 4. Piezoelektrisk transduser (20) i henhold til krav 3, der huset (22) omfatter en indre avsats dannet inne i hylsedelen (36) som definerer en første ende av kammeret (62), og hvor enden av den forspente adapteren (34) definerer en andre ende av kammeret (62), og der variasjon av en avstand mellom den første enden og den andre enden forårsaker at trykkraften påføres.4. Piezoelectric transducer (20) according to claim 3, wherein the housing (22) comprises an internal ledge formed within the sleeve portion (36) defining a first end of the chamber (62), and wherein the end of the biased adapter (34) defines a second end of the chamber (62), and wherein variation of a distance between the first end and the second end causes the compressive force to be applied. 5. Piezoelektrisk transduser (20) i henhold til krav 1, i kombinasjon med en spenningsforsyning (71) konfigurert til å tilveiebringe en spenning til det piezoelektriske elementet (60).5. Piezoelectric transducer (20) according to claim 1, in combination with a voltage supply (71) configured to provide a voltage to the piezoelectric element (60). 6. Piezoelektrisk transduser (20) i henhold til krav 1, i kombinasjon med en strømmåler (72) konfigurert til å måle en strøm produsert av det piezoelektriske elementet (60).6. A piezoelectric transducer (20) according to claim 1, in combination with a current meter (72) configured to measure a current produced by the piezoelectric element (60). 7. Piezoelektrisk transduser (20) i henhold til krav 1, der membranen (50) omfatter et fordypet område (102) som er dannet deri. 7. Piezoelectric transducer (20) according to claim 1, wherein the membrane (50) comprises a recessed area (102) formed therein. 8. Piezoelektrisk transduser (20) i henhold til krav 7, der det fordypede området (102) omfatter én eller flere perturbasjoner (110) som går fra en overflate av det fordypede området (102) til en ekstern side av membranen (50).8. Piezoelectric transducer (20) according to claim 7, where the recessed area (102) comprises one or more perturbations (110) that go from a surface of the recessed area (102) to an external side of the membrane (50). 9. Piezoelektrisk transduser (20) i henhold til krav 1, der membranen (50) omfatter ett eller flere hull (104) dannet i en sidevegg (108) av denne.9. Piezoelectric transducer (20) according to claim 1, where the membrane (50) comprises one or more holes (104) formed in a side wall (108) thereof. 10. Piezoelektrisk transduser (20) i henhold til krav 9, der membranen (50) omfatter et fordypet område (102) som omfatter én eller flere perturbasjoner (110) dannet på en overflate av denne, og der minst én av perturbasjonene (110) er dannet over ett av hullene (104).10. Piezoelectric transducer (20) according to claim 9, where the membrane (50) comprises a recessed area (102) which comprises one or more perturbations (110) formed on a surface thereof, and where at least one of the perturbations (110) is formed over one of the holes (104). 11. Piezoelektrisk transduser (20) i henhold til krav 1, der enden til den forspente adapteren (34) har minst to forskjellige tykkelser.11. Piezoelectric transducer (20) according to claim 1, wherein the end of the biased adapter (34) has at least two different thicknesses. 12. Instrument (10) for å måle egenskaper til et borehullsfluid fra en nedihullslokalitet i en grunnformasjon (6) som er penetrert av et borehull (5), der instrumentet (10) omfatter:12. Instrument (10) for measuring properties of a borehole fluid from a downhole location in a basic formation (6) that has been penetrated by a borehole (5), where the instrument (10) comprises: et legeme;a body; et fluidkammer (15) som er dannet inne i legemet og som tilveiebringer en fluidbane minst delvis gjennom instrumentet (10); oga fluid chamber (15) formed within the body and providing a fluid path at least partially through the instrument (10); and en piezoelektrisk transduser (20) som er montert på legemet og som har en bevegelig membran (50) lokalisert minst delvis inne i fluidkammeret (15), der den piezoelektriske transduseren (20) omfatter:a piezoelectric transducer (20) which is mounted on the body and which has a movable membrane (50) located at least partially inside the fluid chamber (15), where the piezoelectric transducer (20) comprises: en forspent adapter (34) med en hylsedel (36) og en ende;a biased adapter (34) having a sleeve part (36) and an end; et hus (22) som omfatter en setedel (24) og en akseldel (23) som strekker seg fra setedelen (24); oga housing (22) comprising a seat part (24) and a shaft part (23) extending from the seat part (24); and et piezoelektrisk element (60) som rommes fullstendig i et kammer (62) som er i det minste delvis definert av hylsedelen (36) og akseldelen (23);a piezoelectric element (60) housed entirely within a chamber (62) defined at least in part by the sleeve portion (36) and the shaft portion (23); der en membran (50) er koplet til en utvendig side av enden, slik at bevegelse av det piezoelektriske elementet (60) forårsaker bevegelse av membranen (50).wherein a membrane (50) is connected to an external side of the end, such that movement of the piezoelectric element (60) causes movement of the membrane (50). 