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井下四電極電磁流量計的結構與實物概述

來源:作者:發表時間:2019-02-28 09:17:38

        在工業流量測量作業中,通常會選用電磁流量計作為測量工具。其作業原理具體表現為法拉第電磁感應定律,在不規則形狀管道中,可以應用該儀器實現導電液體流量與流速參數的檢測。 

 
      在這里需要進一步闡述法拉第電磁感應定律的內涵,依據該功定律,在磁場條件下,導體表現為切割磁力線運動時,導體兩端則會感應到一種感應電動勢,電動勢高低與磁感應強度、運動速度保持正相關關系。 
 
      圖 3.1 具體描述了電磁流量計測定機理。針對管道內部處于流動狀態的導電液體,可將其視為導體運動,當其表現為切割磁力線運動時,在羅侖茲力影響下,流體內帶電粒子能夠感應并產生感應電動勢,將其定義為 e,e 取值與流通流速保持正相關關系。 
電磁流量計測量原理圖
.1.2  井下四電極電磁流量計 
        基于剖面測井來分析,進行井下流量測定主要選用的裝置表現為:井下四電極電磁流量計,在這里需要對類裝飾的結構問題進行闡述。 從井下井上角度來劃分,可將該儀器劃分為地面儀器與井下儀器兩個部分[39]。地面儀器在構成上,以計算機與數據回放線為主。計算機操作系統表現為 Windows,通過相關程序,可以實現對測量數據的采集、存儲于處理,支持生成測井報告。數據回放線承擔著井下與地面儀器的連接任務,其一端插頭表現為 9 針插頭,負責與計算機設備進行對接,另一端則表現為雙芯插入塞,負責與井下儀器進行連接。在井下儀器完成與計算機設備的連接處理后,調取專業軟件,可開展井下儀器作業數據與信息采集工作,并輸出相應的測試結果[40]。 
 
       圖 3.2 具體展示了井下儀器部分的結構信息。該部分應用材質為不銹鋼,屬于去安密封性質的結構,構成部分主要以電路筒、扶正器、電池筒與傳感器為主。 
儀器結構示意圖(大慶油田)
        從尺寸層面來分析,儀器外徑參數表現為 35mm,測量電極段外徑參數表現為33.8mm,傳感器長度參數表現為 44.5mm。內儀器長度參數表現為 1200mm。圖 3.3 與圖 3.4 具體展示了儀器實體信息: 
井下四電極電磁流量計實物圖儀器測量探頭部分
 
        通過觀察可以了解到,其整個結構相對緊湊且較為簡單。在具體操作過程中,如需要還可在電源密封件以上位置,安排加重桿裝置,以降低井口阻力,讓儀器更為方便地進入井內。關注該裝置的傳感器部分,其構成主要由電極、測量導管、磁路系統、干擾調整裝置、引線與外殼等構成。其結構可以分為外流式與內流式,不同結構適應條件與環境不同。在圖 3.5 中,左側位置描述的是外流式裝置,而右側位置則描述了內流式裝置構成信息。 
井下電磁流量計傳感器結構示意圖
        基于井下儀器測量作業,其機理可通過圖 3.6 來了解。在儀器運行時,流體切割與流動方向相垂直的磁力線,從而產生一定的感應電壓,這部分電壓可以被電極裝置捕獲,并傳輸給放大器裝置,通過該裝置進行放大整形處理,通過電壓頻率轉換操作后,可以獲得與流量相對應的參數值。這些參數在非揮發存儲器中存儲,并借助 RS232 接口,將數據信息傳輸至計算機。通過調取專業軟件,可實現這些流量值參數的具體處理。在連續測井作業條件下,通過單芯電纜可以將流量與套管接箍信號傳輸給地面設備,在分離電路作用下,其形成兩路獨立性質的信號。此時,流量信號并調整為脈沖頻率信號,傳輸給數控測井裝置的脈沖道并進行相應處理,而接箍信號則被調整為模擬信號,傳輸至數控測井模擬道并進行相應處理。 
井下儀器測量原理方框圖
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