流体计量撬及其计量方法
流体计量撬及其计量方法
【专利摘要】一种流体计量撬及其计量方法，涉及流量测量【技术领域】，所解决的是气液混合计量和提高计量精度的技术方法问题。该计量撬包括底座、计量缸、四通换向阀；所述计量缸为柱状缸体，计量缸内腔中设有活塞，计量缸内腔的两端各开设有一介质出入口，该两个介质出入口经耐压软管分别接到四通换向阀的A口、B口；计量缸的两端各装有一个用于触发四通换向阀换向的换向开关，活塞上装有用于触动换向开关闭合的换向触发部件；计量缸通过称重传感器搁放在底座上，底座上设有用于采集称重传感器感应数据的称重计量模块，该称重计量模块的控制端接到两个换向开关。本发明提供的计量撬，特别适用于油田油井产液计量，可同时计量油水气的混合流体。
【专利说明】流体计量撬及其计量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及流量测量技术，特别是涉及一种流体计量撬及其计量方法的技术。
【背景技术】
[0002]现有的油田油井都采用翻斗计量装置来计量产液量的，这种翻斗计量装置的基本原理是在密闭的计量腔内设置一转轴，在转轴上对称安装两个翻斗，在转轴上安装有连接到电子计数器的霍尔传感器，装置工作时，第一个翻斗朝上，第二个翻斗朝下，单井来油从进口进入计量腔上室，然后溢流至下室的第一个翻斗，油量达到翻斗标定重量时，第一个翻斗朝下翻转卸油，同时第二个翻斗朝上翻转开始进油，油量达到翻斗标定重量时，第二个翻斗朝下翻转卸油，同时第一个翻斗朝上翻转再次开始进油，如此重复工作，通过电子计数器记录翻斗翻转次数，即可折算出单位时间内单井产量。这种翻斗计量装置的缺陷在于:在计量含气较少的介质时，介质排出速度相对较慢，使得计量腔内的液体积存过多，从而容易产生淹斗，导致翻斗无法翻转，无法确保计量作业正常进行。同时由于翻斗结构的原理问题，流体中的脉动流量会影响到测量结果，其计量误差也相对较大，计量误差通常在15%-25%，而且翻斗罐的体积也较大,制作成本相对较高，占用空间也较大,计量流量范围也相对较小。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能确保计量作业正常进行，且计量精度高，制造成本低，占用空间小的流体计量撬及其计量方法。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种流体计量撬，其特征在于:包括底座、计量缸、四通换向阀；
所述计量缸为柱状缸体，其内腔整体封闭，计量缸的内腔中设有一与其同轴的柱形活塞，该活塞与计量缸内壁滑动配合，活塞周面与计量缸内壁面之间气密封，计量缸内腔的两端各开设有一个供介质出入其内腔的介质出入口，其中的一个介质出入口经一软管接到四通换向阀的A 口，另一介质出入口经另一软管接到四通换向阀的B 口 ；
所述计量缸的两端各装有一个用于触发四通换向阀换向的换向开关，活塞上装有用于触动换向开关闭合的换向触发部件，使得活塞移动至计量缸端部时，该换向触发部件能触动该端的换向开关闭合；
所述计量缸的底端装有用于监测计量缸重量的称重传感器，计量缸通过称重传感器搁放在底座上，底座上设有用于采集称重传感器感应数据的称重计量模块，该称重计量模块的控制端接到两个换向开关。
[0005]进一步的，所述计量缸是一平置的柱状缸体，所述两个介质出入口分别设置在计量缸的两端端盖上。
[0006]进一步的，所述计量缸是一竖置的柱状缸体，计量缸内固定有一竖直的导流管，该导流管的管身以滑动配合方式穿过活塞，且导流管管身与活塞之间的结合部气密封，导流管的上端管口向上延伸至计量缸内腔的顶部，且与计量缸内腔顶端之间留有供流体通过的间隙；
所述两个介质出入口中，其中的一个介质出入口设置在计量缸的下端端盖上，导流管的上端管口构成另一个介质出入口。
[0007]进一步的，所述换向开关为霍尔开关，所述换向触发部件为磁体。
[0008]本发明所提供的流体计量撬的计量方法，其特征在于:
在待测流体的输送管道上接入四通换向阀，并利用换向开关控制四通换向阀反复的间歇性换向，使得来向流体通过四通换向阀交替的从计量缸内腔两端进入计量缸内腔，使得来向流体推动内置于计量缸内的活塞在计量缸内腔中作往复的双向完整行程，活塞在计量缸内腔中每完成一次单向的完整行程，即对计量缸称取一次重量，并将测得值减去计量缸及其附件的自重，从而计算出计量缸内流体的重量，再结合活塞完成该单向行程的时长，推算出流体的流量；
