RU2062874C1 - Level indicator - Google Patents

Level indicator Download PDF

Info

Publication number
RU2062874C1
RU2062874C1 SU5055431A RU2062874C1 RU 2062874 C1 RU2062874 C1 RU 2062874C1 SU 5055431 A SU5055431 A SU 5055431A RU 2062874 C1 RU2062874 C1 RU 2062874C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
speed shaft
gearbox
load
cable
level
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
М.К. Герцык
С.А. Воропай
Original Assignee
Акционерное общество "Ленгидропроект"
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
Application filed by Акционерное общество "Ленгидропроект" filed Critical Акционерное общество "Ленгидропроект"
Priority to SU5055431 priority Critical patent/RU2062874C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2062874C1 publication Critical patent/RU2062874C1/en

Links

Landscapes

  • Level Indicators Using A Float (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

FIELD: engineering-exploration operations. SUBSTANCE: level indicator has a barrel put on high-speed shaft of the reducing gear and a barrel on low-speed shaft of the reducing gear. Weight being lowered to the well is hung from cable of one barrel. Indicator interacting with scale is hung from cable of another barrel. Torques on reducing gear shafts are selected so as in achieving liquid level being measured by the weight low-speed shaft is stopped and the indicator records the depth of the level being measured. EFFECT: high accuracy. 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике, применяемой при проведении инженерно-изыскательских работ, в частности к средствам для измерения уровня воды в скважинах и открытых водоемах. The invention relates to techniques used in engineering and survey works, in particular to means for measuring the water level in wells and open reservoirs.

Среди стационарных приборов для измерения уровня воды наибольшее распространение получили поплавковые уровнемеры. Among stationary devices for measuring water level, float level meters are most widely used.

Известен, например, барабанный поплавковый скважинный уровнемер типа УБ-1, содержащий корпус, барабан с тросом, поплавок, прикрепленный к свободному концу троса и опущенный в скважину, а также счетчик измерений, вал которого взаимодействует с тросом (Д.Н.Башкатов, А.Г.Тесля. Гидрогеологические наблюдения при бурении и опробывании скважин на воду. М. Недра, 1970, с. 105-106). A well-known, for example, a UB-1 drum-type borehole float level gauge containing a housing, a drum with a cable, a float attached to the free end of the cable and lowered into the well, as well as a measurement counter whose shaft interacts with the cable (D.N. Bashkatov, A . G. Teslya. Hydrogeological observations during drilling and testing of wells for water. M. Nedra, 1970, pp. 105-106).

Недостатком данного устройства является, во-первых, недостаточная точность и достоверность измерений, связанные с тем, что остановка барабана с тросом осуществляется оператором вручную по таким косвенным признакам как ослабевание троса и т.п. а, во-вторых, необходимость наличия поплавка с большими габаритами для обеспечения плавучести, что затрудняет применение такого уровнемера в узких скважинах с небольшим межтрубным зазором. The disadvantage of this device is, firstly, the lack of accuracy and reliability of measurements associated with the fact that a drum with a cable is stopped by the operator manually according to such indirect signs as a weakening of the cable, etc. and, secondly, the need for a large float to ensure buoyancy, which complicates the use of such a level gauge in narrow wells with a small annular gap.

Известен уровнемер, содержащий редуктор, два барабана с тросами, один из которых закреплен на быстроходном валу редуктора, а другой на тихоходном валу редуктора, вертикальную шкалу и груз с указателем значений измеряемого уровня на шкале, закрепленный на свободном конце троса тихоходного вала (Л. Г.Яковлев. Уровнемеры. М. Машиностроение, 1964, с. 56). A known level gauge containing a gearbox, two drums with cables, one of which is mounted on a high-speed gearbox shaft, and the other on a low-speed gearbox shaft, a vertical scale and a load with an indication of the measured level on the scale, is mounted on the free end of a low-speed shaft cable (L. G Yakovlev, Level Gauges, M. Mechanical Engineering, 1964, p. 56).

Недостатком данного устройства, выбранного нами в качестве прототипа, является, во-первых, недостаточная и точность и достоверность измерений, обусловленные тем, что остановка редуктора осуществляется оператором вручную по таким косвенным признакам, как ослабевание троса и т.п. а во-вторых, необходимость наличия поплавка больших габаритов для обеспечения его плавучести, что затрудняет применение такого уровнемера при замерах уровня в узких скважинах с небольшим межтрубным зазором. The disadvantage of this device, which we have chosen as a prototype, is, firstly, the insufficient accuracy and reliability of the measurements, due to the fact that the gearbox is manually stopped by the operator by such indirect signs as cable loosening, etc. and secondly, the need for a large float to ensure its buoyancy, which makes it difficult to use such a level gauge for level measurements in narrow wells with a small annular gap.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, а также повышение точности и автоматизации процесса измерений. The aim of the invention is the expansion of functionality, as well as improving the accuracy and automation of the measurement process.

