RU150621U1

RU150621U1 - HYDROSTATIC COMPACT AREOMETER

Info

Publication number: RU150621U1
Application number: RU2014130452/28U
Authority: RU
Inventors: Юрий Вениаминович Зейгман; Ильдар Зафирович Денисламов; Рустам Рауилевич Ишбаев
Original assignee: Юрий Вениаминович Зейгман; Ильдар Зафирович Денисламов; Рустам Рауилевич Ишбаев
Priority date: 2014-08-26
Filing date: 2014-08-26
Publication date: 2015-02-20

Abstract

Ареометр гидростатический компактный, содержащий входную часть для исследуемой жидкости, измерительную U-образную часть и эталонную жидкость, выполнен так, что входная часть выполнена также U-образной, обе U-образные части находятся напротив друг друга внутри общего прозрачного корпуса, а разделительная перегородка между ними выполнена в форме прямоугольника в матовом - непрозрачном исполнении.A hydrostatic compact hydrometer containing an inlet part for a test liquid, a measuring U-shaped part and a reference liquid is made so that the inlet part is also U-shaped, both U-shaped parts are opposite each other inside a common transparent case, and the dividing wall between they are made in the form of a rectangle in a matte - opaque design.

Description

Заявляемая полезная модель относится к устройствам для измерения плотности жидкости в промысловых условиях и может использоваться в нефтедобывающей промышленности как экспресс-технология.The inventive utility model relates to a device for measuring the density of a liquid under field conditions and can be used in the oil industry as an express technology.

Известен жидкостной манометр в виде U-образной трубки, с помощью которого измеряют давление в сосуде по разнице высот жидкости в коленах устройства (Элементарный учебник физики: Учеб. пособие / Под ред. Г.С. Ландсберга: Т.1. - 11 изд. - М.: Наука, Физматлит, 1995. - С. 295-296). Данное устройство не приспособлено для измерения плотности технологической жидкости в промысловых условиях. В этом же источнике информации на странице 295 указывается то, что в сообщающихся сосудах высоты столбов жидкостей над уровнем раздела обратно пропорциональны плотностям жидкостей. В этом учебнике не предложено использовать известное положение для определения плотности неизвестной жидкости. Конструктивно в таком U-м устройстве можно определять только плотность жидкости, которая бы не смешивалась с жидкостью известной плотности. Это - второй недостаток известного устройства.Known liquid manometer in the form of a U-shaped tube, with which the pressure in the vessel is measured by the difference in height of the liquid in the knees of the device (Elementary textbook of physics: Textbook / Ed. G.S. Landsberg: T.1. - 11 ed. - M .: Nauka, Fizmatlit, 1995 .-- S. 295-296). This device is not suitable for measuring the density of the process fluid in the field. The same source of information on page 295 indicates that in communicating vessels, the heights of the columns of liquids above the section level are inversely proportional to the densities of the liquids. This tutorial does not suggest using a known position to determine the density of an unknown fluid. Structurally, in such a Uth device, it is possible to determine only the density of a liquid that would not mix with a liquid of known density. This is the second disadvantage of the known device.

Известен ареометр для измерения плотности жидкой среды, состоящий из цилиндрического тела погружения, U образной измерительной части и измерительных шкал (патент РФ на ПМ №142684, опубл. 27.06.2014, бюл. 18). Измерительное устройство имеет три недостатка. Для фиксации устройства в вертикальном положении необходим тяжелый и объемный штатив. Во-вторых, для измерений необходим значительный объем исследуемой жидкости, так как эта жидкость наливается в стакан определенного диаметра и высоты. В-третьих, при отсутствии прозрачности исследуемой жидкости невозможно замерить перепад уровней этой жидкости.A known hydrometer for measuring the density of a liquid medium, consisting of a cylindrical immersion body, U-shaped measuring part and measuring scales (RF patent for PM No. 142684, publ. 06/27/2014, bull. 18). The measuring device has three drawbacks. To fix the device in an upright position, a heavy and bulky tripod is required. Secondly, a significant volume of the investigated liquid is required for measurements, since this liquid is poured into a glass of a certain diameter and height. Thirdly, in the absence of transparency of the investigated fluid, it is impossible to measure the difference in levels of this fluid.