其中，来向流体从计量缸内腔的一端进入计量缸内腔时，活塞推动计量缸内腔中原先留存的流体从计量缸内腔的另一端排出，并通过四通换向阀排入流体的后续输送管道；其中，新注入计量缸内腔中的流体通过活塞与计量缸内腔中原先留存的流体相互隔绝。
[0009]本发明提供的流体计量撬及其计量方法，根据流体的重量特征来检测流量，能有效避免流体含气量因素对测量结果的干扰，能确保计量作业正常进行，而且流体中的脉动流量也不会影响到测量结果，具有计量精度高的特点，特别适合测量气液混合的流体，计量缸的体积也可以设计的较小，具有制造成本低，占用空间小的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明第一实施例的流体计量撬的俯视图；
图2是本发明第一实施例的流体计量撬中的计量缸的主视剖切图；
图3是本发明第二实施例的流体计量撬的主视图；
图4是本发明第二实施例的流体计量撬中的计量缸的主视剖切图。
【具体实施方式】
[0011]以下结合【专利附图】
【附图说明】对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。
[0012]如图1-图2所示，本发明第一实施例所提供的一种流体计量撬，其特征在于:包括底座(图中未示)、计量缸U、四通换向阀12 ；
所述计量缸11是一平置的柱状缸体，其内腔整体封闭，计量缸11的内腔中设有一与其同轴的柱形活塞13，该活塞13与计量缸内壁滑动配合，活塞周面与计量缸内壁面之间气密封，计量缸11的左右两端端盖上各开设有一个供介质出入其内腔的介质出入口，其中的左介质出入口经一软管14接到四通换向阀12的A 口，右介质出入口经另一软管14接到四通换向阀12的B 口；
所述四通换向阀12为电动阀，计量缸11的左右两端各装有一个用于触发四通换向阀12换向的换向开关15，活塞13上装有用于触动换向开关15闭合的换向触发部件17，活塞13移动至计量缸内腔左端时，该换向触发部件17触动左换向开关15闭合，活塞13移动至计量缸内腔右端时，该换向触发部件17触动右换向开关15闭合；
所述计量缸11的底端装有用于监测计量缸重量的称重传感器16，计量缸11通过称重传感器16搁放在底座上，底座上设有用于采集称重传感器感应数据的称重计量模块(图中未示)，该称重计量模块的控制端接到两个换向开关15。
[0013]本发明第一实施例中，所述换向开关为霍尔开关，所述换向触发部件为磁体，所述称重计量模块为现有技术。
[0014]本发明第一实施例中，所述四通换向阀也可以采用气动阀。
[0015]本发明第一实施例中，所述换向触发部件是一柱体，换向触发部件以滑动配合方式安装在活塞上，且换向触发部件与活塞的结合部气密封，活塞运动至计量缸内腔左端时，计量缸的左端端盖推顶换向触发部件，使之相对活塞向右滑动至右部伸至活塞右方，使得活塞能移动至与计量缸左端端盖贴合，以保证计量缸内原有介质全部排出，活塞运动至计量缸内腔右端时，计量缸的右端端盖推顶换向触发部件，使之相对活塞向左滑动至左部伸至活塞左方，使得活塞能移动至与计量缸右端端盖贴合，以保证计量缸内原有介质全部排出，本发明其它实施例中，换向触发部件也可以固定在活塞上，这种情况下换向触发部件应当整体位于活塞内，或左右两端与活塞齐平，使得活塞能移动至与计量缸两端端盖贴合。
[0016]本发明第一实施例的工作原理如下:
将四通换向阀接入待测流体的输送管道，四通换向阀的P 口、T 口分别与流体输送管道对接；
设四通换向阀的两个工作状态分别为第一工作状态、第二工作状态，四通换向阀处于第一工作状态时，其P 口与A 口连通，T 口则与B 口连通，四通换向阀处于第二工作状态时，其P 口与B 口连通，T 口则与A 口连通；
