专利名称：数显泥浆密度计装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于力学计量的密度测试技术，它具有数字显示被测泥浆类液体密度值功能，其是通过测量用沉子全部浸于被测试样中，所受到的浮力与试样密度成正比，且浮力与沉子对传感器所加压力为作用力与反作用力，这样，通过力传感器就把浮力的变化转换为电信号送入二次仪表经处理直接显示其密度值。
目前石油钻井工业的泥浆站及钻井现场都普遍使用机械杠杆式的泥浆秤进行钻井泥浆的密度测量，其结构分为测量杯、衡梁、游码、标尺、支架等，它的使用过程为先将被测泥浆装入测量杯中，再压紧杯的上盖，多余的泥浆由盖上的溢出孔溢出挂在外壁上。再用清水将外溢的泥浆冲净或用纱布擦净，待干燥后再将横梁放到支架上。移动游码使秤平衡，在标尺上读取密度值。
由以上可见机械式泥浆秤有以下不足1、测量速度慢，满足不了钻井工艺中对泥浆密度快速准确测量的要求，2、寒冷冬季野外作业，操作人员无法清洗或擦拭外溢的泥浆。3、支点刀处环境所限难免有沙土，影响测量准确。4、人员操作及读数误差不可避免。5、一般锈蚀严重寿命较短。6、操作中脏兮兮，对操作人员双手侵蚀，影响健康。7、量值溯源不尽科学，不能够与高一等标准密度计在同一试样中直接比对。
本实用新型的目的在于设计一种结构简单，使用方便，无视差，人体不接触试样，快捷准确，寿命长久的数显式泥浆密度计，以满足石油工业对泥浆密度的测试之需。
本实用新型所采用技术方案是它由1支架，2手柄，3卷轮，4吊丝，5沉子，6样桶，7承载盘，8保护罩，9传感器，10信号线，11二次表组成；支架(1)与基座连接，传感器(9)固定在基座上，外有保护罩(8)，承载盘(7)穿过保护罩(8)的中间孔与传感器(9)相连接，手柄(2)与卷轮(3)连接安装在支架(1)上，卷轮(3)的外缘凹槽卷有吊丝(4)，吊丝(4)的下端吊挂着沉子(5)，传感器(9)通过信号线(10)与二次表(11)连接。
这里1，支架，就是为了固定传感器、保护罩、手柄及卷轮而设置的固定架。
2，手柄，是通过它的操作而使卷轮转动，从而使吊丝卷上，卷下，带动沉子升降而设。
3，卷轮，是一外缘有凹槽的轮盘，凹槽内绕有适当长度的吊丝，中心轴与手轮连接，卷轮转动时，吊丝始终与卷轮相切，且带动沉子上下铅垂运动。
4，吊丝，吊挂沉子的需要。
5，沉子，是一个被置于测量泥浆中的装置，它被加工成流线形，它的体积相对稳定，重量应能保证在受到被测泥浆浮力时不应该浮出液面。同时其对液体的压力与样桶及样品的重量之和，不能超出测力传感器的最大允许值。
6，样桶，就是盛装被测试样的容器，其盛装的试样应保证能浸没整个沉子7，承载盘，放置样桶与传感器连接，传递力值。
8，保护罩，保护传感器的需要。
9，传感器，选用电阻应变式测力传感器，它是一个将所受的力值转变为电信号的装置。其是由四个力敏感元件即电阻应变片贴于高稳定性的弹性体上并接成一个电桥，当给其接上桥压时，则所受力值的变化将引起电桥失去平衡，从而输出与力值成正比的电压信号。
10，信号线，传输电信号。
11，二次仪表，系采用微机技术的先进测力仪器，它不但可以将传感器的微弱电信号进行放大处理并显示密度值，同时它还具有峰值保持、数据记忆、查询等功能。
附图
是本实用新型数显泥浆密度计装置的整体示意图。
