[go: up one dir, main page]

SU1196778A1 - Method of contactless measurement of liquid electric conductivity and apparatus for accomplishment of same - Google Patents

Method of contactless measurement of liquid electric conductivity and apparatus for accomplishment of same Download PDF

Info

Publication number
SU1196778A1
SU1196778A1 SU843743075A SU3743075A SU1196778A1 SU 1196778 A1 SU1196778 A1 SU 1196778A1 SU 843743075 A SU843743075 A SU 843743075A SU 3743075 A SU3743075 A SU 3743075A SU 1196778 A1 SU1196778 A1 SU 1196778A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
liquid
current
output
electrical conductivity
Prior art date
Application number
SU843743075A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Евгеньевич Моисеев
Константин Борисович Тимофеев
Мария Михайловна Иванова
Original Assignee
Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного бурения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного бурения filed Critical Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного бурения
Priority to SU843743075A priority Critical patent/SU1196778A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1196778A1 publication Critical patent/SU1196778A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области электрометрии жидкости, оно может быть использовано дл  измерени  электропроводности текущего бурового . раствора при проводке скважин. Цель .изобретени  - повышение точности измерени  за счет снижени  вли ни  на результаты измерений нестабильности частоты и амплитуды колебаний источника переменного напр жени . В зазор магнитом гкого сердечника питающего трансформатора (ПТ) 4 заставлена магнитотверда  вставка (МБ) 5 с. пр моугольной петлей гистерезиса. Во врем  насьпценного состо ни  MB магнитный поток пропорционален току. Врем  перемагннчивани  МБ равно времени измерени  тока. В хидкостной витке 7 наводитс  ЭДС Напр жение, снимаемое с измерительного трансформатора 6, содержит полез ьй сигнв  от импульса тока в жнпкостном витке 7 и наведенную квадратурную помеху. Такой же по форме импульс потенциала , возникающий в результате скачкообразного изменени  индуктивности обмотки ПТ 4, подаётс  на один из входов блока компенсации квадратурной помехи 8, второй вход которого соединен с измерительным трансформатором 6. Выход блока компенсации 8 через фильтр высокой частоты 9 соединен с входом блока двойного интегрировани  10, выход которого соединен с входом детектот а ра 11. Выход детектора fI соединен с входом сглаживающего фильтра 12. 2с. п. ф-лы, 3 ил. 00The invention relates to the field of liquid electrometry, it can be used to measure the electrical conductivity of a current drilling rig. solution when conducting wells. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by reducing the influence on the measurement results of frequency instability and amplitude of oscillations of the alternating voltage source. The magnetically hard insert (MB) is forced into the gap by the magnet of the soft core of the supply transformer (ПТ) 4 for 5 s. rectangular hysteresis loop. During the evaluation of MB, the magnetic flux is proportional to the current. The remap time MB is equal to the current measurement time. In the liquid-current loop 7, the emf is induced. The voltage taken from the measuring transformer 6 contains a useful signal from the current pulse in the capacitive loop 7 and induced quadrature interference. A potential pulse of the same form, resulting from a jump-like change in the inductance of the PT 4 winding, is fed to one of the inputs of the quadrature interference block 8, the second input of which is connected to the measuring transformer 6. The output of the compensation block 8 is connected to the block input through the high-frequency filter 9 double integration 10, the output of which is connected to the input of detector 11. 11. The output of detector fI is connected to the input of the smoothing filter 12. 2c. n. f-ly, 3 ill. 00

Description

1 one

Изобретение относитс  к области лектрометрии жидкости, и, в частости , может быть применено дл  изерени  электропроводности текущего урового раствора при проводке скваин .The invention relates to the field of liquid electrometry, and, in particular, can be used to measure the electrical conductivity of a current solution level when conducting a well.

Цель изобретени  - повьшение точности измерений за счет снижени  вли ни  на результаты змерений нестабильности частоть ;и амплитуды колебаний источника переменного напр жени . . ., ;The purpose of the invention is to increase the measurement accuracy by reducing the effect on the measurement results of frequency instability and the amplitude of oscillations of the alternating voltage source. . .,