初始状态下，活塞位于计量缸内腔左端，此时四通换向阀处于第一工作状态，此时流体从四通换向阀的P 口流入，再从四通换向阀的A 口流出，再经软管及左介质出入口流入计量缸内腔，从而推动活塞向右移动，与此同时，计量缸内腔中原有的流体从右介质出入口流出，再经软管流入四通换向阀的B 口，再从四通换向阀的T 口流出，进入流体的后续输送管道，当活塞移动至计量缸内腔右端时，活塞上的换向触发部件触动计量缸右端的换向开关，该换向开关随即触发四通换向阀换向，使得四通换向阀从第一工作状态切换至第二工作状态，与此同时，该换向开关触发称重计量模块采集称重传感器的感应数据，称取计量缸的当前重量，至此完成一个从左至右的计量周期，四通换向阀切换至第二工作状态后，流体从四通换向阀的P 口流入，再从四通换向阀的B 口流出，再经软管及右介质出入口流入计量缸内腔，从而推动活塞向左移动，当活塞移动至计量缸内腔左端时，活塞上的换向触发部件触动计量缸左端的换向开关，该换向开关随即触发四通换向阀换向，使得四通换向阀从第二工作状态切换回第一工作状态，与此同时，该换向开关触发称重计量模块采集称重传感器的感应数据，称取计量缸的当前重量，至此完成一个从右至左的计量周期，随后即开始下一个从左至右的计量周期；
称重计量模块每次称取计量缸重量时，活塞刚好完成一个计量周期，称重计量模块将测得值减去计量缸及其附件的自重，即可获知计量缸内流体的重量，再结合活塞完成该计量周期的时长，即可推算出流体的流量。
[0017]如图3-图4所示，本发明第二实施例所提供的一种流体计量撬，其特征在于:包括底座20、计量缸21、四通换向阀22 ；
所述计量缸21是一竖置的柱状缸体，其内腔整体封闭，计量缸21的内腔中设有一与其同轴的柱形活塞23，该活塞23与计量缸内壁滑动配合，活塞周面与计量缸内壁面之间气密封，计量缸内腔的两端各开设有一个供介质出入其内腔的介质出入口，其中的一个介质出入口经一软管24接到四通换向阀22的A 口，另一介质出入口经另一软管24接到四通换向阀22的B 口；
所述计量缸21内固定有一竖直的导流管29，该导流管29的管身以滑动配合方式穿过活塞23，且导流管管身与活塞之间的结合部气密封，导流管29的上端管口向上延伸至计量缸内腔的顶部，且与计量缸内腔顶端之间留有供流体通过的间隙；
所述两个介质出入口中，其中的一个介质出入口设置在计量缸21的下端端盖上，导流管29的上端管口构成另一个介质出入口 ；
所述四通换向阀22为电动阀，计量缸21的上下两端各装有一个用于触发四通换向阀22换向的换向开关25，活塞23上装有用于触动换向开关25闭合的换向触发部件27，活塞23移动至计量缸内腔下端时，该换向触发部件27触动下换向开关25闭合，活塞23移动至计量缸内腔上端时，该换向触发部件27触动上换向开关25闭合；
所述计量缸21的底端装有用于监测计量缸重量的称重传感器(图中未示)，计量缸21通过称重传感器搁放在底座上，底座20上设有用于采集称重传感器感应数据的称重计量模块(图中未示)，该称重计量模块的控制端接到两个换向开关25。
[0018]本发明第二实施例中，所述换向开关为霍尔开关，所述换向触发部件为磁体，所述称重计量模块为现有技术。
[0019]本发明第二实施例中，所述四通换向阀也可以采用气动阀。
[0020]本发明第二实施例中，所述换向触发部件是一柱体，换向触发部件以滑动配合方式安装在活塞上，且换向触发部件与活塞的结合部气密封，活塞运动至计量缸内腔下端时，计量缸的下端端盖推顶换向触发部件，使之相对活塞向上滑动至顶部伸至活塞上方，使得活塞能移动至与计量缸下端端盖贴合，以保证计量缸内原有介质全部排出，活塞运动至计量缸内腔上端时，计量缸的上端端盖推顶换向触发部件，使之相对活塞向下滑动至底部伸至活塞上方，使得活塞能移动至与计量缸上端端盖贴合，以保证计量缸内原有介质全部排出，本发明其它实施例中，换向触发部件也可以固定在活塞上，这种情况下换向触发部件应当整体位于活塞内，或上下两端与活塞齐平，使得活塞能移动至与计量缸两端端盖贴合。
[0021]本发明第二实施例的工作原理如下:
将四通换向阀接入待测流体的输送管道，四通换向阀的P 口、T 口分别与流体输送管道对接；
设四通换向阀的两个工作状态分别为第一工作状态、第二工作状态，四通换向阀处于第一工作状态时，其P 口与A 口连通，T 口则与B 口连通，四通换向阀处于第二工作状态时，其P 口与B 口连通，T 口则与A 口连通；