Согласно изобретению уровнемер, содержащий редуктор, два барабана с тросами, один из которых закреплен на быстроходном валу редуктора, вертикальную шкалу и груз с указателем значений измеряемого уровня на шкале, закрепленный на свободном конце троса тихоходного вала, снабжен дополнительным грузом, закрепленным на тросе барабана быстроходного вала, при этом крутящие моменты на валах редуктора удовлетворяют условию:

Figure 00000002

где M c Б крутящий момент на быстроходном валу редуктора при опускании груза ("сухой" груз),
M V Б то же, при грузе, опущенном в воду ("мокрый" груз),
Мт крутящий момент на тихоходном валу редуктора,
i передаточное отношение редуктора,
η коэффициент полезного действия редуктора,
u отношение диаметров барабанов.According to the invention, the level gauge containing the gearbox, two drums with cables, one of which is mounted on the high-speed gearbox shaft, a vertical scale and a load with an indication of the measured level on the scale, mounted on the free end of the low-speed shaft cable, is equipped with additional weight fixed on the high-speed drum cable shaft, while the torques on the shafts of the gearbox satisfy the condition:
Figure 00000002

where M c B torque on the high-speed shaft of the gearbox when lowering the load ("dry" load),
M V B the same with a load lowered into the water ("wet" load),
M t torque on the low-speed shaft of the gearbox,
i gear ratio
η gearbox efficiency
u ratio of the diameters of the drums.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показан внешний вид уровнемера. The invention is illustrated in the drawing, which shows the appearance of the level gauge.

Редуктор 1 несет на быстроходном валу 2 барабан 3 и на тихоходном валу 4 барабан 5. На барабан 3 намотан трос (леска) 6 с подвешанным на ее свободном конце грузом 7, опущенным, например, в скважину 8, а на барабане 5 трос 9 с указателем 10, висящим над поверхностью земли. Груз 7 и указатель 10 кинематически связаны между собой (через зубчатую передачу редуктора) и являются противовесами друг к другу (с учетом передаточного отношения и КПД редуктора). Поэтому, когда груз 7 поднимается, указатель 10 опускается, и наоборот. Но путь, проходимый указателем 10, меньше пути, проходимого грузом 7, и кратен передаточному отношению редуктора и отношению диаметров барабанов. Поэтому вертикальное перемещение указателя 10 невелико, происходит на поверхности, удобно для наблюдения и в точности имитирует движение груза 7 в скважине, но в многократно уменьшенном масштабе. The gearbox 1 carries a drum 3 on a high-speed shaft 2 and a drum 5 on a slow-moving shaft 4. A cable (fishing line) 6 is wound on a drum 3 with a load 7 suspended at its free end, lowered, for example, into a well 8, and on a drum 5, a cable 9 s pointer 10 hanging above the surface of the earth. The load 7 and the pointer 10 are kinematically connected to each other (through the gear transmission of the gearbox) and are counterweights to each other (taking into account the gear ratio and gearbox efficiency). Therefore, when the load 7 rises, the pointer 10 is lowered, and vice versa. But the path traveled by the pointer 10 is less than the path traveled by the load 7, and is a multiple of the gear ratio of the gearbox and the ratio of the diameters of the drums. Therefore, the vertical movement of the pointer 10 is small, occurs on the surface, is convenient for observation and accurately simulates the movement of the load 7 in the well, but at a much reduced scale.

К указателю 10 прикреплена стрелка 11, направленная к делениям на вертикальной шкале 12. Подъем груза 7 и намотка троса 6 на барабан 3 производится рукояткой 13. An arrow 11 is attached to the pointer 10, directed to the divisions on the vertical scale 12. The load 7 is lifted and the cable 6 is wound on the drum 3 by the handle 13.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Опускание груза 7 до измеряемого уровня происходит благодаря тому, что крутящий момент от "сухого" груза на быстроходном валу (M с Б ) больше крутящего момента (противовеса) на тихоходном валу Мт, отнесенного к передаточному отношению и КПД редуктора и к отношению диаметров барабанов (

Figure 00000003
). Когда груз 7 погрузится в воду ("мокрый" груз), крутящий момент на быстроходном валу (M М Б ) станет меньше и будет равен моменту на тихоходном валу (
Figure 00000004
). Наступит равновесие противовесов и дальнейшее опускание груза 7 (и подъем указателя 10) прекратится. Положение стрелки 11 указателя 10 относительно делений шкалы 12 укажет глубину измеряемого уровня.Lowering the load 7 to the measured level is due to the fact that the torque from the “dry” load on the high-speed shaft (M from B ) more torque (counterbalance) on the low-speed shaft M t related to the gear ratio and efficiency of the gearbox and to the ratio of the diameters of the drums (
Figure 00000003
) When the load 7 is immersed in water (wet load), the torque on the high-speed shaft (M M B ) will become smaller and equal to the moment on the low-speed shaft (
Figure 00000004
) The balance of the balances will come and further lowering of the load 7 (and the rise of the pointer 10) will stop. The position of the arrow 11 of the pointer 10 relative to the divisions of the scale 12 will indicate the depth of the measured level.

