体积管检定流量计运行状态监控系统的研制
(1)内置式流量计表头发讯器校验仪的设计
内置式流量计表头发讯器校验仪安装在控制台内,和微机系统相连接,记数器的容量至少能累计100天流量计运行发出的脉冲。为了避免100天内出现断电造成数据丢失,内置式流量计表头发讯校验仪配置了可充电电池。
在进行流量计表头发讯器校验时,手动输入流量计表头的起始数,启动校验后,微机系统自动采集流量计的脉冲,流量计到期复检时,手动置入某时刻流量计表头的读数,微机系统同时在该时刻停止采集流量计的脉冲,计算出流量计表头累积体积,和流量计的脉冲总数对比,完成流量计表头发讯器的校验。
(2)便携式流量计表头发讯器校验仪的设计
为便于快速校验一些送检流量计表头和发讯器的一致性,设计了一种便携式流量计表头发讯器校验仪。具体工作原理是:单台流量计发讯器发出的脉冲信号,输入到校验仪,手动输入流量计表头的启、停值,对比一段时间内流量计表头值和发讯器脉冲数数值差,实现流量计表头和发讯器之间的校验。
(3)电路设计
内置式和便携式两种校验仪只是在显示方式、校验时间、对应的流量计台数有所不同,但脉冲记数的电路设计是一致的。其电路设计示意图见图3。
图3 流量计表头发讯器校验仪电路设计示意图
设计原理是通过一个内部脉冲发生器模拟流量计的脉冲,利用电子继电器模拟体积管触位开关的动作,预置温度、压力、校验时间,启动“自检程序”,控制台自动模拟体积管检定流量计的过程,最终计算出模拟数据,计算的结果和预先设置的数据吻合,则程序检验通过。
3 体积管头部密封快速自动检测的设计
体积管推球器在液压缸的作用下,使头部处于严密堵塞,保证了原油全部流经体积管标准而不从头部漏失。在球台型推球器安装了两道密封圈,当体积管推球器处在体积管头部处,打开检测口的阀门,若体积管头部此时是密封的,从检测口流出的原油经过一段时间后将停止流出,而若体积管头部密封不严,则从检测口流出的原油将永不停止。
体积管头部自动检漏的原理是:在体积管检漏口安装一个电磁阀和数字压力传感器,组成快速检漏的控制回路,见图4。启动体积管头部检漏程序后,计算机自动控制电磁阀开、关,自动检测数字压力表的电信号。计算机系统根据电磁阀开、关时压力变送器的压力值,来判断体积管头部是否处于良好的密封状态。
图4 体积管头部密封快速自动检测工作示意图
4 介质气体自动排放的设计
体积管设计了两处排气口。在两个排气口分别安装了电磁阀,通过计算机的控制,来实现体积管内气体的自动排放。电路设计示意图见5。
图5 体积管内气体自动排放的电路设计示意图
5 流量计脉冲波型监视的设计
在体积管控制台中增加脉冲信号波形检测单元,来判断流量计脉冲信号是否存在干扰信号。通过优化设计信号分路器(见图6),确保进示波器和进控制台数据采集单元的两路信号不失真。
图6 流量计脉冲信号两分电路图
(1)数据传输及网络化设计体积管运行状态监控系统把体积管的运行情况通过油田局域网保存到数据服务器,油田内部各用户通过WEB服务器授权访问检测数据。网络设计如图7。
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