初始状态下，活塞位于计量缸内腔下端，此时四通换向阀处于第一工作状态，此时流体从四通换向阀的P 口流入，再从四通换向阀的A 口流出，再经软管流入计量缸内腔，从而推动活塞向上移动，与此同时，计量缸内腔中原有的流体依次经导流管、软管流入四通换向阀的B 口，再从四通换向阀的T 口流出，进入流体的后续输送管道，当活塞移动至计量缸内腔上端时，活塞上的换向触发部件触动计量缸上端的换向开关，该换向开关随即触发四通换向阀换向，使得四通换向阀从第一工作状态切换至第二工作状态，与此同时，该换向开关触发称重计量模块采集称重传感器的感应数据，称取计量缸的当前重量，至此完成一个从下至上的计量周期，四通换向阀切换至第二工作状态后，流体从四通换向阀的P 口流入，再从四通换向阀的B 口流出，再依次经软管、导流管流入计量缸内腔，从而推动活塞向下移动，当活塞移动至计量缸内腔下端时，活塞上的换向触发部件触动计量缸下端的换向开关，该换向开关随即触发四通换向阀换向，使得四通换向阀从第二工作状态切换回第一工作状态，与此同时，该换向开关触发称重计量模块采集称重传感器的感应数据，称取计量缸的当前重量，至此完成一个从上至下的计量周期，随后即开始下一个从下至上的计量周期；
称重计量模块每次称取计量缸重量时，活塞刚好完成一个计量周期，称重计量模块将测得值减去计量缸及其附件的自重，即可获知计量缸内流体的重量，再结合活塞完成该计量周期的时长，即可推算出流体的流量。
[0022]本发明各实施例特别适用于油田油井产液计量，可同时计量油水气的混合流体，对于产液量大幅波动情况具有很好适应性，并可计量掺杂一定泥沙的流体。
【权利要求】
1.一种流体计量撬，其特征在于:包括底座、计量缸、四通换向阀； 所述计量缸为柱状缸体，其内腔整体封闭，计量缸的内腔中设有一与其同轴的柱形活塞，该活塞与计量缸内壁滑动配合，活塞周面与计量缸内壁面之间气密封，计量缸内腔的两端各开设有一个供介质出入其内腔的介质出入口，其中的一个介质出入口经一软管接到四通换向阀的A 口，另一介质出入口经另一软管接到四通换向阀的B 口 ； 所述计量缸的两端各装有一个用于触发四通换向阀换向的换向开关，活塞上装有用于触动换向开关闭合的换向触发部件，使得活塞移动至计量缸端部时，该换向触发部件能触动该端的换向开关闭合； 所述计量缸的底端装有用于监测计量缸重量的称重传感器，计量缸通过称重传感器搁放在底座上，底座上设有用于采集称重传感器感应数据的称重计量模块，该称重计量模块的控制端接到两个换向开关。
2.根据权利要求1所述的流体计量撬，其特征在于:所述计量缸是一平置的柱状缸体，所述两个介质出入口分别设置在计量缸的两端端盖上。
3.根据权利要求1所述的流体计量撬，其特征在于:所述计量缸是一竖置的柱状缸体，计量缸内固定有一竖直的导流管，该导流管的管身以滑动配合方式穿过活塞，且导流管管身与活塞之间的结合部气密封，导流管的上端管口向上延伸至计量缸内腔的顶部，且与计量缸内腔顶端之间留有供流体通过的间隙； 所述两个介质出入口中，其中的一个介质出入口设置在计量缸的下端端盖上，导流管的上端管口构成另一个介质出入口。
4.根据权利要求1或2或3所述的流体计量撬，其特征在于:所述换向开关为霍尔开关，所述换向触发部件为磁体。
5.根据权利要求1所述的流体计量撬的计量方法，其特征在于: 在待测流体的输送管道上接入四通换向阀，并利用换向开关控制四通换向阀反复的间歇性换向，使得来向流体通过四通换向阀交替的从计量缸内腔两端进入计量缸内腔，使得来向流体推动内置于计量缸内的活塞在计量缸内腔中作往复的双向完整行程，活塞在计量缸内腔中每完成一次单向的完整行程，即对计量缸称取一次重量，并将测得值减去计量缸及其附件的自重，从而计算出计量缸内流体的重量，再结合活塞完成该单向行程的时长，推算出流体的流量； 其中，来向流体从计量缸内腔的一端进入计量缸内腔时，活塞推动计量缸内腔中原先留存的流体从计量缸内腔的另一端排出，并通过四通换向阀排入流体的后续输送管道； 其中，新注入计量缸内腔中的流体通过活塞与计量缸内腔中原先留存的流体相互隔绝。
【文档编号】G01F11/04GK104213902SQ201410442111
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月2日 优先权日:2014年9月2日
【发明者】夏海波 申请人:夏海波
