[发明专利]一种新型非接触式泥浆出口流量仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻修井过程中实时指示钻机或修井机泥浆出口流量的仪表，具体涉及一种新型非接触式泥浆出口流量仪。

背景技术

泥浆出口流量是钻修井过程中司钻关注的一个重要参数。目前在钻修井过程中使用的泥浆出口流量仪采用超声波或桨板式泥浆出口传感器。安装于钻井井筒和泥浆罐间的高架回流槽或高架回流管内。超声波式泥浆出口传感器测量泥浆回流管内泥浆液面高度，反映回流管中泥浆回流百分比。桨板式泥浆出口传感器输出与流过传感器的泥浆量成正比的信号。无流量（0流量）时设置为4mA，满流量（100%流量）时设置为20mA。在实际使用过程中，传统泥浆出口的测量方法是测量出口泥浆槽内泥浆回流百分比，只能间接反映泥浆出口相对流量。市场迫切需要一种泥浆出口绝对流量的测量仪器。

发明内容

本发明为了克服现有的泥浆出口流量仪不能实现泥浆出口绝对流量测量的不足，提供一种新型非接触式泥浆出口流量仪，能实现非接触式泥浆出口绝对流量测量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种新型非接触式泥浆出口流量仪，包括壳体、采集显示单元、电缆、安装支架、超声波传感器、电波流速传感器、固定筒；采集显示单元固定在壳体内，超声波传感器固定在壳体下部，电波流速传感器在固定筒内定位夹紧，并固定在壳体左侧面下部，采集显示单元通过电缆分别与电波流速传感器、超声波传感器相连，壳体通过安装支架安装在泥浆回流槽上。

电缆用不锈钢隔板密封接头接入壳体内；电波流速传感器测量泥浆流速，超声波传感器测定泥浆液面高度进而求得有效截面面积，实现泥浆出口绝对流量测量。

采集显示单元包括数据采集系统、液晶显示屏和操作按键，数据采集系统安装在壳体内，液晶显示屏和操作按键分别安装在壳体表面，且数据采集系统分别与电波流速传感器、超声波传感器相连。数据采集系统从市场购买得到。

本发明的电波流速传感器测量泥浆流速，超声波传感器测定泥浆液面高度进而求得有效截面面积，从而计算泥浆出口绝对流量。

本发明具体实施方式：超声波传感器将泥浆出口液面高度的变化量转化为电信号、电波流速传感器将泥浆流速经电缆传输给数据采集系统，数据采集系统对电信号进行处理。根据q_v=v*A计算瞬时体积流量,其中：q_v表示单位时间内流过有效截面的泥浆的体积，v表示泥浆的流速，A表示有效截面的面积。累积流量q_v表示瞬时体积流量，V表示累积流量，t表示某一时段。在显示屏上实时显示瞬时和累积泥浆出口流量。采集显示单元还可以通过RS485接口或4mA～20mA电流输出进行数据的远程传送。

本发明的优点：解决非接触式泥浆出口绝对流量测量的难题。结构简单。使用性能稳定。

附图说明

图1是本发明右视图。

图2是本发明主视图。

图3是本发明俯视图。

图4是本发明安装图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的说明：

如图1、图2、图3所示，本发明包括壳体1、采集显示单元、电缆3、安装支架4、超声波传感器5、电波流速传感器6、固定筒7；超声波传感器5固定在壳体1下部，电波流速传感器6在固定筒7内定位夹紧，并固定在壳体1左侧面下部，所述的采集显示单元包括数据采集系统2、液晶显示屏9和操作按键8，数据采集系统2安装在壳体1内，液晶显示屏9和操作按键8分别安装在壳体表面，且数据采集系统分别与电波流速传感器、超声波传感器相连；壳体1通过安装支架4安装在泥浆回流槽上。数据采集系统从市场购买得到。

壳体1用不锈钢板制成，将各单元、零部件连接成整体。仪器装配完成后，淋水试验不渗漏，可防水，防尘。

如图4所示，若泥浆回流管为圆形，可在其上选一合适的位置焊上一个约一米长的平底方盒，与泥浆回流液面保持水平状态。若泥浆回流管为敞开平底槽，可在其上两边各打四个安装孔，直接将安装架的底板固定在平底回流槽上。

本发明具体实施方式：超声波传感器将泥浆出口液面高度的变化量转化为电信号、电波流速传感器将泥浆流速经电缆传输给数据采集系统，数据采集系统对电信号进行处理。根据q_v=v*A计算瞬时体积流量,其中q_v表示单位时间内流过有效截面的泥浆的体积。v表示泥浆的流速，A表示有效截面的面积。累积流量q_v表示瞬时体积流量，V表示累加流量，t表示某一时段。在显示屏上实时显示瞬时及累积泥浆出口流量。采集显示单元还可以通过RS485接口或4mA～20mA电流输出进行数据的远程传送。