Способ бесконтактнего измерени  электропроводности жидкости заключаетс  в том, что в жидкостном витке возбу адают ток с помощью возбуждающего контура, запитываемого синусоидальным током, амплитуда которого больше величины, соответствующей насьпценному состо нию .сердечника возбуждающего контура. Величину электропроводности жидкости определ ют по площади и временному интервалу между разнопол рными импульсами , снимаемыми с измерительного контура.The method of contactless measurement of the electrical conductivity of a liquid is that a current is excited in the liquid coil by means of an excitation circuit fed by a sinusoidal current whose amplitude is greater than the value corresponding to the primary state of the exciter circuit. The magnitude of the electrical conductivity of the fluid is determined by the area and time interval between the opposite-polarity pulses taken from the measuring circuit.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ дл  измерени  электропроводности жидкости; на фиг. 2 и 3 - эпюры напр жений в характерных точках устройства во врем  его работы.FIG. 1 is a block diagram of a device implementing a method for measuring the conductivity of a fluid; in fig. Figures 2 and 3 show stress diagrams at characteristic points of the device during its operation.

Устройство содержит источник переменного напр жени  1, подключенный через дополнительное активное сопротивление 2 (R,on) и сопротивление 3 линии св зи к обмотке питающего трансформатора (ПТ) 4, сердечник которого содержит магнитотвердую вставку (MB) 5. ПТ 4 и измерительный трансформатор 6 св заны между собой жидкостным витком 7, образуемым при измерении замкнутым пространственным контуром, заполненным исследуемой жидкостью. Измерительный трансформатор 6 через сопротивление 3 линии св зи подключен к одному из входов блока компенсации квадратурной помехи 8, вход которого через сопротивление 3 линии св зи.соединен с обмоткой ПТ 4. Выход.блока компенсации 8 соединен через фильтр высокой частоты 9 с блоком интегрировани  10, выход которого соединен с входом детектора 11. Выход детектора 11 соединен с входом сглаживающего фильтра 12.The device contains a source of alternating voltage 1, connected through an additional active resistance 2 (R, on) and resistance 3 of the communication line to the winding of the supply transformer (PT) 4, the core of which contains a magnetic hard insert (MB) 5. PT 4 and measuring transformer 6 are interconnected by a liquid coil 7 formed when measured by a closed spatial contour filled with the liquid under study. The measuring transformer 6 is connected through one of the inputs of the quadrature disturbance compensation unit 8 through the resistance 3, the input of which through the resistance 3 of the communication line is connected to the PT 4 winding. Compensation block 8 is connected through a high-frequency filter 9 to the integrator 10 whose output is connected to the input of the detector 11. The output of the detector 11 is connected to the input of the smoothing filter 12.

967782967782

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

По обмотке питающего трансформатора .пропускают синусоидальный ток 5 I достаточно большой амплитуды, при этом магнитный поток Ф сердечника измен етс  следующим образом.A sinusoidal current 5 I of sufficiently large amplitude is passed through the winding of the supply transformer, while the magnetic flux F of the core is changed as follows.

Во-врем  насьщенного состо ни  МБ магнитный поток Ф пропорционален току I; в течение времени dt процесса перемагничивани  МБ магнитный поток скачкообразно (сравнительно, быстро ) измен етс , причем врем  ut этого изменени  J5 равно времени изменени  тока 1At the time of the steady state MB, the magnetic flux F is proportional to the current I; during the time dt of the magnetization reversal process MB, the magnetic flux changes abruptly (comparatively, quickly), and the time ut of this change J5 is equal to the time of current change 1

между определе.нными значени ми его величины и зависит от амплитуды и частоты тока 1. В жидкостном витке наводитс  ЭДС и течет ток i,between certain values of its magnitude and depends on the amplitude and frequency of the current 1. In the liquid coil, an emf is induced and a current i flows,

20 пропорциональный производной -;- и20 proportional to the derivative -; - and

atat

электропроводности витка 6. Изменение магнитного пол  тока i снимаетс  измерительным трансформатором, 25 причем, наведенна  в нем полезна the electrical conductivity of coil 6. The change in the magnetic field of current i is removed by a measuring transformer, 25 of which is useful in it.

ЭДС t пропорциональна производнойEMF t is proportional to the derivative

didi

7-, следовательно и произведению7-, therefore, the product

at ,at,

6 --- 30 ti 6 --- 30 ti

Напр жение U.,, (т. 13), снимает с измерительного трансформатора, содержит полезный сигнал от импульса тока в жидкостном витке и наведенную квадратурную помеху, пропорциональную производной и по форме идентичную току в жидкостном витке i. Такой же по форме импульс потенциала , возникающий в результате скачкообразного изменени  индуктивности обмотки ПТ, снимаетс  с т. 14и подаетс  на один из входов блока компенсации квадратурной помехи, представл ющего собой суммирующий усилитель с регулируемым коэффициентом передачи. На второй вход блока компенсации подаетс  сигнал с измерительного трансформатора (т. 13).The voltage U. ,, (т. 13), removes from the measuring transformer, contains the useful signal from the current pulse in the liquid coil and induced quadrature interference proportional to the derivative and in form identical to the current in the liquid coil i. A similarly shaped potential impulse resulting from an abrupt change in the inductance of the PT winding is removed from step 14 and fed to one of the inputs of the quadrature interference compensation unit, which is a summing amplifier with an adjustable transmission coefficient. The second input of the compensation unit is supplied with a signal from the measuring transformer (v. 13).

