压差密度计压力保护装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种压差密度计压力保护装置，包括波纹管、压盖、弹簧以及波纹管底座；波纹管设置在波纹管底座上；弹簧套接在压盖外部；波纹管内部设置有波纹管内腔；波纹管底座上设置有与波纹管内腔相贯通的通道；弹簧通过压盖压制在波纹管上。本实用新型提供了一种稳定性好以及可避免浪费的压差密度计压力保护装置。
【专利说明】压差密度计压力保护装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属石油仪器仪表类，涉及一种压差密度计压力保护装置，尤其涉及一种用于井下开采石油检测时所用压差密度计中的压差传感器的保护装置。
【背景技术】
[0002]目前生产测井主要通过测量井内流体的密度或持水率以识别流体。国内开采石油所使用的密度计大部分是放射性密度计，但是随着各油田对安全生产越来越重视，这种方法所带的放射源造成的辐射有很大的隐患。压差密度计不使用放射源，而是采用微差压技术根据介质在一定垂直距离上的差压值计算出密度值，其具有精度高，可靠性好，使用安全，方便的优点。
[0003]压差密度计的核心部件是压差传感器，由于井下工作环境压力较大能达到几十Mpa,而压差传感器分辨的压力差只有几十Kpa，如果传感器没有相应的压力保护装置，井下压力波动超出传感器量程过多就会导致传感器不可修复性损坏，致使整个仪器失效，造成损失。
实用新型内容
[0004]为了解决【背景技术】中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种稳定性好以及可避免浪费的压差密度计压力保护装置。
[0005]本实用新型的技术解决方案是:本实用新型提供了一种压差密度计压力保护装置，其特殊之处在于:所述压差密度计压力保护装置包括波纹管、压盖、弹簧以及波纹管底座；所述波纹管设置在波纹管底座上；所述弹簧套接在压盖外部；所述波纹管内部设置有波纹管内腔；所述波纹管底座上设置有与波纹管内腔相贯通的通道；所述弹簧通过压盖压制在波纹管上。
[0006]上述压差密度计压力保护装置还包括与通道相贯通的第一压力管以及与压盖相连接并给压盖进行施压的第二压力管。
[0007]上述压差密度计压力保护装置还包括用于贯通第一压力管以及第二压力管的单向阀总成。
[0008]上述单向阀总成包括一个或两个单向阀。
[0009]上述单向阀总成包括一个单向阀时，所述第一压力管通过单向阀与第二压力管相贯通；所述单向阀总成包括两个单向阀时，所述两个单向阀分别与第一压力管和第二压力管相贯通后并联设置在一起。
[0010]上述单向阀包括壳体，分别设置在壳体两侧的压力贯通口，设置在壳体内部的阀芯以及单向阀弹簧；所述阀芯的一端止靠在壳体一侧的压力贯通口上，另一端通过弹簧与壳体相连；所述阀芯可沿壳体的轴向进行轴向移动；所述设置在壳体两侧的压力贯通口通过阀芯相互贯通。
[0011]上述波纹管是金属波纹管或非金属波纹管。[0012]上述波纹管是金属波纹管时，所述波纹管是青铜波纹管、黄铜波纹管、不锈钢波纹管、蒙乃尔合金波纹管或因康镍合金波纹管。
[0013]上述波纹管是单层波纹管或多层波纹管。
[0014]本实用新型的优点是:
[0015]本实用新型提供了一种压差密度计压力保护装置，该装置是在当微压差传感器两端分别连接的毛细管中的硅油感知的压力差大于三倍的量程时，开始由弹性元件抵消继续增加的压力差或者直接将传感器两侧导通，使传感器两侧的压力差不再增加，进而保护传感器免受损坏。本实用新型所提供的压差密度计压力保护装置包括波纹管总成以及基于波纹管总成的单向阀总成。
