专利名称：压差式液体流量计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液体流量计，特别是用于油田注液井的液体流量计。
流量测量是工业领域特别是油田注液体井的井下注液体量是一处重要的计量参数。目前实际测试中用于测量井下注液体量的仪器为机械浮子式、涡轮式和电子浮子式三种类型。机械浮子式井下流量计是通过流经锥管的液体冲击其中的浮子，并带动与浮子杆相连记录笔，在旋转的记录卡片上记录出流量的变化。这种装置由于需要从预先在室内作出的浮子位移高度和流量的关系曲线上才能查出相应的流量值，因此实际应用时，既不方便，也难以精确计量。加上它的浮子测量机构与记录机构连在一起，均为运动部件，容易造成记录机构渗进液体从而进一步影响测量的精度和可靠性。而采用涡轮式井下流量计的主要问题是由于实际中注入的液体并不纯净，里面含有的杂质和污物，容易造成涡轮旋转受阻，从而降低测量的精度和可靠性，甚至影响仪器的使用寿命。电子浮子式井下流量计是利用测试转换元件，在不改变简单耐用的浮子测量机构的基础上，直接将浮子的位移量转换成相应的电信号，来达到简便可靠地计量注液体井各注液体层的注液体量。但这种流量计的主要总是结构复杂，耗电量大，由于没有改变原来机械浮子式测量机构，因而精度比较低。
本实用新型的目的在于克服以上所述的缺陷，提供一种压差式液体流量计，利用流经管道内的液体在压差件两端产生压差引起与之连接的压差传感器提供与压差相应关系的电信号，精确简便可靠地计量流过管道的液体流量注液体井各注液体层注液体量的新型压差式液体流量计。
本实用新型的另一个目的是提供一种机电一体化的测量注流井内注液量的新型液体流量计。
本实用新型提供的压差式液体流量计，包括有测量装置、压差传感器和设置在管道内的压差件，其特征在于该管道内设有一个传压接头，压差传感器以密封方式装设在该传压接头内的一个腔体内，将腔体分为高压腔和低压腔，该高压腔和低压腔分别与压差件的高压侧和低压侧连通，压差传感器的压差信号通过连接线传送至测量装置。
本实用新型提供的用于油田注液井的压差式液体流量计，包括有进液管、传感器和测量装置，进液管具有进液口和出液口，其特征在于压差件和传压接头设置在进液管内部，其中压差件位于进液口和出液口之间，压差传感器以密封方式设置在传压接头内的一个腔体内，将该腔体分为一个高压腔和一个低压腔，传压接头上设有与该高压腔连通的液路和与该低压腔连通的液路；有一电路套管密封连接在压差接头的上部，电路套管内设置有测量装置，测量装置连接有信号输出通讯接口，压差传感器的压差信号通过连接线传送至测量装置。
压差件固接在传压接头下部的管状体上或固接在进液管上，压差件与进液管间或与管状体间形成间隙。
压差件的外径为进液管在相应压差件位置处内径的99.5－10％或压差件的内径为管状体在相应压差件位置处外径的100.5－300％。
压差件7与进液管6的内壁或与管状体33的外壁连接的带孔板，带孔的压差件7上有单个或多个泄液孔71压差件为与进液管的内壁连接的带孔板，带孔板上有单个或多个泄液孔。
电路套管与传压接头和进液管为分体结构或分体螺接或整体结构。
测量装置由测量电路、转换电路、控制电路和电源组成。
压差传感器的应变元件与固定电阻组成桥式测量电桥的四个桥臂R1-R4。
转换电路主要由放大器IC1和A/D转换器IC2组成，放大器IC1的输入端与电桥测量电路的输出端ab连接，输出端与A/D转换器IC2的输入端连接，A/D转换器IC2的输出端连接到控制电路输入端。
控制电路为一带有程序存储器的微处理器IC3和数据存储器IC4，微处理器IC3的信号通过通讯接口与外部设备联接，通讯接口为单芯接口。
本实用新型与现有技术相比，其优点是结构简单，无活动部件，不易损坏，适用性强，使用简便，测量精确，自动化程度高。
图1为本实用新型的结构示意剖视图；图2为本实用新型一个实施例结构示意剖视图；图3为本实用新型另一个实施例结构示意剖视图；图4为本实用新型一个实施例其测量装置的电路框图；图5为本实用新型实施例测量装置中转换电路和控制电路的电原理图。