13. Instrument i henhold til krav 12, der legemet omfatter en indre avsats (100) som berører den forspente adapteren (34).13. Instrument according to claim 12, wherein the body comprises an inner ledge (100) which touches the biased adapter (34). 14. Instrument i henhold til krav 13, der den piezoelektriske transduseren (20) ytterligere omfatter: 14. Instrument according to claim 13, where the piezoelectric transducer (20) further comprises: en reguleringsmekanisme (40) på en motsatt side av setedelen (24) fra akseldelen (23) og som omfatter tilpassingsfunksjoner (42) konfigurert til å avpasses etter legemet; ogan adjustment mechanism (40) on an opposite side of the seat part (24) from the shaft part (23) and comprising adjustment functions (42) configured to be adapted to the body; and en forspent fjær (70) anbrakt mellom reguleringsmekanismen (40) og setedelen (24); der tilpassing av reguleringsmekanismen (40) med legemet forårsaker at den forspente fjæren (70) presser den forspente adapteren (34) mot den indre avsatsen (100) for å danne en trykkraft mellom dem.a bias spring (70) located between the adjustment mechanism (40) and the seat part (24); wherein mating of the adjusting mechanism (40) with the body causes the biased spring (70) to press the biased adapter (34) against the inner ledge (100) to form a compressive force between them. 15. Instrument i henhold til krav 12, som videre omfatter:15. Instrument according to claim 12, which further includes: en spenningsforsyning (71) koplet til det piezoelektriske elementet (60).a voltage supply (71) coupled to the piezoelectric element (60). 16. Instrument i henhold til krav 12, der enden til den forspente adapteren (34) har minst to forskjellige tykkelser.16. Instrument according to claim 12, wherein the end of the biased adapter (34) has at least two different thicknesses. 17. Instrument i henhold til krav 12, der legemet omfatter:17. Instrument according to claim 12, where the body comprises: en hylsedel (36) som har en ende;a sleeve part (36) having an end; et hus (22) som omfatter en setedel (24) og en akseldel (23) som strekker seg fra setedelen (24);a housing (22) comprising a seat part (24) and a shaft part (23) extending from the seat part (24); et piezoelektrisk element (60) som rommes minst delvis inne i et kammer (62) som defineres minst delvis av hylsedelen (36) og akseldelen (23), slik at det piezoelektriske elementet (60) ikke berører et fluid som er samplet i løpet av en samplingsoperasjon; oga piezoelectric element (60) that is accommodated at least partially inside a chamber (62) that is defined at least partially by the sleeve part (36) and the shaft part (23), so that the piezoelectric element (60) does not touch a fluid sampled during a sampling operation; and en membran (50) koplet til en utvendig side av enden, slik at bevegelse av det piezoelektriske elementet (60) forårsaker bevegelse av membranen (50).a diaphragm (50) coupled to an outer side of the end such that movement of the piezoelectric element (60) causes movement of the diaphragm (50). 18. Instrument i henhold til krav 17, der hylsedelen (36) er en del av den forspente adapteren (34), og huset (22) er ordnet og konfigurert til å påføre en trykkraft på det piezoelektriske elementet (60).18. An instrument according to claim 17, wherein the sleeve portion (36) is part of the biased adapter (34), and the housing (22) is arranged and configured to apply a compressive force to the piezoelectric element (60). 19. Instrument i henhold til krav 17, som videre omfatter:19. Instrument according to claim 17, which further includes: en reguleringsmekanisme (40) på en motsatt side av setedelen (24) fra akseldelen (23) og som omfatter tilpassingsfunksjoner (42) konfigurert til å avpasses etter instrumentet (10); og en forspent fjær (70) anbrakt mellom reguleringsmekanismen (40) og setedelen (24); der tilpassing av reguleringsmekanismen (40) med instrumentet (10) forårsaker at den forspente fjæren (70) presser den forspente adapteren (34) mot en indre avsats (100) inne i instrumentet (10) og danner en trykkraft mellom dem. an adjustment mechanism (40) on an opposite side of the seat part (24) from the shaft part (23) and comprising adjustment functions (42) configured to be adjusted according to the instrument (10); and a biased spring (70) located between the adjustment mechanism (40) and the seat part (24); wherein matching the adjustment mechanism (40) with the instrument (10) causes the biased spring (70) to press the biased adapter (34) against an internal ledge (100) inside the instrument (10) and creates a compressive force between them.
NO20131040A 2011-03-16 2013-07-25 Piezoelectric transducer and borehole tool for measuring fluid properties NO346079B1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161453323P 2011-03-16 2011-03-16
US13/411,710 US8970093B2 (en) 2011-03-16 2012-03-05 Piezoelectric transducer for measuring fluid properties
US13/420,190 US8850879B2 (en) 2011-03-16 2012-03-14 Sample channel for a sensor for measuring fluid properties
PCT/US2012/029461 WO2012125934A2 (en) 2011-03-16 2012-03-16 Piezoelectric transducer and downhole tool for measuring fluid properties