[0016]其中，波纹管总成主要由波纹管、压盖、弹簧三部分组成，波纹管内腔与微差压传感器一端通过毛细管连通，波纹管外部与与传感器另一端连通，安装时弹簧通过压盖对波纹管施加一定预压力，弹簧及波纹管的刚度需进行准确的计算。当波纹管的内腔连通的毛细管中的压力突然超出波纹管外部连通的毛细管中的压力达到规定值时，波纹管根据自身特性将通过压盖克服弹簧预压力并产生向上的位移，随着位移的增大弹簧的弹力也将增大，直至达到平衡，并暂时将冲击能量储存在弹簧中，随后逐渐释放。当波纹管外部压力波动超出波纹管内腔的压力达到规定值时，波纹管将产生向下的位移，将压力波动吸收转化为自身的弹性势能，并达到新的平衡，弹簧始终顶在波纹管底座上没有动作。由于波纹管和弹簧刚度都较小，动作响应时间短，所以波纹管总成主要是对传感器进行压力冲击保护。
[0017]单向阀总成包括阀芯、弹簧、壳体三部分组成。当传感器一端的压力超出另一端压力达到开启压力时，阀芯将克服弹簧阻力将传感器两侧的毛细管导通，进而消除传感器两端压差，直至超出部分的压力差消失，单向阀恢复关闭状态。
[0018]本实用新型的热稳定性好、耐腐蚀高，耐静压高的特点，可以和绝大多数介质直接接触，适合在井下比较恶劣的环境中使用。波纹管弹性特性好，灵敏度高，响应时间短，对压力冲击有效吸收。一个波纹管可以实现两侧过压差冲击保护。单向阀结构简单易于制作且计算简单，较为容易的就可以获取合适的设计参数。模块化设计，拆装、更换、安装快速便捷。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型所提供的波纹管总成的结构示意图；
[0020]图2是本实用新型所采用的单向阀总成的结构示意图；
[0021]其中:
[0022]1-波纹管底座；2_波纹管；3_压盖；4_弹簧；5_波纹管内腔；6_通道；7_壳体；8-阀芯；9_单向阀弹簧；10-压力贯通口。
【具体实施方式】
[0023]本实用新型提供了一种压差密度计压力保护装置，该压差密度计压力保护装置首先是波纹管总成，请参见图1，波纹管总成包括波纹管2、压盖3、弹簧4以及波纹管底座I ;波纹管2设置在波纹管底座I上；弹簧4套接在压盖3外部；波纹管2内部设置有波纹管内腔5 ;波纹管底座波纹管底座I上设置有与波纹管内腔5相贯通的通道6 ;弹簧4通过压盖3压制在波纹管2上。
[0024]压差密度计压力保护装置还包括与通道6相贯通的第一压力管以及与压盖3相连接并给压盖3进行施压的第二压力管。
[0025]波纹管内腔5与微差压传感器一端通过毛细管连通，波纹管2外部与与传感器另一端连通，安装时弹簧4通过压盖3对波纹管2施加一定预压力，弹簧4及波纹管2的刚度需进行准确的计算。当波纹管2的内腔连通的毛细管中的压力突然超出波纹管2外部连通的毛细管中的压力达到规定值时，波纹管2根据自身特性将通过压盖3克服弹簧4预压力并产生向上的位移，随着位移的增大弹簧4的弹力也将增大，直至达到平衡，并暂时将冲击能量储存在弹簧4中，随后逐渐释放。当波纹管2外部压力波动超出波纹管内腔5的压力达到规定值时，波纹管2将产生向下的位移，将压力波动吸收转化为自身的弹性势能，并达到新的平衡，弹簧4始终顶在波纹管底座波纹管底座I上没有动作。由于波纹管2和弹簧4刚度都较小，动作响应时间短，所以波纹管总成主要是对传感器进行压力冲击保护。
[0026]波纹管2是一种测压弹性元件。它是具有多个横向波纹的圆柱形薄壁折皱的壳体7，波纹管2具有弹性，在压力、轴向力、横向力或弯矩作用下能产生位移。波纹管2在仪器仪表中应用广泛，主要用途是作为压力测量仪表的测量元件，将压力转换成位移或力。波纹管2管壁较薄，灵敏度较高，测量范围为数十帕至数十兆帕。波纹管2按构成材料可分为金属波纹管2、非金属波纹管2两种；按结构可分为单层和多层。单层波纹管2应用较多。多层波纹管2强度高，耐久性好，应力小，用在重要的测量中。波纹管2的材料一般为青铜、黄铜、不锈钢、蒙乃尔合金和因康镍合金等。