【专利摘要】一种流体计量撬及其计量方法，涉及流量测量【技术领域】，所解决的是气液混合计量和提高计量精度的技术方法问题。该计量撬包括底座、计量缸、四通换向阀；所述计量缸为柱状缸体，计量缸内腔中设有活塞，计量缸内腔的两端各开设有一介质出入口，该两个介质出入口经耐压软管分别接到四通换向阀的A口、B口；计量缸的两端各装有一个用于触发四通换向阀换向的换向开关，活塞上装有用于触动换向开关闭合的换向触发部件；计量缸通过称重传感器搁放在底座上，底座上设有用于采集称重传感器感应数据的称重计量模块，该称重计量模块的控制端接到两个换向开关。本发明提供的计量撬，特别适用于油田油井产液计量，可同时计量油水气的混合流体。
【专利说明】流体计量撬及其计量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及流量测量技术，特别是涉及一种流体计量撬及其计量方法的技术。
【背景技术】
[0002]现有的油田油井都采用翻斗计量装置来计量产液量的，这种翻斗计量装置的基本原理是在密闭的计量腔内设置一转轴，在转轴上对称安装两个翻斗，在转轴上安装有连接到电子计数器的霍尔传感器，装置工作时，第一个翻斗朝上，第二个翻斗朝下，单井来油从进口进入计量腔上室，然后溢流至下室的第一个翻斗，油量达到翻斗标定重量时，第一个翻斗朝下翻转卸油，同时第二个翻斗朝上翻转开始进油，油量达到翻斗标定重量时，第二个翻斗朝下翻转卸油，同时第一个翻斗朝上翻转再次开始进油，如此重复工作，通过电子计数器记录翻斗翻转次数，即可折算出单位时间内单井产量。这种翻斗计量装置的缺陷在于:在计量含气较少的介质时，介质排出速度相对较慢，使得计量腔内的液体积存过多，从而容易产生淹斗，导致翻斗无法翻转，无法确保计量作业正常进行。同时由于翻斗结构的原理问题，流体中的脉动流量会影响到测量结果，其计量误差也相对较大，计量误差通常在15%-25%，而且翻斗罐的体积也较大,制作成本相对较高，占用空间也较大,计量流量范围也相对较小。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能确保计量作业正常进行，且计量精度高，制造成本低，占用空间小的流体计量撬及其计量方法。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种流体计量撬，其特征在于:包括底座、计量缸、四通换向阀；
所述计量缸为柱状缸体，其内腔整体封闭，计量缸的内腔中设有一与其同轴的柱形活塞，该活塞与计量缸内壁滑动配合，活塞周面与计量缸内壁面之间气密封，计量缸内腔的两端各开设有一个供介质出入其内腔的介质出入口，其中的一个介质出入口经一软管接到四通换向阀的A 口，另一介质出入口经另一软管接到四通换向阀的B 口 ；
所述计量缸的两端各装有一个用于触发四通换向阀换向的换向开关，活塞上装有用于触动换向开关闭合的换向触发部件，使得活塞移动至计量缸端部时，该换向触发部件能触动该端的换向开关闭合；
所述计量缸的底端装有用于监测计量缸重量的称重传感器，计量缸通过称重传感器搁放在底座上，底座上设有用于采集称重传感器感应数据的称重计量模块，该称重计量模块的控制端接到两个换向开关。
[0005]进一步的，所述计量缸是一平置的柱状缸体，所述两个介质出入口分别设置在计量缸的两端端盖上。
[0006]进一步的，所述计量缸是一竖置的柱状缸体，计量缸内固定有一竖直的导流管，该导流管的管身以滑动配合方式穿过活塞，且导流管管身与活塞之间的结合部气密封，导流管的上端管口向上延伸至计量缸内腔的顶部，且与计量缸内腔顶端之间留有供流体通过的间隙；
所述两个介质出入口中，其中的一个介质出入口设置在计量缸的下端端盖上，导流管的上端管口构成另一个介质出入口。
[0007]进一步的，所述换向开关为霍尔开关，所述换向触发部件为磁体。
[0008]本发明所提供的流体计量撬的计量方法，其特征在于:
在待测流体的输送管道上接入四通换向阀，并利用换向开关控制四通换向阀反复的间歇性换向，使得来向流体通过四通换向阀交替的从计量缸内腔两端进入计量缸内腔，使得来向流体推动内置于计量缸内的活塞在计量缸内腔中作往复的双向完整行程，活塞在计量缸内腔中每完成一次单向的完整行程，即对计量缸称取一次重量，并将测得值减去计量缸及其附件的自重，从而计算出计量缸内流体的重量，再结合活塞完成该单向行程的时长，推算出流体的流量；
