RU176606U1

RU176606U1 - TURBINE-INDUCTIVE FLOW METER

Info

Publication number: RU176606U1
Application number: RU2017130246U
Authority: RU
Inventors: Сергей Сергеевич Ульянов; Рустам Иршатович Сагындыков; Валерия Евгеньевна Долинюк; Денис Сергеевич Давыдов; Геннадий Ганиевич Гилаев; Александр Сергеевич Тотанов; Алексей Владимирович Ильин
Original assignee: Акционерное общество "Самаранефтегаз"
Priority date: 2017-08-25
Filing date: 2017-08-25
Publication date: 2018-01-24

Abstract

Заявляемая полезная модель предназначена для измерения расхода и объема перекачиваемой пластовой жидкости или воды на выкиде погружной насосной установки. Турбинно-индуктивный расходомер содержит корпус, струенаправляющий аппарат с входным обтекателем, турбину с индуктивным датчиком и струевыпрямитель с выходным обтекателем. Новым является то, что корпус расходомера выполнен из ферромагнитного материала, а в стенку корпуса с минимальным диаметральным зазором к периферии винтовых выступов турбинки вмонтирован стакан из неферромагнитного материала, в котором размещается турбина с индуктивным датчиком. Технический результат – увеличение прочности и надежности. 1 ил.The inventive utility model is designed to measure the flow rate and volume of the pumped formation fluid or water on the discharge of a submersible pump unit. The turbine-inductive flow meter comprises a housing, a jetting apparatus with an inlet cowl, a turbine with an inductive sensor, and a jet straightener with an outlet cowl. What is new is that the body of the flowmeter is made of ferromagnetic material, and a glass of non-ferromagnetic material is mounted in the wall of the body with a minimum diametrical clearance to the periphery of the screw protrusions of the turbine, in which the turbine with an inductive sensor is placed. The technical result is an increase in strength and reliability. 1 ill.

Description

Заявляемая полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована для измерения объема перекачиваемой пластовой жидкости на выкиде погружной насосной установки.The inventive utility model relates to the oil industry and can be used to measure the volume of pumped formation fluid on the discharge of a submersible pump unit.

Известен турбинный расходомер для измерения расхода жидкости или газа, содержащий корпус, турбинку, размещенную внутри корпуса с возможностью вращения в опорах, измерительный блок, снабженный для создания магнитных опор источником постоянного магнитного поля - магнитом с полюсными наконечниками, при этом корпус расходомера выполнен из немагнитного материала, в котором установлена турбинка с магнитной осью и лопастями из немагнитного материала, а ось турбинки контактирует одним из концов с опорной пластиной из износостойкого материала, закрепленной на внутренней стенке корпуса расходомера и выполненной с выемкой в месте контакта ее с осью турбинки (Заявка на изобретение №94035512, G01F 1/00, 27.07.1996).Known turbine flowmeter for measuring the flow of liquid or gas, comprising a housing, a turbine placed inside the housing for rotation in the bearings, a measuring unit equipped with a constant magnetic field source for creating magnetic supports - a magnet with pole tips, while the flowmeter housing is made of non-magnetic material in which a turbine is installed with a magnetic axis and blades made of non-magnetic material, and the axis of the turbine is in contact with one of the ends with a base plate of wear-resistant material Fixed on the inner wall of the flowmeter casing and formed with a recess at the site of its contact with the impeller axis (Application for invention №94035512, G01F 1/00, 27.07.1996).

Недостатками турбинного расходомера являются относительная затененность турбинки основным корпусом, что снижает чувствительность устройства в целом, и влияние аномальных магнитных полей на опорный узел, что снижает эффективность его работы и достоверность информационных данныхThe disadvantages of a turbine flowmeter are the relative shadowing of the turbine in the main body, which reduces the sensitivity of the device as a whole, and the influence of abnormal magnetic fields on the reference node, which reduces its efficiency and the reliability of information data

Известен расходомер, в камере которого установлен стакан (чаша), в котором установлен датчик в виде индуктивной катушки с сердечником из магнитного материала. Сердечник контактирует с рабочим телом. Катушка связана электрически со счетчиком импульсов. (Патент на изобретение №2029243, G01F 3/10, 20.02.1995).A known flow meter in the chamber of which is installed a glass (bowl) in which a sensor is installed in the form of an inductive coil with a core of magnetic material. The core is in contact with the working fluid. The coil is electrically connected to a pulse counter. (Patent for invention No. 2029243, G01F 3/10, 02.20.1995).

Недостатками расходомера является сложность конструкции, обусловленная дополнительной камерой и качающейся магнитной пластинкой в виде коромысла, сложной турбинкой с противоположно расположенными выборками. Дополнительная камера и поочередно открывающиеся и закрывающиеся отверстия создают эффект обтекания части потока не по винтовой поверхности турбинки, а также создают турбулентность в течении жидкости, приводящие к неконтролируемой погрешности, что негативно влияет на точность измерения. Кроме того, применение магнитных материалов для сердечника и коромысла приводит к их магнитному залипанию, а для их размыкания требуется дополнительное усилие, которое может быть получено только за счет увеличения центробежных сил, создаваемых турбинкой, это потребует увеличения объема потока, то есть измерение малых расходов становится невозможным.The disadvantages of the flowmeter is the design complexity due to the additional chamber and the swinging magnetic plate in the form of a rocker arm, a complex turbine with oppositely located samples. An additional chamber and alternately opening and closing holes create the effect of flowing around a part of the flow not on the screw surface of the turbine, and also create turbulence in the fluid flow, leading to uncontrolled error, which negatively affects the measurement accuracy. In addition, the use of magnetic materials for the core and rocker leads to their magnetic sticking, and to open them requires additional force, which can be obtained only by increasing the centrifugal forces created by the turbine, this will require an increase in the volume of flow, i.e. the measurement of low flow rates becomes impossible.