首先将测力传感器(9)及其保护罩(8)通过紧固件牢固地安装在支架(1)的基座上，然后将承载盘(7)下端穿过保护罩(8)上的孔与传感器(9)连接，传感器(9)输出的电信号通过信号线(10)传输给二次仪表(11)，将装有适量试样的样桶(6)置于承载盘(7)上，此时按下二次仪表的清零键使指示为零，这时下压手柄(2)使卷轮(3)转动，则卷轮凹槽内的吊丝(4)向下移动，从而将吊丝(4)下端吊挂的专用测量沉子(5)全部浸入试样中，这时应保证沉子(5)不刮样桶(6)的壁及底，这样沉子(5)受到的试样对它的浮力与被测试样的密度成正比，这个浮力的反作用力通过承载盘(7)传递给力传感器(9)，测力传感器就会随着浮力的变化，线性输出一个电压信号，这个微小的电信号通过信号线(10)输入到二次仪表(11)中，二次仪表具有放大并处理此电信号的功能，最终显示出泥浆密度值。
本实用新型的优点在于1.测量速度快，操作简单。2.人体不接触试样有利于人员健康。3.无视差，寿命长。4.量值溯源更加科学。5.具有数据记忆，查询及远传功能，有利于计量管理及功能扩展。
下面是本实用新型的具体实施例附图为本实用新型的结构原理图其中1支架，2手柄，3卷轮，4吊丝，5沉子，6样桶，7承载盘，8保护罩，9传感器，10信号线，11二次表。
如附图示，如欲制一准确度为1％，测量范围为0～3.00g/cm3的泥浆密度计，具体实施如下，这里选用额定载荷为2kg，准确度为0.02％的传感器，选择高为200mm.容积为200cm3，自重小于500g的样桶，沉子选择体积接近于100cm3，重量为大于300g而小于400g，二次仪表选用智能专用测力仪，按智能测力仪说明书，量程设定为300，分度值设定为1，显示方式选择保持，零点选择自动进入及手动清零。以上参数设定好以后，将手柄(2)卷轮(3)传感器(9)保护罩(8)牢固地装在支架(1)上，吊丝(4)一端吊挂着沉子(5)另一端系在卷轮(3)上，信号线(10)连接传感器(9)及二次仪表(11)，承载盘(7)与传感器(9)连接，将装有试样的试样桶(6)置于承载盘(7)上。按开关键显示应为“0”，如不为零，按清零键使显示为“0”，操作手柄(2)使沉子(5)全部浸入试样中，二次仪表(11)的示值即是被测泥浆的密度值。从而实现了泥浆密度的数字化测量。
权利要求一种数显泥浆密度计装置由支架(1)、手柄(2)、卷轮(3)、吊丝(4)、沉子(5)、样桶(6)、承载盘(7)、保护罩(8)、传感器(9)、信号线(10)、及二次仪表(11)所组成，其特征在于，传感器(9)与保护罩(8)安装在支架(1)的基座上，承载盘(7)下端穿过保护罩(8)的孔与传感器(9)连接，盛装试样的样桶(6)放置在承载盘(7)上，卷轮(3)的凹槽内卷有适应长度的吊丝，吊丝(4)的一端固定在卷轮(3)上，另一端系着沉子(5)，手柄(2)与卷轮(3)相连，固定在支架(1)上端，通过手柄的操作使卷轮(3)转动，引起吊丝(4)移动，进而带动沉子(5)上下运动进出试样，信号线(10)连接传感器(9)及二次仪表(11)。
专利摘要本实用新型公开了一种数显式泥浆密度计，它属于力学计量的密度测试技术。它是将装有被测试样的样桶置与测力传感器的承载盘上，按清零键使二次仪表为零，下压手柄使吊挂在卷轮上的沉子完全进入试样中，沉子所受到的试样对它的浮力与沉子对力传感器的压力为作用力与反作用力，而沉子所受浮力与被测试样的密度成正比，二次仪表即可直接显示被测的泥浆密度值。
文档编号G01N9/00GK2599565SQ0324014
公开日2004年1月14日 申请日期2003年3月6日 优先权日2003年3月6日
发明者赵万山, 葛凤荣 申请人:赵万山