[发明专利]使用光学测量的蓄能器容量检测器

权利要求书

1.一种用于为海底钻井系统的构件供能的液压蓄能器(20)，其特征在于：

包封腔体(30, 32)的蓄能器壳体(24)，所述蓄能器壳体(24)在第一端部中限定孔(29)，并具有纵向轴线(36)；

活塞(28)，其设在所述腔体(30, 32)内并且可在平行于所述纵向轴线(36)的方向上相对于所述蓄能器壳体(24)移动；和

激光活塞位置传感器(26)，其在所述第一端部中的所述孔(29)附近附连至所述蓄能器壳体(24)的端部，其特征在于：

传感器壳体(46)，其包封腔体(48)并在所述传感器壳体(46)的外表面中限定凹部(64)；

镜片(58)，其位于所述传感器壳体(46)的所述凹部(64)中，并暴露于所述传感器壳体(46)中的所述腔体(48)，所述镜片(58)定位于所述传感器壳体(46)中的所述腔体(48)和所述蓄能器壳体(24)的所述孔(29)之间；和

激光传感器(70)，其在所述腔体(48)中附连至所述传感器壳体(46)，所述激光传感器发射激光(72)，所述激光(72)通过所述镜片(58)和所述蓄能器壳体(24)中的孔(29)被引导到所述活塞(28)。

2.根据权利要求1所述的液压蓄能器(20)，其特征在于，所述激光传感器(70)为接收在所述激光(72)接触所述活塞(28)时从所述活塞(28)反射的光的接收器。

3.根据权利要求2所述的液压蓄能器(20)，其特征在于，所述激光传感器(70)与可编程逻辑控制器(25)通信，所述可编程逻辑控制器(25)基于从所述激光传感器(70)发射所述激光(72)到从所述活塞(28)反射的光被接收所经历的时间，计算从所述激光传感器(70)到所述活塞(28)的距离。

4.根据权利要求1所述的液压蓄能器(20)，其特征在于，所述镜片(58)相对于所述激光(72)成角度定位，使得所述镜片(58)不会朝所述激光传感器(70)反射所述激光(72)。

5.根据权利要求4所述的液压蓄能器(20)，其特征在于，所述镜片(58)相对于所述激光传感器(70)定位成大约15度的角度。

6.根据权利要求1所述的液压蓄能器(20)，其特征在于，所述传感器壳体(46)中的所述腔体(48)被填充处于大约1个大气压下的气体。

7.根据权利要求6所述的液压蓄能器(20)，其特征在于，所述蓄能器壳体(24)中的所述腔体(30, 32)的至少一部分和所述蓄能器壳体(24)中的孔(29)被填充具有大于1个大气压的压力的惰性气体。

8.一种用于确定液压蓄能器(20)内的活塞(28)的位置的激光活塞位置传感器(26)，所述激光活塞位置传感器(26)构造成附连至所述液压蓄能器(20)的端部，且所述液压蓄能器(20)在其所述端部中具有孔(29)，其使所述液压蓄能器(20)内的所述活塞(28)暴露于所述激光活塞位置传感器(26)，所述激光活塞位置传感器(26)的特征在于：

传感器壳体(46)，其包封容纳低压气体的腔体(48)并限定从所述腔体(48)朝向所述液压蓄能器(20)的开口(68)；

激光传感器(70)，其位于所述腔体(48)内，用于经由所述传感器壳体(46)中的所述开口(68)和所述液压蓄能器(20)中的所述孔(29)朝向所述液压蓄能器(20)的所述活塞(28)发射激光(72)；和

透明的镜片(58)，其位于所述激光传感器(70)和所述液压蓄能器(20)之间，以允许所述激光(72)从所述激光传感器(70)传送到所述活塞(28)，并将所述液压蓄能器(20)中的气体与所述传感器壳体(46)的所述腔体(48)中的气体分开。

9.根据权利要求8所述的激光活塞位置传感器(26)，其特征在于，所述传感器壳体(46)在其外表面中限定凹部(64)，且所述镜片(58)定位于所述凹部(64)中。