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20131040A1 NO20131040A1 (en) 2013-09-02
NO346079B1 true NO346079B1 (en) 2022-02-07

Family

ID=49261871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20131040A NO346079B1 (en) 2011-03-16 2013-07-25 Piezoelectric transducer and borehole tool for measuring fluid properties

Country Status (3)

Country Link
BR (1) BR112013023675B1 (en)
GB (2) GB2502466B (en)
NO (1) NO346079B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3743869A (en) * 1971-03-03 1973-07-03 Kistler Instr Corp Transducer with ground isolation
US4594584A (en) * 1983-10-11 1986-06-10 Endress U. Hauser Gmbh U. Co. Device for determining and/or monitoring a predetermined filling level in a container
US5139087A (en) * 1991-05-31 1992-08-18 Union Oil Company Of California Method for ensuring injectivity of polymer solutions
US20020178805A1 (en) * 2001-05-15 2002-12-05 Baker Hughes Inc. Method and apparatus for downhole fluid characterization using flexural mechanical resonators

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4638872A (en) * 1985-04-01 1987-01-27 Diamond Oil Well Drilling Company Core monitoring device
US6378364B1 (en) * 2000-01-13 2002-04-30 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole densitometer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3743869A (en) * 1971-03-03 1973-07-03 Kistler Instr Corp Transducer with ground isolation
US4594584A (en) * 1983-10-11 1986-06-10 Endress U. Hauser Gmbh U. Co. Device for determining and/or monitoring a predetermined filling level in a container
US5139087A (en) * 1991-05-31 1992-08-18 Union Oil Company Of California Method for ensuring injectivity of polymer solutions
US20020178805A1 (en) * 2001-05-15 2002-12-05 Baker Hughes Inc. Method and apparatus for downhole fluid characterization using flexural mechanical resonators

Also Published As

Publication number Publication date
GB2502466B (en) 2018-11-14
GB2562349A (en) 2018-11-14
BR112013023675A2 (en) 2016-12-13
BR112013023675B1 (en) 2021-05-04
GB201314190D0 (en) 2013-09-25
GB2502466A (en) 2013-11-27
GB201803495D0 (en) 2018-04-18
GB2562349B (en) 2019-02-06
NO20131040A1 (en) 2013-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7162918B2 (en) Method and apparatus for downhole fluid characterization using flexural mechanical resonators
US7062958B2 (en) Receptacle for sampling downhole
CN105659074B (en) Three axis nuclear magnetic resonance test equipments
NO327373B1 (en) Method and apparatus for downhole fluid characterization using arc mechanical resonators
US8850879B2 (en) Sample channel for a sensor for measuring fluid properties
Liu et al. Measurement of density and viscosity of dodecane and decane with a piezoelectric tuning fork over 298–448 K and 0.1–137.9 MPa
CA2886019C (en) Meter electronics and method for obtaining flow fluid viscosity at a reference temperature
US11262225B2 (en) Flow sensor, method and flowmeter for determining speeds of phases of a multi-phase medium
US8970093B2 (en) Piezoelectric transducer for measuring fluid properties
NO346079B1 (en) Piezoelectric transducer and borehole tool for measuring fluid properties
Liu et al. Validation of Downhole Fluid Density, Viscosity and Sound Speed Sensor Measurements
US10502648B1 (en) High-pressure, high-temperature hollow sphere acoustic pressure sensor
RU2346259C2 (en) Vibration probe for determination of density of fluid mediums
US11899034B2 (en) Method and device for measuring fluid density
US9083263B2 (en) Apparatus to provide a time reference
Gonzalez et al. Untethered Downhole Viscosity Logging for EOR Polymer Fluid Degradation Monitoring
US10101255B2 (en) Apparatus and methods for analysis of reservoir fluids
CN115993306A (en) Method and device suitable for simultaneous measurement of viscosity and density of fluid
Basrawi Nondestructive Sensor Applications for Remote Sensing of Multiphase Fluid Flow Measurements
Ronaldson Mathematical modelling of MEMS viscometers and densitometers
HU223277B1 (en) Measuring method for sonically determining oil/water content, apparatus with a measuring cell for the carrying out of the method
Prenzlow Ultrasonic spectroscopy of liquid filled piezoelectric tube

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: BAKER HUGHES HOLDINGS LLC, US