专利名称：一种电磁流量计的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电磁式的流量测定装置。
目前，内流道式电磁流量计已出现在市场，并在管道流体测量中得到广泛应用。
我单位提出的发明专利申请“井下电磁流量计”(发明专利申请号96117840.X)叙述的是将电磁流量计用于油田井下的流量测定，这种发明装置采用等压舱结构形式的探测器和非直流式进水流道结构，适用于高压强、小尺寸空间和任何水质情况。但由于其驱动磁场和感应电场都集中在中空的测量探头(探测器)内部，流体必须在测量探头中间的灵敏空间流过，才能进行测量，因而使用这种电磁流量计在井下测量时，必须附加相应的聚流装置以使水流聚流，因而在某些不适合聚流的情况下，就不能使用。
本发明的目的在于提供一种能适用于高压强、小尺寸空间、任何水质情况，而且不需要附加任何聚流装置的电磁流量计，并且特别适合于高粘度流体井下流量测定。
本发明的特征在于采用外流道式电磁流量测量装置，流量计探测器的磁极设置在探测器内部，而磁场延伸到探测器外的邻近空间，感应测量电极延伸到探测器的筒壁外侧。
本发明是这样实现的本发明的外流道式电磁流量计，整体外形如
图1所示，整体为一密封圆筒状，包括探测器1、电路2、绳帽3和地面仪器4。探测器1、电路2、绳帽3也可合称探头。
本流量计的测量探测器内密封安装一对或多对驱动磁极(线圈+铁芯)，磁场不设外部屏蔽，从而延伸到探测器外的邻近空间，相对应数量的测量感应电极对称分布在磁极之间，测量感应电极头穿出探测器筒壁，位于筒壁外侧的流体流道中，电路2也密封安装在测量探头的圆筒内，电路2的另一端密封连接绳帽3，绳帽3通过电缆连接地面仪器4。这样，整个测量探头为一密封圆筒。
本流量计测量流量的电极头伸出探头探测器圆筒壁外，其测量的灵敏空间在测量探头外部，构成了外流道式电磁流量计，在探头上无须设置任何进水孔道，也无须改变流体流道，只要放入待测流体流道中就可直接进行测量。
在井下，流体是在注入井的油管或套管中流动，本流量计由电缆送入井下的套管中，探头部位处在被测管道的中间测量灵敏区位置，即被测流体处在流量探头外壁和套管之间。当探测器内线圈由电路通入交变电流、使铁芯磁化时，流量计探测部分就产生交变磁场，磁场不设屏蔽，这样交变磁场延伸到探测器的外部空间，从而在两电极间感生出和灵敏区流速成正比的电信号，由电路2将电信号处理后，通过电缆传输到地面，再由地面仪器记录。
本发明的流量计除采用常规的一对电极和磁极方式外，还可采用两对、三对、四对等多对的电极和磁极模式，使电磁流量计可以控制和选定测量灵敏区的有效空间尺寸，最佳的满足技术要求，提高测量精度。
本电磁流量计用于油田井下测量时，为防止暴露在测量探头外的电极在下井过程中被碰撞损坏，可以附加可活动(径向张开或轴向位移)的机械保护装置，该附加装置在上、下井过程中保护电极，在流量计测量时离开电极。
本发明的电磁流量计与以往的电磁流量计相比具有以下优点①本发明电磁流量计将测量感应电极延伸到探头探测器的外壁，直接位于流体流道中，不需附加任何聚流装置就能直接进行测量，测量过程简单、可靠性高、对井下环境条件的适应性好，可作为“统注井”的注入剖面测量；②外流道式测量，不需改变注井流体的流道，适宜于地面和井下流体流量测定，特别适宜高粘度流体的测量；③设计了多对磁极和电极，可控制测量敏感区域的大小及范围，能有效地提高测量精度。
下面根据附图对本发明作进一步的详细描述。
