无压变量流量计的制作方法
【专利说明】无压变量流量计
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及液体流量计，尤其是一种用于液体计量的无压变量流量计。
【背景技术】
[0003]流量表只有在管道满管、有一定压力的情况下才能准确计量，当流速不稳定、压力不稳定处于明渠状态的情况下，很难准确计量液体的流量。
[0004]发明专利内容
流量表只有在管道满管、有一定压力的情况下才能准确计量，当流速不稳定、压力不稳定处于明渠状态的情况下，很难准确计量液体的流量。如油田钻井过程中泥浆出口的流量，是经常变化的，管道中液面起伏不定，所以很难计量。但准确计量出口流量，可以及时判别钻井过程中溢流和漏失的情况，防止井喷和压差卡钻的事故发生。又如钻井液的中压滤失量是30分钟的滤失量，一般只有几毫升，这样小的流量，目前没有这样的流量计。通过本发明的方法可以实现低至几微升的流量计量，用于科研和医学等领域的超微型流量计量。
[0005]本发明提供一种用于液体计量使用的无压变量流量计。
[0006]为实现上述目的，本发明提供一种用于液体计量使用的无压变量流量计，由缓冲罐、液位计、电脑、可编程控制器、调速电机、容积泵构成。其中，液位计安装在缓冲罐内部，通过导线和可编程控制器及电脑相连接，传递液位信号，可编程控制器通过导线和调速电机相连接，根据液位计的信号控制调速电机的转速，调速电机连接在容积泵上，位于缓冲罐的出口处。保持缓冲罐一定的液位，根据电机的转速，电脑即可换算为流量。见附图1.设备的液位计提前设定中位位置，压力和流量不规律的液体首先流进缓冲罐中，当存储量到达液位计的中位位置时，调速电机会有一个转速，流速快时液位计向上浮动，此时电信号通过导线传输至电脑控制器，电脑控制器将指令传送给调速电机，调速电机则提高转速，带动容积泵，使液位下降，反之流速慢时液位计向下浮动，此时电信号通过导线传输至电脑控制器，电脑控制器将指令传送给调速电机，调速电机则降低转速，使液位上升，因此在缓冲罐中一直维持一个恒定的液位即提前设定中位位置，流量大调速电机转速高，流量小调速电机转速慢，从而根据调速电机的转速，通过换算电脑即可显示瞬时流量。
[0007]与现有技术相比，本发明具有以下特点:
本发明具有在电脑的控制下通过可变速容积泵准确测量流速不稳定、压力不稳定处于明渠状态的液体流量的特点。
[0008]
【附图说明】
[0009]图1为本发明的原理图；
图2为本发明的实例I原理图； 图3、4为本发明的实例2原理图。
[0010]主要元件符号说明如下:
I缓冲罐 2液位计 3可编程控制器 4电脑 5调速电机 6容积泵 7光源8浮子
9光敏电阻 10步进电机11柱塞泵12超声波型液位传感器
【具体实施方式】
[0011]为了更清楚的表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步的描述。
[0012]如图1至图3所示，本发明提供一种用于液体计量使用的无压变量流量计，由缓冲罐、液位计、电脑控制器、调速电机、容积泵构成。其中，液位计安装在缓冲罐内部，通过导线和可编程控制器及电脑相连接，传递液位信号，可编程控制器通过导线和调速电机相连接，根据液位计的信号控制调速电机的转速，调速电机连接在容积泵上，位于缓冲罐的出口处。保持缓冲罐一定的液位，根据电机的转速，电脑即可换算为流量。见附图1。
