Датчик уровня, взрывобезопасный, Мож есть идеи, советы Опции

[oko7]

Задача следующая. Требуется контролировать уровень бурового раствора в устье скважины (устье-это яма, примерно 2*2м, и глубиной около 1 метра). Высокой точности не требуется (можно даже релейного типа минимум с 4мя фиксированными уставками), хотя желательно иметь аналоговый сигнал уровня. Проблема в том, что устье-зона пожаро-взрывоопасная, кроме того очень жесткие условия эксплуатации (диапазон раб окр среды t=-50..+50). К контактным датчикам много претензий (засорение штанги стопорение поплавка и т.п.). Может у кого есть идеи, как решить задачу?

[max123]

Посмотри на www.prosoft.ru или задай им свой вопрос по mail,
они тебе ответят.Там много различных уровнемеров.

[s_yakov]

Задача следующая. Требуется контролировать уровень бурового раствора в устье скважины (устье-это яма, примерно 2*2м, и глубиной около 1 метра). Высокой точности не требуется (можно даже релейного типа минимум с 4мя фиксированными уставками), хотя желательно иметь аналоговый сигнал уровня. Проблема в том, что устье-зона пожаро-взрывоопасная, кроме того очень жесткие условия эксплуатации (диапазон раб окр среды t=-50..+50). К контактным датчикам много претензий (засорение штанги стопорение поплавка и т.п.). Может у кого есть идеи, как решить задачу?

В трубу поставить уровнемер акустический. можно купить готовый во взрывобезопасном исполнении на Страрорусприборе.

[Ostver]

Для вашей задачи подойдет радарный уровнемер.

[oko7]

В трубу поставить уровнемер акустический. можно купить готовый во взрывобезопасном исполнении на Страрорусприборе.

Видимо, имеется в виду ультразвуковой датчик уровня. В этом случае трубу надо будет отдельно обогревать (причем с учетом взрывобезопасности ), иначе раствор с успехом в ней замерзнет. Кроме того, буровой раствор выносит на поверхность (т.е. в устье) разбуренную породу, которая в свою очередь осаждается на внутренних стенках трубы, уменьшая эффективный диаметр отверстия.

[oko7]

Для вашей задачи подойдет радарный уровнемер.

Согласен, этот вариант мы рассматривали, но цена радарного датчика уровня составила ~2300$, что абсолютно неприемлимо. Требуется наити как можно более дешевое, но эффетивное решение.

[Ostver]

Рассмотрите УЛМ-11А1.
Если не изменяет память, то буровой раствор имеет цементную основу, следовательно, обладает большой плотностью. Рассмотрите возможность измерения веса раствора в заданном объеме, далее, можно будет пересчитать, соответствие веса уровню (при условии постоянства габаритов ямы и плотности раствора). Так как раствор имеет высокую плотность, то и инерционность будет высокой, как следствие - колебания показаний датчика будут минимальными. В качестве датчика веса можно использовать тензометрический преобразователь, как дешевый вариант.

[oko7]

Рассмотрите УЛМ-11А1.

Что касается УЛМ-11А1 - это конечно ВЕЩЬ, но вешь по слишком неподъемной цене. Мы связывались с этой фирмой; там нам назвали цену ~70 000р/шт.
Что касается

Если не изменяет память, то буровой раствор имеет цементную основу, следовательно, обладает большой плотностью. Рассмотрите возможность измерения веса раствора в заданном объеме, далее, можно будет пересчитать, соответствие веса уровню (при условии постоянства габаритов ямы и плотности раствора). Так как раствор имеет высокую плотность, то и инерционность будет высокой, как следствие - колебания показаний датчика будут минимальными. В качестве датчика веса можно использовать тензометрический преобразователь, как дешевый вариант.

Идея оч интересна, мы еще над ней подумем. Пока сразу видны минусы, это: Плотность бур раствора постоянно меняется т. к. по мере проходки скважины меняются геологичесие свойства породы и т.д.; устье это просто яма в земле с отверстием скважины по центру (т.е. под него уже никакой датчик веса не вставишь(мож быть опускать в устье с раствором тензодатчик и судить по величине давления раствора - но опять вопрос с изм плотностью));габариты устья зависят от усталости конкретных роющих его помбуров-).

[s_yakov]

В трубу поставить уровнемер акустический. можно купить готовый во взрывобезопасном исполнении на Страрорусприборе.