图1是本发明电磁流量计的整体组成示意图；图2是本发明电磁流量计在井下流体管道内的相对位置与工作方式图；图3是本发明实施例1的探测器剖面示意图；图4是本发明实施例2的探测器剖面示意图；图2显示了本发明电磁流量计在流体管道中的相对位置及测量方式。图中，流量计探头6处于被测流体管道的中间位置，被测流体7处在探头外管壁12和油井套管5之间，该探头不须设置被测流体进入孔及流道，由于探头部分探测器的电极头穿出探头外壁位于流体流道中，灵敏的感应出探测器1，外部空间的流体流速的变化，当线圈通电后，电极头就会将直接测得的流量电信号传送到电路2，再通过绳帽3连接电缆传输到地面仪器记录，完成测量工作。
实施例1图1为本发明电磁流量计的整体外形示意图。
本装置为一圆筒形状，一般为金属筒，包括探测器1、电路2、绳帽3和地面仪器4。
探测器的驱动磁极与电极、电路2和绳帽3被依次密封安装在圆筒内，总体为一密封圆筒。
本实施例是一个两电极式外流道电磁流量计，图3为两电极式(即一对电极)测量探头探测器的剖面示意图，探测器内设置一对磁极(由线圈8和铁芯9组成)和一对电极10，磁场不设外部屏蔽，从而延伸到探测器外的邻近空间，电极头10穿出筒壁，延伸到筒外壁12，直接位于流体流道中，当线圈8通入交变电流，使铁芯9磁化时，在测量探头附近的外部空间11产生交变磁场，从而在两电极10之间感生出和灵敏区流速成正比的电信号，电信号经电路2处理，通过绳帽3连接电缆传输到地面，由地面仪器记录。
实施例2本实施例电磁流量计整体外形及结构与实施例1相同。
本实施例为四电极式外流道电磁流量计。
图4为四电极式测量探头探测器剖面示意图。在探测器内设置四个磁极13(每个磁极都由线圈和铁芯组成)，磁场不设外部屏蔽，从而延伸到探测器外的邻近空间，两个同极性的磁极安装在相对侧，测量感应电极14(共四个)对称分布在磁极之间。电极头穿出筒壁，延伸到筒外壁12，直接位于流体流道中，当线圈通入交变电流，探测器内的驱动电流使磁极低频交变磁化，在测量探头探测器附近的外部空间11产生交变磁场，从而在两两相邻的电极间感生出和灵敏区流速成正比的电信号，电信号经电路2处理，通过绳帽3连接电缆传输到地面，由地面仪器记录。
本实施例的多对电极和多对磁极的设置，使外流道式电磁流量计可以控制和选定测量灵敏区的有效空间的尺寸，最佳的满足了测量技术要求。
本发明电磁流量计不仅适用于井下流体流量测量，并且适宜于地面任何环境的流体流量测定，特别适宜高粘度流体的流量测量。
权利要求
1.一种电磁流量计，包括探测器和电路系统，其特征是探测器内设置的磁极无外侧磁屏蔽、测量电极在探测器外侧。
2.根据权利要求1所述的电磁流量计，其特征是探测器的磁极可为一对或多对。
3.根据权利要求1所述的电磁流量计，其特征是测量电极密封安装在探测器筒壁上，测量电极的电极头延伸到探测器筒壁外侧。
4.根据权利要求3所述的电磁流量计，其特征是探测器的测量电极可为一对或多对。
全文摘要
本发明为一种流体流量电磁法测定装置—电磁流量计,该装置是一种将探测器的一对或多对电极设置于探测器筒外壁的外流道式电磁流量计。该流量计作注水井注入剖面测量时,不需附加聚流装置,直接测量探测器外部的流体速度和流量,使流体流量测量过程简化。外流道式电磁流量计不仅适用于井下流量测定,也适宜于地面流量测定,特别适用于高粘度流体的流量测定。该装置结构简单、使用方便、测量精度和灵敏度高。
文档编号G01F1/56GK1188892SQ9710733
公开日1998年7月29日 申请日期1997年1月21日 优先权日1997年1月21日
发明者岑大刚, 殷绍忠, 赵海城 申请人:中国工程物理研究院应用电子学研究所