RU93118U1 - Акустический уровнемер - Google Patents
Акустический уровнемер Download PDFInfo
- Publication number
- RU93118U1 RU93118U1 RU2009148624/22U RU2009148624U RU93118U1 RU 93118 U1 RU93118 U1 RU 93118U1 RU 2009148624/22 U RU2009148624/22 U RU 2009148624/22U RU 2009148624 U RU2009148624 U RU 2009148624U RU 93118 U1 RU93118 U1 RU 93118U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acoustic
- microprocessor
- recording unit
- measuring
- calibration
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
Акустический уровнемер, содержащий последовательно соединенные микропроцессор, генератор импульсов, акустический преобразователь и блок регистрации, соединенный с микропроцессором, отличающийся тем, что акустический преобразователь состоит из излучателя и двух приемников - калибровочного, выполненного выносным с возможностью спуска и подъема на заданную глубину, и измерительного, каждый из которых через отдельный усилитель соединен с блоком регистрации, при этом уровнемер дополнительно снабжен модемом, который соединен с выходом блока регистрации и с микропроцессором.
Description
Полезная модель относится к акустическим методам измерения и контроля и может быть использована для определения глубины уровня жидкости (границы раздела фаз) в скважинах, колодцах и резервуарах.
Известен акустический уровнемер, включающий измерительный и эталонный датчики, каждый из которых содержит генератор импульсов, выходной усилитель и обратимый преобразователь акустических сигналов. Генераторы импульсов, а также преобразователи акустических сигналов каждого из датчиков соединены с регистрирующим блоком (SU 1569567, 1990 г.).
Известное устройство позволяет определять положение уровня жидкости только в скважинах достаточно большого диаметра при отсутствии избыточного давления и при отсутствии активного отбора из скважины нефти или газа. Для проведения замеров необходимы особые условия, а измерительное устройство мало мобильно и требует большого времени для подготовки к работе.
Известны акустические уровнемеры по патентам US 4765186, 1988 г. и US 6085836, 2000 г., в схемах которых использованы по нескольку излучателей, а в последнем случае - также и несколько приемников отраженного акустического сигнала, что заметно усложняет конструкцию устройства.
Известен акустический уровнемер, содержащий генератор импульсов, усилитель, преобразователь акустических сигналов, регистрирующий блок, коммутатор, фильтр нижних частот, блок сравнения и микропроцессор (RU 2115892, 1998 г.). Основным недостатком, ограничивающим применение устройства и способа, является необходимость предварительного обследования конструкции скважины для определения глубины стыков труб. Другим недостатком этого устройства является совмещение в одном блоке излучателя и приемника, что не позволяет принимать эхо - сигналы некоторое время после излучения зондирующего импульса (так называемая «глухая зона»). Кроме того, присутствие в схеме коммутатора и блока сравнения усложняет устройство и увеличивает его энергопотребление.
Устройство согласно предлагаемой полезной модели лишено указанных недостатков.
Акустический уровнемер содержит последовательно соединенные микропроцессор, генератор импульсов, акустический преобразователь и блок регистрации, соединенный с микропроцессором. Акустический преобразователь состоит из излучателя и двух приемников - калибровочного и измерительного. Каждый из приемников через отдельный усилитель, соединен с блоком регистрации. Уровнемер также снабжен модемом, соединенным с выходом блока регистрации и с микропроцессором.
Калибровочный приемник выполнен выносным с возможностью спуска и подъема на заданную глубину, например, с помощью лебедки.
Необходимость и цель введения дополнительно калибровочного приемника вызвана тем, что для реперного отражателя остается проблема «глухой зоны», которая увеличивается пропорционально глубине зондирования скважины и не позволяет создать универсальные настройки прибора для измерения ближних и дальних расстояний. Введение калибровочного приемника, удаленного на заданное расстояние от излучателя, устраняет проблему «глухой зоны», снижает нижний предел измерения до минимально возможного и равного расстоянию между излучателем и калибровочным приемником.
Применение калибровочного приемника реализует возможность производить измерения в скважинах без предварительной калибровки по стыкам труб. Разделение излучателя и приемника в акустическом преобразователе позволяет расширить диапазон измерений за счет значительного уменьшения «глухой зоны». Использование дополнительного калибровочного приемника позволяет измерять скорость при текущем замере, обеспечивая максимальную точность измерения глубины уровня. Изменение схемы прибора дало возможным убрать коммутатор приема, а отказ от фильтра нижних частот расширил рабочий диапазон частот и повысить точность измерений с увеличением быстродействия устройства. Исключен также блок сравнения, что снизило энергопотребление устройства. В свою очередь, оснащение устройства модемом, например, в виде радиомодема сотовой связи, обеспечивает возможность дистанционного управления параметрами процесса измерений и передачи данных от удаленного объекта.
Устройство состоит из электронного блока и акустического преобразователя. Обобщенная блок-схема устройства изображена на Фиг.1, где позицией 1 обозначен микропроцессор; 2 - генератор импульсов; 3 - акустический преобразователь, 3.1 - излучатель, 3.2 - калибровочный приемник, 3.3 - измерительный приемник, 3.4 - усилитель измерительного приемника, 3.5 - усилитель калибровочного приемника, 4 - блок регистрации; 5 - модем.
Электронный блок включает микропроцессор 1, генератор 2 импульсов, блок 4 регистрации и модем 5.
Микропроцессор 1 предназначен для управления всеми функциональными частями электронного блока и выполнения действий, задаваемых программой.
Генератор 2 импульсов предназначен для формирования частотно-модулированного сигнала и передачи его на акустический преобразователь 3.