其中，来向流体从计量缸内腔的一端进入计量缸内腔时，活塞推动计量缸内腔中原先留存的流体从计量缸内腔的另一端排出，并通过四通换向阀排入流体的后续输送管道；其中，新注入计量缸内腔中的流体通过活塞与计量缸内腔中原先留存的流体相互隔绝。
[0009]本发明提供的流体计量撬及其计量方法，根据流体的重量特征来检测流量，能有效避免流体含气量因素对测量结果的干扰，能确保计量作业正常进行，而且流体中的脉动流量也不会影响到测量结果，具有计量精度高的特点，特别适合测量气液混合的流体，计量缸的体积也可以设计的较小，具有制造成本低，占用空间小的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明第一实施例的流体计量撬的俯视图；
图2是本发明第一实施例的流体计量撬中的计量缸的主视剖切图；
图3是本发明第二实施例的流体计量撬的主视图；
图4是本发明第二实施例的流体计量撬中的计量缸的主视剖切图。
【具体实施方式】
[0011]以下结合【专利附图】
【附图说明】对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。
[0012]如图1-图2所示，本发明第一实施例所提供的一种流体计量撬，其特征在于:包括底座(图中未示)、计量缸U、四通换向阀12 ；
所述计量缸11是一平置的柱状缸体，其内腔整体封闭，计量缸11的内腔中设有一与其同轴的柱形活塞13，该活塞13与计量缸内壁滑动配合，活塞周面与计量缸内壁面之间气密封，计量缸11的左右两端端盖上各开设有一个供介质出入其内腔的介质出入口，其中的左介质出入口经一软管14接到四通换向阀12的A 口，右介质出入口经另一软管14接到四通换向阀12的B 口；
所述四通换向阀12为电动阀，计量缸11的左右两端各装有一个用于触发四通换向阀12换向的换向开关15，活塞13上装有用于触动换向开关15闭合的换向触发部件17，活塞13移动至计量缸内腔左端时，该换向触发部件17触动左换向开关15闭合，活塞13移动至计量缸内腔右端时，该换向触发部件17触动右换向开关15闭合；
所述计量缸11的底端装有用于监测计量缸重量的称重传感器16，计量缸11通过称重传感器16搁放在底座上，底座上设有用于采集称重传感器感应数据的称重计量模块(图中未示)，该称重计量模块的控制端接到两个换向开关15。
[0013]本发明第一实施例中，所述换向开关为霍尔开关，所述换向触发部件为磁体，所述称重计量模块为现有技术。
[0014]本发明第一实施例中，所述四通换向阀也可以采用气动阀。
[0015]本发明第一实施例中，所述换向触发部件是一柱体，换向触发部件以滑动配合方式安装在活塞上，且换向触发部件与活塞的结合部气密封，活塞运动至计量缸内腔左端时，计量缸的左端端盖推顶换向触发部件，使之相对活塞向右滑动至右部伸至活塞右方，使得活塞能移动至与计量缸左端端盖贴合，以保证计量缸内原有介质全部排出，活塞运动至计量缸内腔右端时，计量缸的右端端盖推顶换向触发部件，使之相对活塞向左滑动至左部伸至活塞左方，使得活塞能移动至与计量缸右端端盖贴合，以保证计量缸内原有介质全部排出，本发明其它实施例中，换向触发部件也可以固定在活塞上，这种情况下换向触发部件应当整体位于活塞内，或左右两端与活塞齐平，使得活塞能移动至与计量缸两端端盖贴合。
[0016]本发明第一实施例的工作原理如下:
将四通换向阀接入待测流体的输送管道，四通换向阀的P 口、T 口分别与流体输送管道对接；
设四通换向阀的两个工作状态分别为第一工作状态、第二工作状态，四通换向阀处于第一工作状态时，其P 口与A 口连通，T 口则与B 口连通，四通换向阀处于第二工作状态时，其P 口与B 口连通，T 口则与A 口连通；