После подавлени  низкой частоты фильтром ВЧ (т. 15) и при последующем двухкратном интегрировании (т. 16) амплитуда сигнала не зависит от интервала времени dt, определ ющегос  временем перехода МБ из одного насьпценного состо ни  в другое, а 55 следовательно, от амплитуды и частоты тока I, и пропорциональна произведению (эйФ , причем величина дф посто нна. После детектировани After suppressing the low frequency by the RF filter (vol. 15) and with subsequent double integration (vol. 16), the amplitude of the signal does not depend on the time interval dt, which is determined by the transition time of the MB from one state to another, and 55 therefore, on the amplitude and current frequency I, and is proportional to the product (ef, and the value of df is constant. After detecting

(т, 17) сглаживани  (т.8) сигнал в аналоговой форме соответствует электропроводности жидкости.(t, 17) smoothing (v. 8) the signal in analog form corresponds to the electrical conductivity of the liquid.

Ф.ормула изобретени F. formula

1. Способ бесконтактного измерени  электропроводности жидкости, заключающийс  в том, что с помощью возбуждающего контура,к которому приложено переменное напр жение,в жидкостном витке возбуждают ток,величина которогопропорциональна электропроводности жидкости, о величине которой суд т по колебани м в измерительном контуре,отличающийс  тем, что, с целью повышени  точност измерений при одновременном снижении требований к стабильности частоты и амплитуды колебаний источника переменного напр жени , по возбуждающему контуру пропускают синусоидальный ток, амплитуда которого больше величины, соответствующей насьш5енному состо нию сердечника возбуждающего контура, при этом магнитный поток сердечника измен етс  между значени ми насьпценного состо ни , а величину электропроводности жидкости определ ют по площади и временному интервалу между разнопол рными импульсами, снимает1. A method for contactless measurement of the electrical conductivity of a fluid, which means that with an excitation circuit to which an alternating voltage is applied, a current is excited in the fluid coil, the magnitude of which is proportional to the electrical conductivity of the fluid, the magnitude of which is judged by the oscillations in the measuring circuit, differing from that, in order to increase the measurement accuracy while reducing the requirements for frequency stability and amplitude of oscillations of the alternating voltage source, along the exciting skip circuit A sinusoidal current, the amplitude of which is greater than the magnitude corresponding to the full state of the core of the exciting circuit, the magnetic flux of the core varies between the values of the normal state, and the magnitude of the electrical conductivity of the fluid is determined by the area and the time interval between the alternating pulses

9677896778

мыми с измерительного контура.from the measuring circuit.

2. Устройство дл  бесконтактного измерени  электропроводности жид- ; кости, содержащее источник пере , менного напр жени , питающий и измерительный трансформаторы, св занные между собой жидкостным витком , отличаю.щеес  тем, что, с целью повьш1ени  точности из JO мерений при одновременном снижении требований к стабильности частоты и амплитуды колебаний источника переменного напр жени , магии- том гкий сердечник питающего тран .- сформатора разомкнут, а в его зазор вставлена магнитотверда  вставка с пр моугольной петлей гистерезиса, причем питающий трансформатор через большое активное сопротивление и -- сопротивление линии св зи питаетс  от источника переменного напр жени  и одновременно соединен с одним из , входов блока компенсации квадратурной помехи, второй вход которого соединен с измерительным трансформатором , выход блока компенсации соединен через фильтр высокой частоты с входом блока двойного интегрировани , выход которого соединен с входом детектора, выход детектора соединен с входом сглаживающего фильтра.2. A device for contactless measurement of electrical conductivity; The bones containing the alternating voltage source, the power supply and the measuring transformers connected to each other by a liquid coil are different in that in order to improve the accuracy of JO measurements while reducing the requirements for frequency stability and amplitude of oscillations of the alternating voltage source , by the magic of the soft core of the supplying transformer, the transformer is open, and a magnetic-hard insert with a rectangular hysteresis loop is inserted into its gap, the supply transformer through high active resistance and the resistance of the communication line is powered by an alternating voltage source and simultaneously connected to one of the inputs of the quadrature interference compensation unit, the second input of which is connected to the instrument transformer, the output of the compensation unit is connected through a high-frequency filter to the input of the double integration unit, the output of which is connected to the input detector, the output of the detector is connected to the input of a smoothing filter.

