[實用新型]高精度超聲波存儲式流量計

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320000702.0
• 申請日: 2013-01-04
• 公開（公告）號: CN202991010U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫太升;董向軍
• 申請（專利權(quán)）人: 孫太升;董向軍
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B47/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

?本實用新型涉及一種用于測量油田注水井的井下流體流量、壓力和溫度參數(shù)流量計，具體涉及一種高精度超聲波存儲式流量計。

背景技術(shù)

注水井監(jiān)測工作的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到油田區(qū)塊的產(chǎn)能及開采效率，井下流量計是國內(nèi)應(yīng)用最普遍的井下測試儀。油田注水井注入的大部分是污水，井下環(huán)境惡劣，井底泥沙污油等混合在水里，對于準(zhǔn)確測量流體流量有很大影響。現(xiàn)有的流量計多為電子流量計，導(dǎo)致機(jī)械設(shè)計上局限性很大，其中的擋板及彈簧等活動部件受井下雜志影響使得一起故障率高，維修不方便，并且對測量準(zhǔn)確度上也有很大影響。

目前所應(yīng)用雖然有少量超聲波流量計，但只能滿足較高流量測量，對于排量低的注水井測量準(zhǔn)確度很難達(dá)到要求。

發(fā)明內(nèi)容

?為了克服背景技術(shù)中存在的不足，本實用新型提供一種小排量井下超聲波流量計，解決了現(xiàn)有流量計機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率高維修不方便，以及對小排量井測量準(zhǔn)確度不高的難題。

本實用新型的技術(shù)方案是：該高精度超聲波存儲式流量計包括打撈頭繩帽，所述的打撈頭繩帽下端螺紋連接上扶正器，上扶正器內(nèi)安裝有電池，上扶正器下端螺紋連接有殼體，殼體內(nèi)安裝有電路板，電路板與電池插接，殼體中部及下部內(nèi)分別安裝有超聲波探頭，超聲波探頭與電路板信號線連接，超聲波探頭對應(yīng)的殼體沿周向均勻分布有條形孔，殼體下端螺紋連接有扶正器。

本實用新型具有如下有益效果：本儀器采用非集流式超聲流量原理，由于超聲波在液體中傳輸時會因流體流速的不同，造成發(fā)射和接收波形之間的相位差，且這種相位差與流速具有一一對應(yīng)的關(guān)系，所以通過檢測出相位差的大小，即可計算出流量的大小。本系列儀器測量精度高、起測排量低、使用范圍廣、耐高溫、耐腐蝕、對水質(zhì)無特殊要求。

附圖說明：

附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2是本實用新型的電路原理框圖；

附圖3通訊部分電路圖；

附圖4存儲部分電路圖；

附圖5??CPU控制模塊電路圖；

附圖6電源部分電路圖；

附圖7溫度測試部分電路圖；

附圖8流量信號采集系統(tǒng)電路圖；

附圖9激勵部分電路圖；

附圖10壓力測試部分電路圖。

圖中1，打撈頭繩帽；2，下扶正器；3，電池，4-上扶正器，5-殼體，6-電路板，7-超聲波探頭，8-條形孔。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明：

由圖1所示，該高精度超聲波存儲式流量計包括打撈頭繩帽1，所述的打撈頭繩帽1下端螺紋連接上扶正器4，上扶正器4內(nèi)安裝有電池3，電池3為進(jìn)口高性能一次性高能電池或可充電電池供電，可確保長時間持續(xù)放電能力不衰減，配合防震式安裝結(jié)構(gòu)，使儀器工作時間長且可靠性高。供電電路采用低功耗技術(shù)，可延長電池的壽命并充分利用電池容量。上扶正器4下端螺紋連接有殼體5，并用雙密封圈密封，保證了供電系統(tǒng)及電路在高壓下的密封，上扶正器4外壁及殼體5組成電池的負(fù)極。殼體5內(nèi)安裝有電路板6，電路板6與電池3插接，殼體5中部及下部內(nèi)分別安裝有超聲波探頭7，超聲波探頭7與電路板6信號線連接，超聲波探頭7對應(yīng)的殼體5沿周向均勻分布有條形孔8，液體由條形孔8流入，超聲波探頭7用來感應(yīng)井下的流量的變化并將物理量轉(zhuǎn)換成電信號，然后通過由單片機(jī)系統(tǒng)組成的信號處理部分對傳感器產(chǎn)生的信號進(jìn)行采樣處理，處理后的數(shù)據(jù)存儲到存儲芯片中。本儀器采用大存儲量的存儲芯片，保證長時間采集測試數(shù)據(jù)的保存。殼體5下端螺紋連接有下扶正器2，上、下扶正器（4、2）保證了儀器置于井下主水管的中心位置，減少了位置對測量的影響。殼體5外壁固定有護(hù)套，護(hù)套與殼體5之間設(shè)有線槽，線槽安裝有信號線。

超聲波探頭7的頭部為流線型錐面。超聲波探頭7采用了灌封膠進(jìn)行真空灌封。保證了在高溫和高壓環(huán)境下，超聲探頭不會漂移的特性，并且具有穩(wěn)定期長、零點漂移小和測量精度高等特點。

電路板6包括CPU控制模塊，CPU控制模塊與激勵部分、壓力測試部分、溫度測試部分、通訊接口、電源控制部分、數(shù)據(jù)存儲模塊、電機(jī)控制部分分別信號連接，激勵部分的輸入端與流量信號采集系統(tǒng)的輸出端連接。