Видимо, имеется в виду ультразвуковой датчик уровня. В этом случае трубу надо будет отдельно обогревать (причем с учетом взрывобезопасности ), иначе раствор с успехом в ней замерзнет. Кроме того, буровой раствор выносит на поверхность (т.е. в устье) разбуренную породу, которая в свою очередь осаждается на внутренних стенках трубы, уменьшая эффективный диаметр отверстия.

А в самом устье раствор не замерзает? Если нет - то можно попробовать датчик типа LM1830. принцип действия - изменение проводимости при наличии жидкости.

[Vitёk]

Я так понял, что раствор-это взвесь твёрдых частиц в жидкости. Соответственно и большое затухание ультразвука. Яхотел предложить использовать эхолот - положить его на дно устья и мерять толщу раствора над ним.
Ещё мысль использовать поплавковый датчик - только закрепить его не на вертикальной штанге (по которй он, насколько я понял, елозит вверх-вниз), а как в унитазном бачке, и использовать датчик поворота. Но такие идеи у вас наверняка были.

[Miron]

Задача следующая. Требуется контролировать уровень бурового раствора в устье скважины (устье-это яма, примерно 2*2м, и глубиной около 1 метра). Высокой точности не требуется (можно даже релейного типа минимум с 4мя фиксированными уставками), хотя желательно иметь аналоговый сигнал уровня. Проблема в том, что устье-зона пожаро-взрывоопасная, кроме того очень жесткие условия эксплуатации (диапазон раб окр среды t=-50..+50). К контактным датчикам много претензий (засорение штанги стопорение поплавка и т.п.). Может у кого есть идеи, как решить задачу?

Могу предложить посмотреть информацию на www.kontakt1.ryazan.ru
там есть инф. о различных сигнализаторах и измерителях уровня
все приборы имеют взрывозащищенное исполнение.
В зависимости от условий эксплуатации и типа среды можно подобрать
нужный вам сигнализатор или измеритель уровня.

[Ostver]

Плотность бур раствора постоянно меняется т. к. по мере проходки скважины меняются геологичесие свойства породы и т.д.; устье это просто яма в земле с отверстием скважины по центру (т.е. под него уже никакой датчик веса не вставишь(мож быть опускать в устье с раствором тензодатчик и судить по величине давления раствора - но опять вопрос с изм плотностью));габариты устья зависят от усталости конкретных роющих его помбуров-).

Тогда рассмотрите идею измерения высоты столба раствора над заданной точкой. В яму, максимально ближе к отверстию скважины, вводится часть трубы с одной стороны закрытая мембраной. Противоположная сторона трубы находится вне рабочей зоны; на этой стороне установлен датчик абсолютного давления. Конструкция должна быть герметичной, и, возможно, с небольшим избыточным давлением среды внутри - чувствительность выше и достаточно просто зафиксировать разгерметизацию. Длина трубы выбирается исходя из соображений места размещения датчика давления.

[oko7]

Ребят, спасибо за идеи.

А в самом устье раствор не замерзает? Если нет - то можно попробовать датчик типа LM1830. принцип действия - изменение проводимости при наличии жидкости.

Раствор в устье не должен замерзать никогда, иначе-прихват колонны бурильных труб - ЧП. Буровики сами делали датчики уровня релейного типа с помощю электродов (опускали медные заостренные жилы на разные уровни устья) но больше так рисковать не хотят. По нашему мнению оправданно, т.к. бур раствор может содержать в себе взрыво, пожароопасные смеси (нефть, метан и т.п.), поэтому сознательно делать его (раствор) рабочей средой для прохождения тока очень не хочется (слишком большая ответственность).

[oko7]

По поводу:

Я так понял, что раствор-это взвесь твёрдых частиц в жидкости. Соответственно и большое затухание ультразвука. Яхотел предложить использовать эхолот - положить его на дно устья и мерять толщу раствора над ним.

Да, в целом так и есть, раствор это именно такая взвесь+растворенные газы.
Идеи с эхолотом у нас еще не возникало-) Надо посмотреть про них поподробнее, мож сгодятся?
что касается:

Ещё мысль использовать поплавковый датчик - только закрепить его не на вертикальной штанге (по которй он, насколько я понял, елозит вверх-вниз), а как в унитазном бачке, и использовать датчик поворота. Но такие идеи у вас наверняка были.

Да такие идеи были и не получили одобрения. Дело в том, что на буровой установке(нашей, отечественной) все оборудование должно быть кувалдоустойчивым, иначе оно там не выживает. Любые поплавковые конструкции- для буровой бригады - великая головная боль.
Да, еще, как правило, раствор в устье бурлит и пенится.

