壓差密度計壓力保護裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種壓差密度計壓力保護裝置，包括波紋管、壓蓋、彈簧以及波紋管底座；波紋管設置在波紋管底座上；彈簧套接在壓蓋外部；波紋管內部設置有波紋管內腔；波紋管底座上設置有與波紋管內腔相貫通的通道；彈簧通過壓蓋壓制在波紋管上。本實用新型提供了一種穩(wěn)定性好以及可避免浪費的壓差密度計壓力保護裝置。
【專利說明】壓差密度計壓力保護裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬石油儀器儀表類，涉及一種壓差密度計壓力保護裝置，尤其涉及一種用于井下開采石油檢測時所用壓差密度計中的壓差傳感器的保護裝置。
【背景技術】
[0002]目前生產測井主要通過測量井內流體的密度或持水率以識別流體。國內開采石油所使用的密度計大部分是放射性密度計，但是隨著各油田對安全生產越來越重視，這種方法所帶的放射源造成的輻射有很大的隱患。壓差密度計不使用放射源，而是采用微差壓技術根據介質在一定垂直距離上的差壓值計算出密度值，其具有精度高，可靠性好，使用安全，方便的優(yōu)點。
[0003]壓差密度計的核心部件是壓差傳感器，由于井下工作環(huán)境壓力較大能達到幾十Mpa,而壓差傳感器分辨的壓力差只有幾十Kpa，如果傳感器沒有相應的壓力保護裝置，井下壓力波動超出傳感器量程過多就會導致傳感器不可修復性損壞，致使整個儀器失效，造成損失。
實用新型內容
[0004]為了解決【背景技術】中存在的上述技術問題，本實用新型提供了一種穩(wěn)定性好以及可避免浪費的壓差密度計壓力保護裝置。
[0005]本實用新型的技術解決方案是:本實用新型提供了一種壓差密度計壓力保護裝置，其特殊之處在于:所述壓差密度計壓力保護裝置包括波紋管、壓蓋、彈簧以及波紋管底座；所述波紋管設置在波紋管底座上；所述彈簧套接在壓蓋外部；所述波紋管內部設置有波紋管內腔；所述波紋管底座上設置有與波紋管內腔相貫通的通道；所述彈簧通過壓蓋壓制在波紋管上。
[0006]上述壓差密度計壓力保護裝置還包括與通道相貫通的第一壓力管以及與壓蓋相連接并給壓蓋進行施壓的第二壓力管。
[0007]上述壓差密度計壓力保護裝置還包括用于貫通第一壓力管以及第二壓力管的單向閥總成。
[0008]上述單向閥總成包括一個或兩個單向閥。
[0009]上述單向閥總成包括一個單向閥時，所述第一壓力管通過單向閥與第二壓力管相貫通；所述單向閥總成包括兩個單向閥時，所述兩個單向閥分別與第一壓力管和第二壓力管相貫通后并聯設置在一起。
[0010]上述單向閥包括殼體，分別設置在殼體兩側的壓力貫通口，設置在殼體內部的閥芯以及單向閥彈簧；所述閥芯的一端止靠在殼體一側的壓力貫通口上，另一端通過彈簧與殼體相連；所述閥芯可沿殼體的軸向進行軸向移動；所述設置在殼體兩側的壓力貫通口通過閥芯相互貫通。
[0011]上述波紋管是金屬波紋管或非金屬波紋管。[0012]上述波紋管是金屬波紋管時，所述波紋管是青銅波紋管、黃銅波紋管、不銹鋼波紋管、蒙乃爾合金波紋管或因康鎳合金波紋管。
[0013]上述波紋管是單層波紋管或多層波紋管。
[0014]本實用新型的優(yōu)點是:
[0015]本實用新型提供了一種壓差密度計壓力保護裝置，該裝置是在當微壓差傳感器兩端分別連接的毛細管中的硅油感知的壓力差大于三倍的量程時，開始由彈性元件抵消繼續(xù)增加的壓力差或者直接將傳感器兩側導通，使傳感器兩側的壓力差不再增加，進而保護傳感器免受損壞。本實用新型所提供的壓差密度計壓力保護裝置包括波紋管總成以及基于波紋管總成的單向閥總成。