Заявленное техническое решение обеспечивает достижение следующих преимуществ перед известными решениями аналогичной задачи:
1. Отпадает необходимость иметь груз, обладающий большим запасом плавучести (поплавок).
The claimed technical solution ensures the achievement of the following advantages over known solutions to a similar problem:
1. There is no need to have a cargo with a large margin of buoyancy (float).

2. Возможность производить замеры как в скважинах, так и в открытых водоемах. 2. The ability to take measurements both in wells and in open water.

3. Простота конструкции, так как используется любой серийно выпускаемый редуктор для различных приборов и требуется изготовить всего лишь два небольших барабана, закрепленных на валах редуктора и шкалу для отсчета. 3. Simplicity of design, since any commercially available gearbox is used for various devices and it is required to produce only two small drums mounted on the gearbox shafts and a reference scale.

4. Повышенная точность отсчета и полная автоматизация замера, т.е. без принудительной остановки груза оператором при достижении замеряемого уровня. 4. Increased reading accuracy and full automation of measurement, ie without forcibly stopping the cargo by the operator upon reaching the measured level.

5. Возможность измерений уровня воды на практически неограниченной глубине. 5. The ability to measure water level at an almost unlimited depth.

Все указанное значительно расширяет область применения такого уровнемера, его функциональные возможности. All of the above significantly expands the scope of such a level gauge, its functionality.

Claims (1)

Уровнемер, содержащий редуктор, два барабана с тросами, один из которых закреплен на быстроходном валу редуктора, а другой на тихоходном валу редуктора, вертикальную шкалу и груз с указателем значений измеряемого уровня на шкале, закрепленный на свободном конце троса тихоходного вала, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным грузом, закрепленным на тросе барабана быстроходного вала, при этом крутящие моменты на валах редуктора удовлетворяют условию:
Figure 00000005

где M c б - крутящий момент на быстроходном валу, редуктора при опускании груза, н•м;
M v б - то же при грузе, опущенном в воду, н•м;
Mт крутящий момент на тихоходном валу, н•м;
i передаточное отношение редуктора;
η КПД редуктора;
U отношение диаметров барабанов.
A level gauge containing a reducer, two drums with cables, one of which is mounted on the high-speed shaft of the gearbox, and the other on the low-speed shaft of the gearbox, a vertical scale and a load with an indication of the measured level on the scale, mounted on the free end of the cable of the low-speed shaft, characterized in that it is equipped with an additional load fixed on the cable drum of the high-speed shaft, while the torques on the gearbox shafts satisfy the condition:
Figure 00000005

where M c b - torque on the high-speed shaft, the gearbox when lowering the load, N • m;
M v b - the same with a load lowered into the water, N • m;
M t torque on a low-speed shaft, n • m;
i gear ratio;
η gearbox efficiency;
U is the ratio of the diameters of the drums.
SU5055431 1992-07-08 1992-07-08 Level indicator RU2062874C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5055431 RU2062874C1 (en) 1992-07-08 1992-07-08 Level indicator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5055431 RU2062874C1 (en) 1992-07-08 1992-07-08 Level indicator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2062874C1 true RU2062874C1 (en) 1996-06-27

Family

ID=21609945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5055431 RU2062874C1 (en) 1992-07-08 1992-07-08 Level indicator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2062874C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Башкатов Д.Н., Тесля А.Г. Гидрогеологические наблюдения при бурении и опробывании скважин на воду. -М.: Недра, 1970, с. 105-106. Яковлев Л.Г. Уровнемеры. - М.: Машиностроение, 1964, с.56. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO143641B (en) DEVICE FOR DETERMINING THE POSITION OF A DRILL EQUIPMENT BY BORN DRILLING.
CN101324062B (en) Testing method and apparatus of slurry coat pressure in underground continuous wall trench construction
US2354299A (en) Viscosimeter
RU2062874C1 (en) Level indicator
CN112268503A (en) Underwater sediment depth measuring device and method
US2557488A (en) Apparatus for and method of determining permeability of earth formations penetrated by well bores
CN213902554U (en) External liquid level reading device for metering tank of modular drilling machine
CN207881798U (en) A kind of float gauge
US3552195A (en) Vane shear device
RU2062870C1 (en) Device for continuous measuring liquid level
CN203025065U (en) Testing device for suspension stability of working solution
RU2062873C1 (en) Depth gage
CN111693114A (en) Large-scale oil storage tank liquid level meter
US3183600A (en) Caliper surveying instrument
CN2305662Y (en) Mechanical counting hoisting measurer for oil-water level
CN2161910Y (en) Optical code liquid level indicator
US3400464A (en) Inclination indicator
CN211552997U (en) Large-scale oil storage tank liquid level meter
CN2414400Y (en) Oil and water boundary detector
CN210400376U (en) Direct-reading pipeline gradient measuring instrument
CN220747037U (en) Ultrasonic monitoring device for liquid level of filling pile
CN104374863B (en) A kind of oil water shut-off, well transfer drive cross-linking system device for evaluating performance
RU2062875C1 (en) Floating level indicator
CN219548854U (en) Water level monitoring device for observation well
CN218035241U (en) Steel ruler water level gauge capable of measuring water level and alarming