Технической задачей по полезной модели является создание изделия, которое не будет иметь перечисленных недостатков, то есть измерительное изделие будет более компактным и универсальным по отношению к свойствам исследуемой жидкости. С его помощью можно будет измерять и плотность непрозрачной жидкости, например нефти или бурового раствора.The technical task of the utility model is to create a product that will not have the listed disadvantages, that is, the measuring product will be more compact and versatile in relation to the properties of the studied fluid. With it, it will be possible to measure the density of an opaque fluid, such as oil or drilling mud.

В ареометре новой конструкции техническая задача выполняется тем, что ареометр гидростатический компактный, содержащий входную часть для исследуемой жидкости, измерительную U образную часть и эталонную жидкость выполнен так, что входная часть выполнена также U образной, обе U образные части находятся напротив друг друга внутри общего прозрачного корпуса, а разделительная перегородка между ними выполнена в форме прямоугольника в матовом - непрозрачном исполнении.In a new design hydrometer, the technical task is performed by the fact that the hydrometer is hydrostatic compact, containing the inlet part for the test liquid, the measuring U-shaped part and the reference liquid are made so that the inlet part is also U-shaped, both U-shaped parts are opposite each other inside a common transparent case, and the dividing wall between them is made in the form of a rectangle in matte - opaque design.

Описанная конструкция ареометра представляет собой одно изделие (один общий прозрачный корпус) и тем самым обладает свойством компактности. В прототипе (патент РФ на ПМ№142684, опубл. 27.06.2014, бюл. 18) измерительное устройство состоит из нескольких частей: тяжелого штатива для фиксации собственно ареометра и самого ареометра. Дополнительно к этому необходим стакан для налива измеряемой жидкости.The described design of the hydrometer is a single product (one common transparent housing) and thus has the property of compactness. In the prototype (RF patent for ПМ№142684, publ. 06/27/2014, bull. 18) the measuring device consists of several parts: a heavy tripod for fixing the hydrometer itself and the hydrometer itself. In addition to this, a glass is needed for filling the measured liquid.

Универсальность заявляемого ареометра заключается в том, что в обеих U-образных трубках уровни и эталонной и исследуемой жидкости хорошо визуально видны какой бы не была по степени прозрачности исследуемая жидкость. С тем, чтобы четыре уровня не мешали друг другу при снятии показаний, между трубками расположена матовая перегородка.The universality of the claimed hydrometer lies in the fact that in both U-shaped tubes the levels of both the reference and the studied liquid are clearly visually visible no matter what the degree of transparency of the studied liquid. So that the four levels do not interfere with each other when taking readings, an opaque partition is located between the tubes.

В прототипе измерить разность уровней непрозрачной жидкости, находящейся в измерительной части ареометра и в дополнительном стакане уже невозможно, ведь исследователь будет видеть только уровень жидкости в стакане.In the prototype, it is already impossible to measure the difference in the levels of an opaque liquid located in the measuring part of the hydrometer and in an additional glass, because the researcher will only see the liquid level in the glass.

Измерительное устройство приведено на чертеже, где 1 - корпус, 2 - отверстие для заливки исследуемой жидкости в U образную входную часть, 3 - окно в нижней зоне U образной входной части, 4 - окно, соединяющее две U образные части ареометра, 5- окно в нижней части U образной части с эталонной жидкостью, 6 - отверстие для заливки эталонной жидкости в измерительную часть устройства, 7 - подставка для устойчивости ареометра, 8 - измерительная шкала для исследуемой жидкости, 9 - измерительная шкала для эталонной жидкости, 10 - матовая перегородка между входной и измерительными частями ареометра.The measuring device is shown in the drawing, where 1 is the housing, 2 is the hole for pouring the test fluid into the U shaped input part, 3 is the window in the lower zone of the U shaped input part, 4 is the window connecting the two U shaped parts of the hydrometer, 5 is the window in the lower part of the U-shaped part with the reference liquid, 6 - hole for filling the reference liquid into the measuring part of the device, 7 - stand for stability of the hydrometer, 8 - measuring scale for the test liquid, 9 - measuring scale for the reference liquid, 10 - matte partition between the inletand measuring parts of the hydrometer.

На фиг. 2 показан поперечный разрез ареометра, где 11 - две половинки U образной входной части, 12 - две половинки U образной измерительной части.In FIG. 2 shows a cross-section of the hydrometer, where 11 are two halves of the U shaped input part, 12 are two halves of the U shaped measuring part.