[0016]其中，波紋管總成主要由波紋管、壓蓋、彈簧三部分組成，波紋管內腔與微差壓傳感器一端通過毛細管連通，波紋管外部與與傳感器另一端連通，安裝時彈簧通過壓蓋對波紋管施加一定預壓力，彈簧及波紋管的剛度需進行準確的計算。當波紋管的內腔連通的毛細管中的壓力突然超出波紋管外部連通的毛細管中的壓力達到規(guī)定值時，波紋管根據自身特性將通過壓蓋克服彈簧預壓力并產生向上的位移，隨著位移的增大彈簧的彈力也將增大，直至達到平衡，并暫時將沖擊能量儲存在彈簧中，隨后逐漸釋放。當波紋管外部壓力波動超出波紋管內腔的壓力達到規(guī)定值時，波紋管將產生向下的位移，將壓力波動吸收轉化為自身的彈性勢能，并達到新的平衡，彈簧始終頂在波紋管底座上沒有動作。由于波紋管和彈簧剛度都較小，動作響應時間短，所以波紋管總成主要是對傳感器進行壓力沖擊保護。
[0017]單向閥總成包括閥芯、彈簧、殼體三部分組成。當傳感器一端的壓力超出另一端壓力達到開啟壓力時，閥芯將克服彈簧阻力將傳感器兩側的毛細管導通，進而消除傳感器兩端壓差，直至超出部分的壓力差消失，單向閥恢復關閉狀態(tài)。
[0018]本實用新型的熱穩(wěn)定性好、耐腐蝕高，耐靜壓高的特點，可以和絕大多數介質直接接觸，適合在井下比較惡劣的環(huán)境中使用。波紋管彈性特性好，靈敏度高，響應時間短，對壓力沖擊有效吸收。一個波紋管可以實現兩側過壓差沖擊保護。單向閥結構簡單易于制作且計算簡單，較為容易的就可以獲取合適的設計參數。模塊化設計，拆裝、更換、安裝快速便捷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型所提供的波紋管總成的結構示意圖；
[0020]圖2是本實用新型所采用的單向閥總成的結構示意圖；
[0021]其中:
[0022]1-波紋管底座；2_波紋管；3_壓蓋；4_彈簧；5_波紋管內腔；6_通道；7_殼體；8-閥芯；9_單向閥彈簧；10-壓力貫通口。
【具體實施方式】
[0023]本實用新型提供了一種壓差密度計壓力保護裝置，該壓差密度計壓力保護裝置首先是波紋管總成，請參見圖1，波紋管總成包括波紋管2、壓蓋3、彈簧4以及波紋管底座I ;波紋管2設置在波紋管底座I上；彈簧4套接在壓蓋3外部；波紋管2內部設置有波紋管內腔5 ;波紋管底座波紋管底座I上設置有與波紋管內腔5相貫通的通道6 ;彈簧4通過壓蓋3壓制在波紋管2上。
[0024]壓差密度計壓力保護裝置還包括與通道6相貫通的第一壓力管以及與壓蓋3相連接并給壓蓋3進行施壓的第二壓力管。
[0025]波紋管內腔5與微差壓傳感器一端通過毛細管連通，波紋管2外部與與傳感器另一端連通，安裝時彈簧4通過壓蓋3對波紋管2施加一定預壓力，彈簧4及波紋管2的剛度需進行準確的計算。當波紋管2的內腔連通的毛細管中的壓力突然超出波紋管2外部連通的毛細管中的壓力達到規(guī)定值時，波紋管2根據自身特性將通過壓蓋3克服彈簧4預壓力并產生向上的位移，隨著位移的增大彈簧4的彈力也將增大，直至達到平衡，并暫時將沖擊能量儲存在彈簧4中，隨后逐漸釋放。當波紋管2外部壓力波動超出波紋管內腔5的壓力達到規(guī)定值時，波紋管2將產生向下的位移，將壓力波動吸收轉化為自身的彈性勢能，并達到新的平衡，彈簧4始終頂在波紋管底座波紋管底座I上沒有動作。由于波紋管2和彈簧4剛度都較小，動作響應時間短，所以波紋管總成主要是對傳感器進行壓力沖擊保護。
[0026]波紋管2是一種測壓彈性元件。它是具有多個橫向波紋的圓柱形薄壁折皺的殼體7，波紋管2具有彈性，在壓力、軸向力、橫向力或彎矩作用下能產生位移。波紋管2在儀器儀表中應用廣泛，主要用途是作為壓力測量儀表的測量元件，將壓力轉換成位移或力。波紋管2管壁較薄，靈敏度較高，測量范圍為數十帕至數十兆帕。波紋管2按構成材料可分為金屬波紋管2、非金屬波紋管2兩種；按結構可分為單層和多層。單層波紋管2應用較多。多層波紋管2強度高，耐久性好，應力小，用在重要的測量中。波紋管2的材料一般為青銅、黃銅、不銹鋼、蒙乃爾合金和因康鎳合金等。