Акустический преобразователь 3 состоит из излучателя и двух приемников с усилителями и присоединяется к устройству через разъем.
Излучатель 3.1 предназначен для преобразования электрического сигнала в акустический.
Калибровочный приемник 3.2 и измерительный приемник 3.3 предназначены для преобразования акустического сигнала в электрический.
Усилители 3.4 и 3.5 предназначены для усиления сигналов и передачи через кабель в устройство для дальнейшей обработки.
Блок регистрации 4 предназначен для регистрации, сравнения и отбора для дальнейшей обработки сигналов от акустического преобразователя.
Модем 5 предназначен для приема команд управления и передачи данных.
Определение уровня жидкости в скважине производят следующим образом. Посылают акустический частотно-модулированный сигнал в трубное пространство скважины излучателем находящимся на устье скважины и регистрируют сигналы двумя приемниками: калибровочным и измерительным.
Измерительный приемник 3.3 находится на устье скважины рядом с излучателем 3.1 и предназначен для приема эхо-сигналов от границы газообразной и жидкой сред TL, а также от различных неоднородностей в трубном пространстве, таких как стыки труб, переход с одного диаметра на другой, гидратные пробки и т.д.
Калибровочный приемник 3.2 спущен в трубное пространство на фиксированную глубину R и предназначен для измерения времени прохождения акустического импульса от излучателя до глубины спуска самого калибровочного приемника TR.
Таким образом, при прохождении по трубе акустического импульса в реальном масштабе времени при помощи калибровочного приемника определяется скорость распространения импульса V=R/TR, и после определения скорости фиксируется время эхосигнала от границы газ/жидкость и вычисляется глубина уровня L=V×TL/2.
При этом можно одновременно вычислить и степень загазованности трубного пространства над уровнем жидкости G, которую можно определить как разность измеренной скорости и скорости в чистом атмосферном воздухе отнесенную к разности скоростей в чистом метане и чистом атмосферном воздухе.
G=(V-V1)/(V2-V1), где V1 - скорость звука в атмосферном воздухе, V2 - скорость звука в метане (значения V1 и V2 известны как справочные).
Claims (1)
- Акустический уровнемер, содержащий последовательно соединенные микропроцессор, генератор импульсов, акустический преобразователь и блок регистрации, соединенный с микропроцессором, отличающийся тем, что акустический преобразователь состоит из излучателя и двух приемников - калибровочного, выполненного выносным с возможностью спуска и подъема на заданную глубину, и измерительного, каждый из которых через отдельный усилитель соединен с блоком регистрации, при этом уровнемер дополнительно снабжен модемом, который соединен с выходом блока регистрации и с микропроцессором.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009148624/22U RU93118U1 (ru) | 2009-12-28 | 2009-12-28 | Акустический уровнемер |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009148624/22U RU93118U1 (ru) | 2009-12-28 | 2009-12-28 | Акустический уровнемер |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93118U1 true RU93118U1 (ru) | 2010-04-20 |
Family
ID=46275477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009148624/22U RU93118U1 (ru) | 2009-12-28 | 2009-12-28 | Акустический уровнемер |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU93118U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2454637C1 (ru) * | 2011-03-15 | 2012-06-27 | ООО Фирма "Аккрис" | Устройство и способ измерения уровня жидкости |
-
2009
- 2009-12-28 RU RU2009148624/22U patent/RU93118U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2454637C1 (ru) * | 2011-03-15 | 2012-06-27 | ООО Фирма "Аккрис" | Устройство и способ измерения уровня жидкости |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108318092B (zh) | 可用于非满管排水管道的流量测量装置 | |
CN104818735B (zh) | 探测钻头以及使用该探测钻头进行桩基检测的方法 | |
CN210621786U (zh) | 一种基桩超声波透射法导向轮结构改进 | |
CN111123271A (zh) | 一种地下管道的定位系统及方法 | |
CN109084864B (zh) | 一种细长直管型超声波液位测量装置及测量方法 | |
CN108802189A (zh) | 一种声测管弯曲声速修正装置与方法 | |
CN205785902U (zh) | 多功能重力式海底沉积物取样器 | |
RU2654370C1 (ru) | Способ измерения уровня воды в скважине и устройство для его осуществления | |
CN103885412A (zh) | 海上钻井平台地基实时安全监控系统 | |
RU93118U1 (ru) | Акустический уровнемер | |
CN105467395B (zh) | 一种超远距离超声波测量仪 | |
CN115561311B (zh) | 低频声波远距离土壤含水率测量系统及方法 | |
CN211955820U (zh) | 一种地下管道的定位系统 | |
RU2454637C1 (ru) | Устройство и способ измерения уровня жидкости | |
US20120239302A1 (en) | Apparatus and method for measuring liquid level in a well | |
CN111948287A (zh) | 海底沉积物柱状样声学特性轴向分层测量系统与方法 | |
CN210604999U (zh) | 一种燃气pe探测定位设备 | |
CN102042003A (zh) | 一种数字声波和变密度综合测井仪 | |
CN202869605U (zh) | 基于调频脉冲回波法的超声液位测量装置 | |
CN215057315U (zh) | 一种超大直径成孔质量检测仪 | |
CN201554458U (zh) | 一种数字声波和变密度综合测井仪 | |
CN206002194U (zh) | 一种水听器灵敏度温度响应测量装置和系统 | |
CN208636255U (zh) | 一种声测管弯曲声速修正装置 | |
CN211422633U (zh) | 一种新型锚索变径钻孔尺寸检测装置 | |
CN203799240U (zh) | 一种新型智能化监控装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20101229 |