结合附图进一步说明实施例，如图1所示，包括有测量装置5、压差传感器32和设置在管道内的压差件7，其特征在于该管道内设有一个传压接头3，压差传感器32以密封方式装设在该传压接头3内的一个腔体内，将腔体分为高压腔35和低压腔34，该高压腔35和低压腔34分别与压差件7的高压侧和低压侧连通，压差传感器32的压差信号通过连接线51传送至测量装置5。
本实用新型提供的用于油田注液井的压差式液体流量计的一种实施例(如图2所示)，包括有进液管6、压差传感器32和测量装置5，进液管6具有进液口61和出液口62，其特征在于该管道内压差件7和传压接头3设置在进液管6内部，其中压差件7位于进液口61和出液口62之间，压差传感器32以密封方式设置在传压接头3内的一个腔体内，将该腔体分为一个高压腔35和一个低压腔34，传压接头3上设有与该高压腔35连通的液路31和与该低压腔34连通的液路33；电路套管4密封连接在压差接头3的上部，电路套管4内设置有测量装置5，测量装置5连接有信号输出通讯接口1，压差传感器32的压差信号通过连接线51传送至测量装置5。
压差件7固接在传压接头3下部的管状体33上或固接在进液管6的内壁上，压差件7与进液管6间或与管状体33间形成间隙(如图1和2所示)。
压差件7的外径为进液管6在相应压差件7位置处内径的99.5－10％或压差件7的内径为管状体33在相应压差件7位置处外径的100.5－300％。
本实用新型的另一实施例的压差件7与进液管6的内壁或与管状体33的外壁连接的带孔板，带孔的压差件7上有单个或多个泄液孔71(如图3所示)。
电路套管4与传压接头3和进液管6为分体结构或分体螺接或整体结构，各种结构均有其优、缺点，可根据实际需要进行选择。
测量装置7由测量电路、转换电路、控制电路和电源2组成(图4)。
如图4所示，压差传感器32上的应变元件与固定电阻组成桥式测量电桥的四个桥臂R1-R4。
转换电路主要由放大器IC1和A/D转换器IC2组成，放大器IC1的输入端与电桥测量电路的输出端ab连接，输出端与A/D转换器IC2的输入端连接，A/D转换器IC2的输出端连接到控制电路输入端。
控制电路为一带有程序存储器的微处理器IC3和数据存储器IC4，微处理器IC3的信号通过IC3的J3-1端经单芯通讯接口1与外部设备联接。
如图1和2所示，本实用新型实施例的电路套管4与传压接头3、传压接头3与进液管6均为分体结构，其相互间螺接密封，便于根据测量范围的变化更换不同尺寸的压差件7，也便于对各部分内的部件和电路进行维修。
压差传感器32的电阻应变元件与固定电阻连接成的惠斯顿电桥，由电源2提供的供桥电压U0，加在电桥电路的dc端，在将电桥予调平衡后，电桥的ab输出端产生电压信号Usc就只与电阻应变片感受应变所引起的电阻变化有关。当液体由上向下通过进液管6的进液口61注入并通过压差件7时，由于进液管6与压差件7间为一间隙或小孔，其通路受压差件7所阻而加速，通过间隙或小孔后通路突然加宽，使压差件7下部空间产生一负压而形成一低压腔34，而压差传感器32上部的高压腔35通过液路31与管外液体相通，故压差传感器32两面的应变元件感受到的压力有一差值，引起压差传感器32应变元件的电阻值的相应变化，造成电桥ab端电压Usc的相应变化。经放大器IC1放大转变成标准模拟电压信号，经AD转换器IC2转换成数字信号，送至带程序存储器的微处理器(CPU)IC3进行采集处理，再存储在数据存储器IC4的数据区内，以便随时通过通讯接口1方便地与井上回放仪或微机等仪器设备进行通讯，对测试的注水井各层数据汇总存档或进行更深一步的处理。
图5为本实用新型转换、采集和输出的实际电路图。
由于被测液体的流量大小与由压差件7使液体受阻而使其下部产生的负压变化量大小成比例，即压差传感器32上、下两电阻应变元件上所受的压力差成比例，电桥ab输出端产生的电信号Usc的大小又与压差量的大小成比例。因此测得电阻应变元件组成的电桥ab输出端电压Usc的大小，也就得到相应的被测液体的流量值。