初始状态下，活塞位于计量缸内腔左端，此时四通换向阀处于第一工作状态，此时流体从四通换向阀的P 口流入，再从四通换向阀的A 口流出，再经软管及左介质出入口流入计量缸内腔，从而推动活塞向右移动，与此同时，计量缸内腔中原有的流体从右介质出入口流出，再经软管流入四通换向阀的B 口，再从四通换向阀的T 口流出，进入流体的后续输送管道，当活塞移动至计量缸内腔右端时，活塞上的换向触发部件触动计量缸右端的换向开关，该换向开关随即触发四通换向阀换向，使得四通换向阀从第一工作状态切换至第二工作状态，与此同时，该换向开关触发称重计量模块采集称重传感器的感应数据，称取计量缸的当前重量，至此完成一个从左至右的计量周期，四通换向阀切换至第二工作状态后，流体从四通换向阀的P 口流入，再从四通换向阀的B 口流出，再经软管及右介质出入口流入计量缸内腔，从而推动活塞向左移动，当活塞移动至计量缸内腔左端时，活塞上的换向触发部件触动计量缸左端的换向开关，该换向开关随即触发四通换向阀换向，使得四通换向阀从第二工作状态切换回第一工作状态，与此同时，该换向开关触发称重计量模块采集称重传感器的感应数据，称取计量缸的当前重量，至此完成一个从右至左的计量周期，随后即开始下一个从左至右的计量周期；
称重计量模块每次称取计量缸重量时，活塞刚好完成一个计量周期，称重计量模块将测得值减去计量缸及其附件的自重，即可获知计量缸内流体的重量，再结合活塞完成该计量周期的时长，即可推算出流体的流量。
[0017]如图3-图4所示，本发明第二实施例所提供的一种流体计量撬，其特征在于:包括底座20、计量缸21、四通换向阀22 ；
所述计量缸21是一竖置的柱状缸体，其内腔整体封闭，计量缸21的内腔中设有一与其同轴的柱形活塞23，该活塞23与计量缸内壁滑动配合，活塞周面与计量缸内壁面之间气密封，计量缸内腔的两端各开设有一个供介质出入其内腔的介质出入口，其中的一个介质出入口经一软管24接到四通换向阀22的A 口，另一介质出入口经另一软管24接到四通换向阀22的B 口；
所述计量缸21内固定有一竖直的导流管29，该导流管29的管身以滑动配合方式穿过活塞23，且导流管管身与活塞之间的结合部气密封，导流管29的上端管口向上延伸至计量缸内腔的顶部，且与计量缸内腔顶端之间留有供流体通过的间隙；
所述两个介质出入口中，其中的一个介质出入口设置在计量缸21的下端端盖上，导流管29的上端管口构成另一个介质出入口 ；
所述四通换向阀22为电动阀，计量缸21的上下两端各装有一个用于触发四通换向阀22换向的换向开关25，活塞23上装有用于触动换向开关25闭合的换向触发部件27，活塞23移动至计量缸内腔下端时，该换向触发部件27触动下换向开关25闭合，活塞23移动至计量缸内腔上端时，该换向触发部件27触动上换向开关25闭合；
所述计量缸21的底端装有用于监测计量缸重量的称重传感器(图中未示)，计量缸21通过称重传感器搁放在底座上，底座20上设有用于采集称重传感器感应数据的称重计量模块(图中未示)，该称重计量模块的控制端接到两个换向开关25。
[0018]本发明第二实施例中，所述换向开关为霍尔开关，所述换向触发部件为磁体，所述称重计量模块为现有技术。
[0019]本发明第二实施例中，所述四通换向阀也可以采用气动阀。
[0020]本发明第二实施例中，所述换向触发部件是一柱体，换向触发部件以滑动配合方式安装在活塞上，且换向触发部件与活塞的结合部气密封，活塞运动至计量缸内腔下端时，计量缸的下端端盖推顶换向触发部件，使之相对活塞向上滑动至顶部伸至活塞上方，使得活塞能移动至与计量缸下端端盖贴合，以保证计量缸内原有介质全部排出，活塞运动至计量缸内腔上端时，计量缸的上端端盖推顶换向触发部件，使之相对活塞向下滑动至底部伸至活塞上方，使得活塞能移动至与计量缸上端端盖贴合，以保证计量缸内原有介质全部排出，本发明其它实施例中，换向触发部件也可以固定在活塞上，这种情况下换向触发部件应当整体位于活塞内，或上下两端与活塞齐平，使得活塞能移动至与计量缸两端端盖贴合。
[0021]本发明第二实施例的工作原理如下:
将四通换向阀接入待测流体的输送管道，四通换向阀的P 口、T 口分别与流体输送管道对接；
设四通换向阀的两个工作状态分别为第一工作状态、第二工作状态，四通换向阀处于第一工作状态时，其P 口与A 口连通，T 口则与B 口连通，四通换向阀处于第二工作状态时，其P 口与B 口连通，T 口则与A 口连通；
