本發(fā)明涉及油田開發(fā)實驗設備領域，特別涉及一種氣體計量裝置。

背景技術：

目前，實驗室流體物理性質實驗中，涉及到對流體脫出氣體進行計量。實驗室中使用的氣體計量裝置需要手動調節(jié)活塞往復運動，達到對室內試驗中產出氣體的壓力進行調節(jié)。但是在做高壓物性實驗時，由于產生氣體壓力較高、并且氣流不夠穩(wěn)定，更重要的是，在做多次脫氣和定容衰竭實驗等試驗時，氣體氣流不穩(wěn)定、壓力下降快，會對實驗中原油組分和脫出氣體組分引入很大的誤差，對結果有很大的影響，造成實驗結果不夠準確。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現(xiàn)有技術。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種氣體計量裝置，能夠把測量和控制結合為一體，使得實驗產生的氣體氣流穩(wěn)定，實驗數(shù)據更準確，實驗過程全自動化。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種氣體計量裝置，其用來對高壓流體脫出氣體進行計量，該氣體計量裝置包括：中央處理器；計量容器，該計量容器內設置有活塞，計量容器的底部設有氣體輸入口和氣體輸出口；氣體輸入管，該氣體輸入管中設有比例控制閥，氣體輸入管用來將待計量的高壓流體脫出氣體與氣體輸入口接通，比例控制閥的開度由中央處理器控制；壓力傳感器，其設置在計量容器的底部，壓力傳感器用來檢測進入計量容器內的 氣體壓力并將該氣體壓力值輸給中央處理器；以及驅動機構，其用來驅動活塞在計量容器內伸縮，進而調整計量容器內的氣體壓力使其與用戶所設置壓力(一般為常壓，即一個標準大氣壓)接近，接近，驅動機構由中央處理器控制；其中中央處理器根據壓力傳感器檢測到的氣體壓力值控制驅動機構工作或控制比例控制閥的開度，計量結束的氣體通過氣體輸出口排出。

優(yōu)選地，計量容器為桶狀容器。

優(yōu)選地，桶狀容器的底端設有密封底座，桶狀容器的頂端設有端蓋，氣體輸入口和氣體輸出口設在密封底座上。

優(yōu)選地，密封底座的兩側豎立向上設有兩根連桿，桶狀容器處于該兩根連桿的中間，該兩根連桿的頂部與端蓋固定，驅動機構設置在端蓋上。

優(yōu)選地，驅動機構包括：減速器，其通過固定板固定在端蓋上，減速器的輸出端設有齒輪；伺服電機，其與減速器連接；以及齒條桿，其與齒輪嚙合，齒條桿的一端與活塞固定，減速器通過齒輪與齒條桿驅動活塞伸縮。

優(yōu)選地，密封底座設在控制箱上，中央處理器設在控制箱內。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：該計量裝置模擬油氣田開采過程，能夠將實驗產生的不穩(wěn)定的壓力的氣體，通過中央處理器控制活塞往復運動，自動調制計量容器的氣壓使其與預先設定好的壓力值(P₀)接近，并計量在該設定壓力下的體積，該計量裝置能夠把測量和控制結合為一體，使實驗產生的氣體氣流穩(wěn)定，實驗過程氣體全自動化，實驗數(shù)據更準確，實驗更安全、簡便。

附圖說明

圖1是根據本發(fā)明的氣體計量裝置的結構示意圖；

圖2是根據本發(fā)明的氣體計量裝置的試驗示意圖。

主要附圖標記說明：

1-控制箱，2-密封底座，3-氣體輸出口，4-壓力傳感器，5-連桿，6-計量容器，7-活塞，8-齒條桿，9-端蓋，11-減速器，12-齒輪13-伺服電機，14-固定板。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細描述，但應當理解本發(fā)明的保護范圍并不受具體實施方式的限制。

除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權利要求書中，術語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。

如圖1和圖2所示，根據本發(fā)明具體實施方式的一種氣體計量裝置，其用來對高壓流體脫出氣體進行計量，該氣體計量裝置包括中央處理器、計量容器6、氣體輸入管31(參見圖2)、壓力傳感器4以及驅動機構。其中該計量容器6內設置有活塞7，計量容器6的底部設有氣體輸入口51和氣體輸出口3。該氣體輸入管31中設有比例控制閥41，氣體輸入管31用來將待計量的高壓流體脫出氣體與氣體輸入口51接通，比例控制閥41的開度由中央處理器控制。壓力傳感器4設置在計量容器6的底部，壓力傳感器4用來檢測進入計量容器6內的氣體壓力并將該氣體壓力值輸給中央處理器。還有，驅動機構用來驅動活塞7在計量容器6內伸縮，進而調整計量容器6內的氣體壓力使其與用戶所設置壓力(一般為常壓，即一個標準大氣壓)接近，驅動機構由中央處理器控制。具體地，本實施例的中央處理器根據壓力傳感器4檢測到的氣體壓力值控制驅動機構工作或控制比例控制閥41的開度，計量結束的氣體通過氣體輸出口3排出。

