Ультразвуковой расходомер жидкости и газа
Пьезокерамика для нефтегазовой разведки: Ультразвуковые расходомеры
Пьезокерамические элементы играют ключевую роль в ультразвуковых расходомерах для измерения потока нефти и газа. Эти расходомеры работают по принципу отправки и приема ультразвуковых сигналов через поток жидкости или газа. Пьезокерамические диски выступают в роли сердца этого процесса: они преобразуют электрическую энергию в ультразвуковые колебания (как передатчик), а затем улавливают эти колебания с другой стороны трубы и преобразуют их обратно в электрический сигнал (как приёмник).
Как это работает в скважине?
Описанная технология также может быть использована для питания диагностического оборудования прямо в нефтяной скважине. Вместо того чтобы тянуть кабели с поверхности, можно разместить устройство с пьезокерамическими пластинами прямо на буровой колонне.
Принцип работы автономного источника питания:
- Источник энергии: Вибрации и удары, которые естественным образом возникают при бурении, раскачивают специальный ударный механизм внутри устройства.
- Преобразование энергии: Эти механические вибрации воздействуют на пьезокерамические пластины.
- Результат: Пластины генерируют электрический ток, который накапливается в аккумуляторе.
- Польза: Эта энергия питает sensors (датчики) и измерительные instruments (приборы), которые следят за условиями в скважине в реальном времени (например, за давлением, температурой и потоком), что является ключевым для эффективного и безопасного обнаружения и добычи нефти и газа.
Проще говоря: Эта технология позволяет создать автономный источник питания для подземных датчиков, используя энергию самого процесса бурения, что делает мониторинг скважины более эффективным и надежным.
Типовые пьезокерамические диски (PZT) для ультразвуковых расходомеров от HE-SHUAI:
| Модель | Размеры (мм) | Резонансная частота (МГц) | Емкость (пФ) | Kp | Kt | d33 | Температура Кюри (°C) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| HS-5AF08010 | Φ8 × 1 | 2.0МГц±5% | 530±10% | 0.65 | 0.43 | 350× | 350 |
| HS-5HF08010 | Φ8 × 1 | 2.0МГц±5% | 850±10% | 0.64 | 0.44 | 400× | 330 |
| HS-5AF08020 | Φ8 × 2 | 1.0 МГц±5% | 265±10% | 0.65 | 0.43 | 350× | 350 |
| HS-5HF08020 | Φ8 × 2 | 1.0 МГц±5% | 430±10% | 0.64 | 0.44 | 400× | 330 |
| HS-5AF10010 | Φ10 × 1 | 2.0 МГц±5% | 840±10% | 0.65 | 0.44 | 350× | 350 |
| HS-5HF10010 | Φ10 × 1 | 2.0 МГц±5% | 1350±10% | 0.64 | 0.43 | 400× | 330 |
| HS-5AF10020 | Φ10 × 2 | 1.0 МГц±5% | 420±10% | 0.65 | 0.44 | 350× | 350 |
| HS-5HF10020 | Φ10 × 2 | 1.0 МГц±5% | 680±10% | 0.65 | 0.45 | 400× | 330 |
| HS-5AF15010 | Φ15 ×1 | 2.0 МГц±5% | 1970±10% | 0.65 | 0.43 | 350× | 350 |
| HS-5HF15010 | Φ15 × 1 | 2.0 МГц±5% | 3200±10% | 0.65 | 0.45 | 400× | 330 |
| HS-5AF15020 | Φ15 × 2 | 1.0 МГц±5% | 980±10% | 0.66 | 0.43 | 350× | 350 |
| HS-5HF15020 | Φ15 × 2 | 1.0 МГц±5% | 1600±10% | 0.65 | 0.45 | 400× | 330 |
| HS-5AF16010 | Φ16×1 | 2.0 МГц±5% | 2200±10% | 0.65 | 0.45 | 350× | 350 |
| HS-5HF16010 | Φ16×1 | 2.0 МГц±5% | 3600±10% | 0.65 | 0.45 | 400× | 330 |
| HS-5HF16020 | Φ16 × 2 | 1.0 МГц±5% | 1850±10% | 0.65 | 0.45 | 400× | 330 |
| HS-5AF16020 | Φ16 × 2 | 1.0 МГц±5% | 1100±10% | 0.65 | 0.45 | 350× | 350 |
| HS-5AF20010 | Φ20×1 | 2.0 МГц±5% | 3560±10% | 0.66 | 0.43 | 350× | 350 |
| HS-5HF20010 | Φ20×1 | 2.0 МГц±5% | 5800±10% | 0.65 | 0.45 | 400× | 330 |
| HS-5AF20020 | Φ20×2 | 1.0 МГц±5% | 1780±10% | 0.65 | 0.43 | 350× | 350 |
| HS-5HF20020 | Φ20×2 | 1.0 МГц±5% | 2900±10% | 0.65 | 0.45 | 400× | 330 |
| HS-5AF25010 | Φ25 × 1 | 2.0 МГц±5% | 4600±10% | 0.66 | 0.43 | 350× | 350 |
| HS-5HF25010 | Φ25 × 1 | 2.0 МГц±5% | 7500±10% | 0.65 | 0.45 | 400× | 330 |
| HS-5AF25020 | Φ25 × 2 | 1.0 МГц±5% | 2300±10% | 0.65 | 0.43 | 350× | 350 |
| HS-5HF25020 | Φ25 × 2 | 1.0 МГц±5% | 3700±10% | 0.65 | 0.45 | 400× | 330 |
| HS-5AF40020 | Φ40 × 2 | 1.0 МГц±5% | 7200±10% | 0.65 | 0.45 | 350× | 350 |