初始状态下，活塞位于计量缸内腔下端，此时四通换向阀处于第一工作状态，此时流体从四通换向阀的P 口流入，再从四通换向阀的A 口流出，再经软管流入计量缸内腔，从而推动活塞向上移动，与此同时，计量缸内腔中原有的流体依次经导流管、软管流入四通换向阀的B 口，再从四通换向阀的T 口流出，进入流体的后续输送管道，当活塞移动至计量缸内腔上端时，活塞上的换向触发部件触动计量缸上端的换向开关，该换向开关随即触发四通换向阀换向，使得四通换向阀从第一工作状态切换至第二工作状态，与此同时，该换向开关触发称重计量模块采集称重传感器的感应数据，称取计量缸的当前重量，至此完成一个从下至上的计量周期，四通换向阀切换至第二工作状态后，流体从四通换向阀的P 口流入，再从四通换向阀的B 口流出，再依次经软管、导流管流入计量缸内腔，从而推动活塞向下移动，当活塞移动至计量缸内腔下端时，活塞上的换向触发部件触动计量缸下端的换向开关，该换向开关随即触发四通换向阀换向，使得四通换向阀从第二工作状态切换回第一工作状态，与此同时，该换向开关触发称重计量模块采集称重传感器的感应数据，称取计量缸的当前重量，至此完成一个从上至下的计量周期，随后即开始下一个从下至上的计量周期；
称重计量模块每次称取计量缸重量时，活塞刚好完成一个计量周期，称重计量模块将测得值减去计量缸及其附件的自重，即可获知计量缸内流体的重量，再结合活塞完成该计量周期的时长，即可推算出流体的流量。
[0022]本发明各实施例特别适用于油田油井产液计量，可同时计量油水气的混合流体，对于产液量大幅波动情况具有很好适应性，并可计量掺杂一定泥沙的流体。
【权利要求】
1.一种流体计量撬，其特征在于:包括底座、计量缸、四通换向阀； 所述计量缸为柱状缸体，其内腔整体封闭，计量缸的内腔中设有一与其同轴的柱形活塞，该活塞与计量缸内壁滑动配合，活塞周面与计量缸内壁面之间气密封，计量缸内腔的两端各开设有一个供介质出入其内腔的介质出入口，其中的一个介质出入口经一软管接到四通换向阀的A 口，另一介质出入口经另一软管接到四通换向阀的B 口 ； 所述计量缸的两端各装有一个用于触发四通换向阀换向的换向开关，活塞上装有用于触动换向开关闭合的换向触发部件，使得活塞移动至计量缸端部时，该换向触发部件能触动该端的换向开关闭合； 所述计量缸的底端装有用于监测计量缸重量的称重传感器，计量缸通过称重传感器搁放在底座上，底座上设有用于采集称重传感器感应数据的称重计量模块，该称重计量模块的控制端接到两个换向开关。
2.根据权利要求1所述的流体计量撬，其特征在于:所述计量缸是一平置的柱状缸体，所述两个介质出入口分别设置在计量缸的两端端盖上。
3.根据权利要求1所述的流体计量撬，其特征在于:所述计量缸是一竖置的柱状缸体，计量缸内固定有一竖直的导流管，该导流管的管身以滑动配合方式穿过活塞，且导流管管身与活塞之间的结合部气密封，导流管的上端管口向上延伸至计量缸内腔的顶部，且与计量缸内腔顶端之间留有供流体通过的间隙； 所述两个介质出入口中，其中的一个介质出入口设置在计量缸的下端端盖上，导流管的上端管口构成另一个介质出入口。
4.根据权利要求1或2或3所述的流体计量撬，其特征在于:所述换向开关为霍尔开关，所述换向触发部件为磁体。
5.根据权利要求1所述的流体计量撬的计量方法，其特征在于: 在待测流体的输送管道上接入四通换向阀，并利用换向开关控制四通换向阀反复的间歇性换向，使得来向流体通过四通换向阀交替的从计量缸内腔两端进入计量缸内腔，使得来向流体推动内置于计量缸内的活塞在计量缸内腔中作往复的双向完整行程，活塞在计量缸内腔中每完成一次单向的完整行程，即对计量缸称取一次重量，并将测得值减去计量缸及其附件的自重，从而计算出计量缸内流体的重量，再结合活塞完成该单向行程的时长，推算出流体的流量； 其中，来向流体从计量缸内腔的一端进入计量缸内腔时，活塞推动计量缸内腔中原先留存的流体从计量缸内腔的另一端排出，并通过四通换向阀排入流体的后续输送管道； 其中，新注入计量缸内腔中的流体通过活塞与计量缸内腔中原先留存的流体相互隔绝。
【文档编号】G01F11/04GK104213902SQ201410442111
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月2日 优先权日:2014年9月2日
【发明者】夏海波 申请人:夏海波
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