作為一種優(yōu)選實施例，計量容器6為桶狀容器，壓力傳感器4設置在桶狀容器的桶底。

作為一種優(yōu)選實施例，桶狀容器的底端設有密封底座2，桶狀容器的頂端設有端蓋9，氣體輸入口51和氣體輸出口3設在密封底座2上。

作為一種優(yōu)選實施例，密封底座2的兩側豎立向上設有兩根連桿5，桶狀 容器處于該兩根連桿5的中間，該兩根連桿5的頂部與端蓋9固定，驅動機構設置在端蓋9上。

作為一種優(yōu)選實施例，驅動機構包括：減速器11、伺服電機13以及齒條桿8，其中減速器11與伺服電機13配套設置，減速器11通過固定板14固定在端蓋9上，減速器11的輸出端設有齒輪12，齒輪12與齒條桿8嚙合，齒條桿8的一端與活塞7固定，減速器11通過齒輪12與齒條桿8驅動活塞7伸縮。

作為一種優(yōu)選實施例，密封底座2設在控制箱1上，中央處理器設在控制箱1內。

本實施例的計量裝置包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括中央處理器，中央處理器包含溫度壓力傳感器的輸入模塊和控制伺服電機運動的伺服控制模塊，同時對采集的數(shù)據進行相關處理運算并觸摸屏上實時顯示處理結果，同時該計量裝置具有工作模式切換功能，可以根據工作需要將工作模式切換至自動、手動模式。

如圖2所示，實驗中，高壓容器61(或者實驗設備容器)儲存高壓流體611模擬油氣田，高壓流體611在其上部空間儲存脫出氣體612，試驗時，高壓容器61內的脫氣壓力值(P₀)根據用戶要求設置，高壓容器61通過氣體輸入管31與氣體輸入口51接通，氣體從氣體輸入口51進入計量容器6內，氣體進入計量容器6后會產生壓力，壓力傳感器4將壓力變化反饋給中央處理器，中央處理器根據預先設定好的壓力值(P₀)控制伺服電機13將活塞7向上運動，使得計量容器6內的壓力達到設定值(P₀)，直到高壓容器61內的流體(原油)完全脫出氣體。實驗結束時，計量裝置會根據單位時間內的氣體壓力變化情況自動判斷確定是否實驗結束。

下面結合圖1和圖2說明具體實驗流程：

1.首先將該計量裝置的氣體輸入口51與脫氣取樣器(高壓容器61)利用氣體輸入管31連接在一起，關閉比例控制閥41。

2.將活塞7移動至該計量裝置的最底部，將真空泵與氣體輸出口3連接，將試驗流程抽真空。

3.設定好脫氣的壓力值P₀＝0.101MPa，關閉該計量裝置的氣體輸出口3的出口閥門。

4.實驗開始后，中央處理器控制比例控制閥41緩慢打開，使脫氣取樣器的少量氣體流入該計量裝置，氣體進入該計量裝置后，該計量裝置內的壓力升高，中央處理器根據壓力傳感器4測得的壓力值與P₀進行比較，如果差值較大，那么選擇伺服電機13高速運行轉動，如果差值較小則控制伺服電機13低速運動?？傊醒胩幚砥鲿鶕毫Σ钋闆r，自動控制活塞7的向上移動速度，使該計量裝置內的壓力P₁接近P₀。

5.當壓力P₁小于設定值P₀時，中央處理器控制比例控制閥41打開，使氣體輸入管31的流量增大，重復步驟4。

6.隨著氣體逐漸從原油中脫出，逐漸進入該計量裝置，該計量裝置的活塞7向上移動。最后脫氣取樣器的氣體全部從原油中脫出，該計量裝置的活塞7停止運動，得到最終的氣體體積。

本實施例的計量裝置模擬油氣田開采過程，能夠將實驗產生的不穩(wěn)定的壓力的氣體，通過中央處理器控制活塞7往復運動，自動調制計量容器6的氣壓，使其與預先設定好的壓力值(P₀)接近，并計量在該設定壓力下的體積。能夠把測量和控制結合為一體，使實驗產生的氣體氣流穩(wěn)定，實驗過程氣體全自動化，實驗數(shù)據更準確，實驗更安全、簡便。

前述對本發(fā)明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據上述教導，可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的技術人員能夠實現(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由權利要求書及其等同形式所限定。