Наиболее близким по технической сущности является турбинно-индуктивный расходомер, содержащий корпус с калиброванным каналом, в котором размещена турбина и индуктивный датчик в виде катушки индуктивности с сердечником, на котором закреплен постоянный магнит. Катушка охватывает выступающую над корпусом часть сердечника, вмонтированного в стенку корпуса насквозь с минимальным диаметральным зазором к периферии винтовых выступов турбины. В зависимости от среды сердечник может иметь антикоррозионное покрытие. Корпус расходомера изготовлен из материала со значительно меньшей магнитной проницаемостью, чем материалы сердечника и винтовых выступов, а диаметр сердечника многократно меньше толщины корпуса и меньше шага между одноименными витками турбины. Катушка индуктивности через усилитель-формирователь сигнала электрически связана со счетчиком импульсов (Патент на изобретение №2416072, G01F 1/115, 10.04.2011).The closest in technical essence is a turbine-inductive flow meter containing a housing with a calibrated channel in which a turbine and an inductive sensor in the form of an inductance coil with a core on which a permanent magnet is mounted. The coil covers the part of the core protruding above the casing that is mounted through the casing wall with a minimum diametrical clearance to the periphery of the turbine screw protrusions. Depending on the medium, the core may have an anti-corrosion coating. The body of the flowmeter is made of a material with significantly lower magnetic permeability than the materials of the core and screw protrusions, and the diameter of the core is many times smaller than the thickness of the body and less than the step between the same turns of the turbine. The inductor through an amplifier-driver of the signal is electrically connected to the pulse counter (Patent for the invention No. 2416072, G01F 1/115, 04/10/2011).

Недостатком турбинно-индуктивного расходомера является необходимость изготавливать его корпус из неферромагнитных материалов, что снижает прочность и надежность конструкции либо приводит к ее значительному удорожанию.The disadvantage of a turbine-inductive flow meter is the need to make its body of non-ferromagnetic materials, which reduces the strength and reliability of the structure or leads to its significant cost increase.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в увеличение прочности и надежности конструкции расходомера при сохранении уровня стоимостных показателей.The problem to which the claimed utility model is directed is to increase the strength and reliability of the flowmeter design while maintaining the level of cost indicators.

Указанная задача достигается тем, что в отличие от прототипа корпус турбинно-индуктивного расходомера с калиброванными каналами и отверстиями для подвода и отвода рабочего тела изготавливается из ферромагнитного материала, а в стенку корпуса с минимальным диаметральным зазором к периферии винтовых выступов турбины вмонтирован стакан из неферромагнитного материала, в котором размещается турбина с индуктивным датчиком.This task is achieved by the fact that, in contrast to the prototype, the casing of a turbine-inductive flowmeter with calibrated channels and openings for supplying and discharging the working fluid is made of ferromagnetic material, and a glass of non-ferromagnetic material is mounted in the casing wall with a minimum diametrical clearance to the periphery of the screw protrusions of the turbine which houses a turbine with an inductive sensor.

Совокупность конструктивных признаков заявляемого турбинно-индуктивного расходомера позволяет обеспечивать прочность и надежность конструкции без ее удорожания за счет использования ферромагнитного материала для изготовления корпуса и стакана из неферромагнитного материала, который вмонтирован непосредственно в стенку корпуса расходомера с минимальным диаметральным зазором к периферии винтовых выступов турбины.The combination of design features of the inventive turbine-inductive flow meter allows you to ensure the strength and reliability of the structure without increasing its cost due to the use of ferromagnetic material for the manufacture of a housing and a cup of non-ferromagnetic material, which is mounted directly into the wall of the flowmeter housing with a minimum diametrical clearance to the periphery of the turbine screw protrusions.

Полезная модель поясняется чертежом.The utility model is illustrated in the drawing.

На фиг. изображен турбинно-индуктивный расходомер.In FIG. shows a turbine inductive flow meter.

Турбинно-индуктивный расходомер содержит корпус из ферромагнитного материала 1, струенаправляющий аппарат с входным обтекателем 2, стакана из неферромагнитного материала 3, турбину с индуктивным датчиком 4 и струевыпрямитель с выходным обтекателем 5.The turbine-inductive flow meter contains a housing made of ferromagnetic material 1, a jetting apparatus with an inlet cowl 2, cups of non-ferromagnetic material 3, a turbine with an inductive sensor 4, and a jet straightener with an outlet cowl 5.

Турбинно-индуктивный расходомер работает следующим образом. Измеряемая среда проходит через струенаправляющий аппарат с передним обтекателем 2, воздействует на турбину и индуктивный датчик 4, приводя ее во вращение, и выходит через струевыпрямитель с обтекателем 5.Turbine-inductive flow meter operates as follows. The measured medium passes through a jetting apparatus with a front fairing 2, acts on the turbine and inductive sensor 4, bringing it into rotation, and exits through a flow rectifier with a fairing 5.

Таким образом, предлагаемая конструкция турбинно-индуктивного расходомера надежна в эксплуатации и его использование позволяет достигать положительного технико-экономического эффекта.Thus, the proposed design of the turbine-inductive flow meter is reliable in operation and its use allows to achieve a positive technical and economic effect.

Claims

The turbine-inductive flow meter contains a housing with calibrated channels and openings for supplying and discharging the working fluid, a jetting apparatus with an inlet cowl, a turbine with an inductive sensor, a flow straightener with an outlet cowling, characterized in that the body of the flowmeter is made of ferromagnetic material, and into the wall of the body with with a minimum diametrical clearance to the periphery of the screw protrusions of the turbine, a cup of non-ferromagnetic material is mounted, in which a turbine with an inductive sensor is placed.