[0027]基于内容，本实用新型在此基础上还包括用于贯通第一压力管以及第二压力管的单向阀总成。
[0028]由两个开启方向相反的单向阀并联组成，每一个单向阀由阀芯8、单向阀弹簧9、壳体7三部分组成。当传感器一端的压力超出另一端压力达到开启压力时，阀芯8将克服单向阀弹簧9阻力将传感器两侧的毛细管导通，进而消除传感器两端压差，直至超出部分的压力差消失，单向阀恢复关闭状态。
[0029]单向阀总成包括一个或两个单向阀。
[0030]单向阀总成包括一个单向阀时，第一压力管通过单向阀与第二压力管相贯通；单向阀总成包括两个单向阀时，两个单向阀分别与第一压力管和第二压力管相贯通后并联设
置在一起。
[0031]单向阀包括壳体7，分别设置在壳体7两侧的压力贯通口 10，设置在壳体7内部的阀芯8以及单向阀弹簧9 ;阀芯8的一端止靠在壳体7—侧的压力贯通口 10上，另一端通过单向阀弹簧9与壳体7相连；阀芯8可沿壳体7的轴向进行轴向移动；设置在壳体7两侧的压力贯通口 10通过阀芯8相互贯通。
[0032]波纹管2是金属波纹管或非金属波纹管。
[0033]波纹管2是金属波纹管时，波纹管是青铜波纹管、黄铜波纹管、不锈钢波纹管、蒙乃尔合金波纹管或因康镍合金波纹管。
[0034]波纹管2是单层波纹管或多层波纹管。
[0035]本实用新型提供一种压差密度计中的压力保护装置，该装置可以保护压差密度计中的微压差传感器在测量时的压力差超出传感器受损压力时免受损坏。
【权利要求】
1.一种压差密度计压力保护装置，其特征在于:所述压差密度计压力保护装置包括波纹管、压盖、弹簧以及波纹管底座；所述波纹管设置在波纹管底座上；所述弹簧套接在压盖外部；所述波纹管内部设置有波纹管内腔；所述波纹管底座上设置有与波纹管内腔相贯通的通道；所述弹簧通过压盖压制在波纹管上。
2.根据权利要求1所述的压差密度计压力保护装置，其特征在于:所述压差密度计压力保护装置还包括与通道相贯通的第一压力管以及与压盖相连接并给压盖进行施压的第二压力管。
3.根据权利要求2所述的压差密度计压力保护装置，其特征在于:所述压差密度计压力保护装置还包括用于贯通第一压力管以及第二压力管的单向阀总成。
4.根据权利要求3所述的压差密度计压力保护装置，其特征在于:所述单向阀总成包括一个或两个单向阀。
5.根据权利要求4所述的压差密度计压力保护装置，其特征在于:所述单向阀总成包括一个单向阀时，所述第一压力管通过单向阀与第二压力管相贯通；所述单向阀总成包括两个单向阀时，所述两个单向阀分别与第一压力管和第二压力管相贯通后并联设置在一起。
6.根据权利要求5所述的压差密度计压力保护装置，其特征在于:所述单向阀包括壳体，分别设置在壳体两侧的压力贯通口，设置在壳体内部的阀芯以及单向阀弹簧；所述阀芯的一端止靠在壳体一侧的压力贯通口上，另一端通过弹簧与壳体相连；所述阀芯可沿壳体的轴向进行轴向移动；所述设置在壳体两侧的压力贯通口通过阀芯相互贯通。
7.根据权利要求1-6任一权利要求所述的压差密度计压力保护装置，其特征在于:所述波纹管是金属波纹管或非金属波纹管。
8.根据权利要求7所述的压差密度计压力保护装置，其特征在于:所述波纹管是金属波纹管时，所述波纹管是青铜波纹管、黄铜波纹管、不锈钢波纹管、蒙乃尔合金波纹管或因康镍合金波纹管。
9.根据权利要求8所述的压差密度计压力保护装置，其特征在于:所述波纹管是单层波纹管或多层波纹管。
【文档编号】G01L19/06GK203465054SQ201320582426
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】孙大伟, 黄世幸, 程诚, 赵秉玉, 李斌, 李永振 申请人:西安思坦仪器股份有限公司