压差件7与进液管6间的间隙或小孔的大小与产生的压差有关，调整间隙的尺寸或小孔的孔径及孔数，可以调整本实用新型的测量范围和灵敏度。
压差件7的结构形状可以多种，利用压差件以产生负压并采用压差传感器测量其压差的装置均为本实用新型的保护范围。
此外，本实用新型的压差式液体流量计还可以同时测量注液体井各层段的实际压力和温度。
权利要求1.一种压差式液体流量计，包括有测量装置(5)、压差传感器(32)和设置在管道内的压差件(7)，其特征在于管道内设有一个传压接头(3)，压差传感器(32)以密封方式装设在传压接头(3)内的一个腔体内，将腔体分为高压腔(35)和低压腔(34)，高压腔(35)和低压腔(34)分别与压差件(7)的高压侧和低压侧连通，压差传感器(32)的压差信号通过连接线(51)传送至测量装置(5)。
2.一种压差式液体流量计，包括有进液管(6)、压差件(7)、压差传感器(32)和测量装置(5)，进液管(6)具有进液口(61)和出液口(62)，其特征在于压差件(7)和传压接头(3)设置在进液管(6)内部，其中压差件(7)位于进液口(61)和出液口(62)之间，压差传感器(32)以密封方式设置在传压接头(3)内的一个腔体内，将该腔体分为一个高压腔(35)和一个低压腔(34)，传压接头(3)上设有与该高压腔(35)连通的液路(31)和与该低压腔(34)连通的液路(33)；电路套管(4)密封连接在压差接头(3)的上部，电路套管(4)内设置有测量装置(5)，测量装置(5)连接有信号输出通讯接口(1)，压差传感器(32)的压差信号通过信号线(51)传送至测量装置(5)。
3.根据权利要求1或2所述的压差式液体流量计，其特征在于压差件(7)固接在传压接头(3)下部的管状体(33)或进液管(6)上，压差件(7)与进液管(6)间或与管状体(33)形成间隙。
4.根据权利要求1或2所述的压差式液体流量计，其特征在于压差件(7)的外径为进液管(6)在相应压差件(7)位置处内径的99.5－10％或压差件(7)的内径为管状体(33)在相应压差件(7)位置处外径的100.5－300％。
5根据权利要求1或2所述的压差式液体流量计，其特征在于压差件(7)与进液管(6)的内壁或与管状体(33)的外壁连接的带孔板，带孔的压差件(7)上有单个或多个泄液孔(71)。
6根据权利要求2所述的压差式液体流量计，其特征在于电路套管(4)与传压接头(3)和进液管(6)为分体结构或分体螺接或整体结构。
7.根据权利要求1或2所述的压差式液体流量计，其特征在于测量装置(7)由测量电路、转换电路、控制电路和电源(2)组成。
8.根据权利要求1或2所述的压差式液体流量计，其特征在于压差传感器(32)上的应变元件与固定电阻组成桥式测量电桥的四个桥臂R1-R4。
9.根据权利要求7所述的压差式液体流量计，其特征在于转换电路主要由放大器IC1和A/D转换器IC2组成，放大器IC1的输入端与电桥测量电路的输出端ab连接，输出端与A/D转换器IC2的输入端连接，A/D转换器IC2的输出端连接到控制电路输入端。
10.根据权利要求7所述的压差式液体流量计，其特征在于控制电路为一带有程序存储器的微处理器IC3和数据存储器IC4，微处理器IC3的信号通过单芯通讯接口(1)与外部设备联接。
专利摘要本实用新型涉及一种压差式液体流量计。包括有测量装置、压差传感器和设置在管道内的压差件，管道内设有一个传压接头，压差传感器以密封方式装设在该传压接头内的一个腔体内，将腔体分为高压腔和低压腔，高、低压腔分别与压差传感器的高压侧和低压侧连通，压差信号传送至测量装置转换为与其相应关系的电信号，经电路处理，可自动存储或直接显示被测液体的流量值。本实用新型适用性强，使用简便，测量精确，自动化程度高。
文档编号G01F1/34GK2354111SQ9825091
公开日1999年12月15日 申请日期1998年12月23日 优先权日1998年12月23日
发明者孙国峰, 孙太升, 来惠民 申请人:北京金时石油测试技术有限公司