[oko7]

Могу предложить посмотреть информацию на www.kontakt1.ryazan.ru
там есть инф. о различных сигнализаторах и измерителях уровня
все приборы имеют взрывозащищенное исполнение.
В зависимости от условий эксплуатации и типа среды можно подобрать
нужный вам сигнализатор или измеритель уровня.

С удовольствием бы посмотрел инфу, но эта ссылка кажется битая. Может ошибка закралась?

[oko7]

Тогда рассмотрите идею измерения высоты столба раствора над заданной точкой. В яму, максимально ближе к отверстию скважины, вводится часть трубы с одной стороны закрытая мембраной. Противоположная сторона трубы находится вне рабочей зоны; на этой стороне установлен датчик абсолютного давления. Конструкция должна быть герметичной, и, возможно, с небольшим избыточным давлением среды внутри - чувствительность выше и достаточно просто зафиксировать разгерметизацию. Длина трубы выбирается исходя из соображений места размещения датчика давления.

Идея понравилась-) Труба должна быть запаяна с обоих концов, с установленным внутри датчиком. На внешней стенке сделать штуцер для нагнетания газа внутрь и разъем для подключения датчика. Мембрану потребуется защитить от попадания крупных частиц (чем-то вроде сетки наверное). Причем, насколько я понимаю профиль трубы, и геометрия может быть любая. Но остается вопрос с изменяющейся плотностью раствора (такую частую тарировку датчика никто делать не будет). Диапазон изменения плотности раствора примерно 1:3. Можно конечно отдельно ставить датчик измерения плотности и, в соответствии с ним, тарировать датчик уровня, но накладно и громоздко.

[Ostver]

Причем, насколько я понимаю профиль трубы, и геометрия может быть любая.

Профиль трубы любой; мембраны, думаю, предпочтительнее круглый. Геометрия, а точнее совокупность таких параметров как площадь, материал мембраны и внутренний объем трубы повлияют на необходимое избыточное давление заполняемой среды и чувствительность используемого датчика. Думаю вместо мембраны допустимо использовать сильфон.

Но остается вопрос с изменяющейся плотностью раствора (такую частую тарировку датчика никто делать не будет).

Коррекцию по плотности раствора, в вашем случае, думаю лучше проводить не специальным датчиком, а поплавковым - измерять силу Архимеда, т.е. погружая его в раствор. Причем возможны два пути решения:
1. Ввести дополнительную мембрану (сильфон) с закрепленным поплавком. Эта мембрана будет создавать компенсирующее разряжение внутри трубы взависимости от плотности раствора.
2. Ввести отдельный поплавковый датчик с электрическим выходом, а компенсацию проводить программно, контроллирующей системой. Из соображения взрывобезопасности применить неконтактный датчик.

[oko7]

Есть еще проблемки:-( Устье постепенно "заиливается" осевшим шламом из бур раствора. Скорость заиливания зависит от производительности шламовых насосов (они выкачивают раствор из устья и подают в циркуляционную систему) -скорости движения раствора от скважины до входа в "улитку" насоса. 2. На сильфон будет действовать не только статическая составляющая давления, но и динамическая, вызванная кинетической энергией движущегося раствора. Все-таки РАДАР это ВЕЩЬ-(

[Miron]

Да действительно ссылка битая

теперь это надо делать так www.kontakt-1.ru

[veter]

а всётаки в чём загвоздка применения ультразвука?

[Axel]

С ультразвуком проблем много: использование У/З локации поверхности раствора в таких условиях (температура, сквозняки и т.д.) видится проблематичным, а живучесть сенсорной системы - явно недостаточной. Возбуждение и контроль У/З колебаний в твердом теле (напр. металлическом стержне) трудно представить взрывобезопасным. При невысоких точностных требованиях можно попытаться контролировать реактивные параметры петли, частично погруженной в раствор - на подходящих частотах они могут ощутимо зависеть от длины погруженного участка

[elantra]

Почему все-таки не использовать медные жилы и использовать дискретные входы в искробезопасном исполнении.

[sensor_ua]

Помнится облом/стирание бура узнавали по разлому капсулы (в нем) с неприятным на запах легким негорючим газом

[Alich]

Мы можем сделать датчик. По сути будет оптический сигнализатор уровня с 4-я...9-ю уставками. По выходу можем установить реле, или любой другой сигнал (токовая петля, цифровой последовательный выход с любым интерфейсом). Подобные поставляли на уралмаш, северсталь и в кучу других мест. Есть возможность поставить средоразделитель. Такое делали для грязевых ям.
К сожалению в виду перезда сайта пока нет - пишите на e-mail tevelev@mv.ru. Или звоните +79176211467. Тевелев Лев Вениаминович.