На фиг. 3 изображены виды с дух разных сторон ареометра (виды А и Б), причем ареометр находится в эксплуатации и содержит в U образных частях исследуемую и эталонную жидкости.In FIG. Figure 3 shows views from the spirits of different sides of the hydrometer (types A and B), the hydrometer being in operation and containing the studied and reference fluid in the U-shaped parts.

Ареометр гидростатический компактный используется следующим образом.A hydrostatic compact hydrometer is used as follows.

1. В измерительную часть 12 через отверстие 6 помещают эталонную жидкость в таком объеме, чтобы жидкость в сообщающихся половинках (коленах) не превышала половину общей высоты ареометра.1. In the measuring part 12 through the hole 6 is placed the reference fluid in such a volume that the fluid in communicating halves (elbows) does not exceed half the total height of the hydrometer.

2. Во входную часть 11 через отверстие 2 осторожно помещают технологическую или иную жидкость с неизвестной плотностью, наблюдая при этом за поведением эталонной жидкости в измерительной части с тем, чтобы эталонная жидкость не достигла открытого верха и не переливалась за ее пределы.2. A technological or other liquid with an unknown density is carefully placed in the inlet part 11 through the opening 2, while observing the behavior of the reference liquid in the measuring part so that the reference liquid does not reach an open top and does not overflow.

3. Воздух в верхней части колен ареометра, соединенные окном 4, будет находиться между двумя жидкостями под определенным давлением. Жидкости в двух U образных коленах будут иметь разные уровни в частях колен в соответствии с их плотностями.3. The air at the top of the elbow of the hydrometer, connected by window 4, will be between two fluids under a certain pressure. Fluids in two U-shaped knees will have different levels in parts of the knees according to their densities.

4. Искомую плотность жидкости находят по известной формуле:4. The desired fluid density is found by the well-known formula:

где: ρ_ж - плотность исследуемой жидкости;where: ρ _W - the density of the investigated fluid;

ρ_эт.ж - плотность эталонной жидкости;ρ _et.zh - density of the reference fluid;

h₁ - перепад уровней в коленах с исследуемой жидкостью;h ₁ - level difference in the knees with the test fluid;

h₂ - перепад уровней в коленах с эталонной жидкостьюh ₂ - level difference in the elbows with a reference fluid

Величины h₁ и h₂ определяют с помощью измерительных шкал 8 и 9. Матовая перегородка 10 разделяет разные жидкости не только физически, но и в информационном плане, а именно: при взгляде со стороны А (фиг. 1 и 3) исследователь увидит только жидкость с неизвестной жидкостью и ее перепад уровней h₁. При взгляде со стороны Б исследователь увидит только жидкость эталонную и ее перепад уровней h₂.The values of h ₁ and h _{2 are} determined using measuring scales 8 and 9. The opaque septum 10 separates different liquids not only physically, but also in terms of information, namely: when viewed from side A (Fig. 1 and 3), the researcher will see only the liquid with an unknown fluid and its level difference h ₁ . When viewed from side B, the researcher will see only the reference fluid and its level difference h ₂ .

В ареометре новой конструкции решается поставленная техническая задача - в промысловых условиях оцениваются плотности жидкостей в широком диапазоне их свойств, в том числе и непрозрачных по составу. Ареометр становится компактным и надежным по своему устройству и не требует при эксплуатации дополнительных предметов. Если ареометр изготовить в прямоугольной форме по сечению, то устройство приобретет, по мнению авторов, определенный дизайн и промышленную эстетику в стиле «хай-тек».The new design hydrometer solves the stated technical problem - in the field conditions the density of liquids is evaluated in a wide range of their properties, including those that are opaque in composition. The hydrometer becomes compact and reliable in its structure and does not require additional items during operation. If the hydrometer is made in a rectangular shape over the cross section, then the device will acquire, according to the authors, a certain design and industrial aesthetics in the high-tech style.

Claims

A hydrostatic compact hydrometer containing an inlet part for a test liquid, a measuring U-shaped part and a reference liquid is made so that the inlet part is also U-shaped, both U-shaped parts are opposite each other inside a common transparent body, and the dividing wall between they are made in the form of a rectangle in a matte - opaque design.