[实用新型]水泥灰面自动监测仪

说明书

本实用新型涉及一种石油勘探钻井过程中固井作业对立式风动水泥罐装灰、固井、打水泥塞、堵漏等对水泥排量提供直接可靠的定量数据，也可监测金属、塑料密封罐内各种粉尘、微粒状物质的料面位置。

目前使用的LW－1A料位测试仪是采用长、短电极原理。实际使用时需根据水泥的不同比重所产生的压力变化而进行调试，要调试到最佳位置比较困难，另外长短电极间易夹水泥而导通，出现错误显示和发生其它故障，且仪器使用220V交流电源，而井场电缆拉接不便，井场多水潮湿，电缆受潮易出现漏电现象，使用极不安全。

本实用新型的目的是为了提供一种水泥灰面位置自动监测，有明显的料位显示，使用不因水泥比重、湿度变化而做任何调试，自带充电装置及自充电保护装置，机动性强，操作简单，安全可靠，能保证其固井质量。

为达到上述目的，本实用新型采用阻流式电子开关电路控制器，对风叶片受阻（有灰时）微电机停止转动和不受阻（无灰时）微电机转动两种状态，电动机两端出现高低不同的电位，所引起电流变化而形成一个脉冲信号，通过电子开关控制器实现信号指示器终端显示，达到水泥灰面自动监测的目的，信号源来自罐内有灰无灰时微电机的动静两态，不因水泥比重变化，灰状物质粒状粗细变化而受其影响，设计有充电装置，因而具有性能稳定，安全可靠，操作简单，安装维修方便等特点。

本实用新型的目的是这样实现的：按固井施工设计要求监测若干个料位，将若干个微电机均布安装在电机盒内，电路并联连接，再将电机盒固定在立式风动罐内，通过组合插座连接电源和电子开关监测仪，需要监测时，打开电源开关，罐内无灰，微电机转动，各层位指示灯不亮；罐内灰位下降时，灰罐上部逐渐无灰，由上而下的风叶片逐渐不受阻，微电机依次转动，指示灯不亮，有灰的层位风叶片受阻不转动，微电机停转，两端电位发生变化，通过电子开关控制器进行自动处理，有灰层位的指示灯亮，从而达到了自动监测的目的。

图1：本实用新型自动监测仪箱体面板图

图2：本实用新型自动监测仪结构示意图

图3：本实用新型微电机装配示意图

图4：本实用新型工作原理图

图5：本实用新型单组电路示意图

下面结合附图给出本实用新型的实施例：

将二组以上电子开关控制器、信号显示器的电阻R₄装在印刷电路板［5］上，印刷电路板［5］、电瓶［7］、变压器［8］安装在箱体［1］内，箱体［1］面板上设置有电压表［2］、充电电源指示灯［3］、监测信号指标灯［4］，电源开关［11］，电机盒组合插座［10］和充电电源插座［9］；将一个以上带有风叶片［13］的微电机［12］安装在电机盒［14］内，电路并联，把电机盒［14］固定在立式灰罐［16］内，通过组合插座［10］与电子开关监测仪连接。本设计将风动立式罐分为30个层面，要求30个料位显示，把30个微电机各串联一个分流电阻R1后均装在2节电机盒内，电机盒［14］垂直固定于罐内支架上，30^＃、1^＃微电机分别定位于立式风动罐［17］内壁垂直边上下顶点，电机盒节间用插头插座［15］连接；把电子开关控制器的BG₁三极管基极串接分流电阻R₂和二极管后接入微电机［12］的A端，BG₁、BG₂射基连接，BG₂的集电极串接监测信号指示器的R₄和发光二极管E，把30组电子开关控制器、信号指示器的R₄和充电装置的整流电路、控制电路分别装配在三块印刷电路板［5］上，通过电路板固定装置［6］安在箱体［1］内，连接电瓶［7］供给6V电源。当需要监测时，打开电源开关［11］，缸内无灰，30个微电机转动，A点电位约4.3V，通过R₂供给BG₁基极电流，B点电位约0.7V，BG₁饱和，C点电位约0.3V，BG₂集电极电流约为0，指示灯不亮；若缸内有20个料位的灰，有灰处的微电机受阻不转动，A点电位降为0.2V，使BG₁的集电极电流为0，C点电位上升到0.75V，BG₂饱和，1～20号指示灯亮，其余灯不亮，经室内试验和现场使用证明，设计原理可行，达到研制目的，避免了注水泥作业失误，保证固井质量。

本装置设计使用直流电源，充电装置变压器［8］、电瓶［7］置于箱体［1］内，通过充电电源插座［9］连接交流电源，有明显的充电指示［3］，充至6V自动切断。