[0013]实施例1,如图2所示,是钻井液出口流量测定仪，由缓冲罐、液位计、PLC、电脑、变频器、可调速电机、容积泵构成。钻井液的出口流量一般为30-50L/S，当钻井液流量大时液位计向上浮动，此时电信号通过导线传输至电脑控制器即PLC，电脑控制器将指令传送给变频器，变频器传送信号给调速电机，调速电机则提高转速，带动容积泵，使液位下降，反之流量小时液位计向下浮动，此时电信号通过导线传输至电脑控制器，电脑控制器将指令传送给调速电机，调速电机则降低转速，使液位上升，因此在缓冲罐中一直维持一个恒定的液位，流量大调速电机转速高，流量小调速电机转速慢，从而根据调速电机的转速即可测定流量。通过设定，电脑即可显示瞬时流量，并且通过WSN传送给石油钻井实时监测系统。
[0014]实施例2，如图3、图4所示，是钻井液在线中压滤失量测定仪的超微流量测定仪，由U型透明管缓冲罐、光电传感器型液位计(图3)或超声波型液位传感器(图4)、PLC、电脑、步进电机、微型柱塞泵构成。钻井液的中压滤失量是30分钟的滤失量，一般只有几毫升，也就是说每分钟只有几十微升，这样小的流量目前没有这样的流量计，只有通过微型柱塞泵来实现，微型柱塞泵完成一个工作循环，可以小至几微升。以图3为例，当滤失量大时浮子向上浮动，光通量大了，光敏电阻阻值变小，此时电信号通过导线传输至电脑控制器即PLC,电脑控制器将指令传送给步进电机驱动器，步进电机则提高转速，带动柱塞泵，使液位下降，反之流量小时浮子向下浮动，光通量小了，光敏电阻阻值变大，此时电信号通过导线传输至电脑控制器即PLC，电脑控制器将指令传送给步进电机驱动器，步进电机则降低转速，使液位上升，因此在U型透明管缓冲罐中一直维持一个恒定的液位，流量大调速电机转速高，流量小调速电机转速慢，从而根据调速电机的转速即可测定流量。通过设定，电脑即可显示瞬时流量，并且通过WSN传送给石油钻井实时监测系统。图4的流量计，是超声波型液位传感器，以超声波测定液位，间接控制电机转速。以本发明的方法可以实现低至几微升的流量计量，同样可用于科研和医学等领域的超微型流量计量。
[0015]
以上公开的仅为本发明的具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.用于液体计量的无压变量流量计，其特征在于:由缓冲罐、液位计、电脑、可编程控制器、调速电机、容积泵构成。2.根据权利要求1所述的缓冲罐部分，其特征在于:有液体进出口，不限于方形或锥形坐寸ο3.根据权利要求1所述的液位计部分，其特征在于:可以将液位转换为电信号，但不限于浮球式、超声波、光敏信号等。4.根据权利要求1所述的可编程控制器部分，其特征在于:它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程，但不限于PLC、单片机等。5.根据权利要求1所述的调速电机部分，其特征在于:电机转速可以调整，但不限于变频器或步进电机等。6.根据权利要求1所述的容积泵部分，其特征在于:依靠活塞、柱塞、隔膜、齿轮或叶片等工作件在泵体内作往复运动或回转运动，使泵体内若干个工作腔的容积周期性地变化，而交替地吸入和排出液体的一种泵，但不限于柱塞泵或隔膜泵等。
【专利摘要】流量表只有在管道满管、有一定压力的情况下才能准确计量，当流速不稳定、压力不稳定处于明渠状态的情况下，很难准确计量液体的流量。本发明提供一种用于液体计量使用的无压变量流量计，由缓冲罐、液位计、电脑、可编程控制器、调速电机、容积泵构成。其中，液位计安装在缓冲罐内部，通过导线和可编程控制器及电脑相连接，传递液位信号，可编程控制器通过导线和调速电机相连接，根据液位计的信号控制调速电机的转速，调速电机连接在容积泵上，位于缓冲罐的出口处。为了保持缓冲罐一定的液位，控制器调整电机转速，根据电机的转速，电脑即可换算为瞬时流量。
【IPC分类】E21B47/00
【公开号】CN104929613
【申请号】CN201410105486
【发明人】韩晓玲, 杨超, 韩文峰
【申请人】韩文峰
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2014年3月21日