[0027]基于內容，本實用新型在此基礎上還包括用于貫通第一壓力管以及第二壓力管的單向閥總成。
[0028]由兩個開啟方向相反的單向閥并聯組成，每一個單向閥由閥芯8、單向閥彈簧9、殼體7三部分組成。當傳感器一端的壓力超出另一端壓力達到開啟壓力時，閥芯8將克服單向閥彈簧9阻力將傳感器兩側的毛細管導通，進而消除傳感器兩端壓差，直至超出部分的壓力差消失，單向閥恢復關閉狀態(tài)。
[0029]單向閥總成包括一個或兩個單向閥。
[0030]單向閥總成包括一個單向閥時，第一壓力管通過單向閥與第二壓力管相貫通；單向閥總成包括兩個單向閥時，兩個單向閥分別與第一壓力管和第二壓力管相貫通后并聯設
置在一起。
[0031]單向閥包括殼體7，分別設置在殼體7兩側的壓力貫通口 10，設置在殼體7內部的閥芯8以及單向閥彈簧9 ;閥芯8的一端止靠在殼體7—側的壓力貫通口 10上，另一端通過單向閥彈簧9與殼體7相連；閥芯8可沿殼體7的軸向進行軸向移動；設置在殼體7兩側的壓力貫通口 10通過閥芯8相互貫通。
[0032]波紋管2是金屬波紋管或非金屬波紋管。
[0033]波紋管2是金屬波紋管時，波紋管是青銅波紋管、黃銅波紋管、不銹鋼波紋管、蒙乃爾合金波紋管或因康鎳合金波紋管。
[0034]波紋管2是單層波紋管或多層波紋管。
[0035]本實用新型提供一種壓差密度計中的壓力保護裝置，該裝置可以保護壓差密度計中的微壓差傳感器在測量時的壓力差超出傳感器受損壓力時免受損壞。
【權利要求】
1.一種壓差密度計壓力保護裝置，其特征在于:所述壓差密度計壓力保護裝置包括波紋管、壓蓋、彈簧以及波紋管底座；所述波紋管設置在波紋管底座上；所述彈簧套接在壓蓋外部；所述波紋管內部設置有波紋管內腔；所述波紋管底座上設置有與波紋管內腔相貫通的通道；所述彈簧通過壓蓋壓制在波紋管上。
2.根據權利要求1所述的壓差密度計壓力保護裝置，其特征在于:所述壓差密度計壓力保護裝置還包括與通道相貫通的第一壓力管以及與壓蓋相連接并給壓蓋進行施壓的第二壓力管。
3.根據權利要求2所述的壓差密度計壓力保護裝置，其特征在于:所述壓差密度計壓力保護裝置還包括用于貫通第一壓力管以及第二壓力管的單向閥總成。
4.根據權利要求3所述的壓差密度計壓力保護裝置，其特征在于:所述單向閥總成包括一個或兩個單向閥。
5.根據權利要求4所述的壓差密度計壓力保護裝置，其特征在于:所述單向閥總成包括一個單向閥時，所述第一壓力管通過單向閥與第二壓力管相貫通；所述單向閥總成包括兩個單向閥時，所述兩個單向閥分別與第一壓力管和第二壓力管相貫通后并聯設置在一起。
6.根據權利要求5所述的壓差密度計壓力保護裝置，其特征在于:所述單向閥包括殼體，分別設置在殼體兩側的壓力貫通口，設置在殼體內部的閥芯以及單向閥彈簧；所述閥芯的一端止靠在殼體一側的壓力貫通口上，另一端通過彈簧與殼體相連；所述閥芯可沿殼體的軸向進行軸向移動；所述設置在殼體兩側的壓力貫通口通過閥芯相互貫通。
7.根據權利要求1-6任一權利要求所述的壓差密度計壓力保護裝置，其特征在于:所述波紋管是金屬波紋管或非金屬波紋管。
8.根據權利要求7所述的壓差密度計壓力保護裝置，其特征在于:所述波紋管是金屬波紋管時，所述波紋管是青銅波紋管、黃銅波紋管、不銹鋼波紋管、蒙乃爾合金波紋管或因康鎳合金波紋管。
9.根據權利要求8所述的壓差密度計壓力保護裝置，其特征在于:所述波紋管是單層波紋管或多層波紋管。
【文檔編號】G01L19/06GK203465054SQ201320582426
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權日:2013年9月18日
【發(fā)明者】孫大偉, 黃世幸, 程誠, 趙秉玉, 李斌, 李永振 申請人:西安思坦儀器股份有限公司