иand

ISIS

иand

ПP

Фиг.З .Fig.Z.

Claims (3)

Формула изобретенияClaim 1. Способ бесконтактного измерения электропроводности жидкости, заключающийся в том, что с помощью возбуждающего контура,к которому приложено переменное напряжение,в жидкостном витке возбуждают ток,величина которогопропорциональна электропроводности жидкости, о величине которой судят по колебаниям в измерительном контуре, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений при одновременном снижении требований к стабильности частоты и амплитуды колебаний источника переменного напряжения, по возбуждающему контуру пропускают синусоидальный ток, амплитуда которого больше величины, соответствующей насыщенному состоянию сердечника возбуждающего контура, при этом магнитный поток сердечника изменяется между значениями насыщенного состояния, а величину электропроводности жидкости определяют по площади и временному интервалу между разнополярными импульсами, снимает1. The method of non-contact measurement of the electrical conductivity of a liquid, which consists in the fact that using an exciting circuit to which an alternating voltage is applied, a current is excited in a liquid coil, the value of which is proportional to the electrical conductivity of the liquid, the value of which is judged by the fluctuations in the measuring circuit, characterized in that, in order to increase the accuracy of measurements while reducing the requirements for stability of the frequency and amplitude of oscillations of an alternating voltage source, I pass along the exciting circuit t is a sinusoidal current, the amplitude of which is greater than the value corresponding to the saturated state of the core of the exciting circuit, while the magnetic flux of the core varies between the values of the saturated state, and the electrical conductivity of the liquid is determined by the area and time interval between bipolar pulses, 1196778 9 мыми с измерительного контура.1196778 9 with the measuring circuit. 2. Устройство для бесконтактного измерения электропроводности жидкости, содержащее источник пере-2. A device for non-contact measurement of electrical conductivity of a liquid containing a source of 5 менного напряжения, питающий и измерительный трансформаторы, связанные между собой жидкостным витком, отличаю .щееся тем, что, с целью повышения точности из10 мерений при одновременном снижении требований к стабильности частоты и амплитуды колебаний источника переменного напряжения, магнитомягкий сердечник питающего тран15 сформатора разомкнут, а в его зазор вставлена магнитотвердая вставка с прямоугольной петлей гистерезиса, причем питающий трансформатор через большое активное сопротивление и сопротивление линии связи питается от источника переменного напряжения и одновременно соединен с одним из . входов блока компенсации квадратурной помехи, второй вход которого 25 соединен с измерительным трансформатором, выход блока компенсации соединен через фильтр высокой частоты с входом блока двойного интегрирования, выход которого соединен с входом детектора, выход детектора соединен с входом сглаживающего фильтра.5 variable voltage supply and measuring transformers connected by a liquid coil, characterized in that, in order to increase the accuracy of 10 measurements while reducing the requirements for stability of the frequency and amplitude of oscillation of the AC voltage source, the soft magnetic core of the supply transformer 5 is open, and a magnetically hard insert with a rectangular hysteresis loop is inserted into its gap, and the supply transformer is fed through a large resistance and the resistance of the communication line from AC voltage source and is simultaneously connected to one of. the inputs of the quadrature interference compensation unit, the second input of which 25 is connected to the measuring transformer, the output of the compensation unit is connected through a high-pass filter to the input of the double integration unit, the output of which is connected to the detector input, the output of the detector is connected to the input of the smoothing filter. Фиг гFig g
SU843743075A 1984-05-16 1984-05-16 Method of contactless measurement of liquid electric conductivity and apparatus for accomplishment of same SU1196778A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843743075A SU1196778A1 (en) 1984-05-16 1984-05-16 Method of contactless measurement of liquid electric conductivity and apparatus for accomplishment of same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843743075A SU1196778A1 (en) 1984-05-16 1984-05-16 Method of contactless measurement of liquid electric conductivity and apparatus for accomplishment of same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1196778A1 true SU1196778A1 (en) 1985-12-07

Family

ID=21119914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843743075A SU1196778A1 (en) 1984-05-16 1984-05-16 Method of contactless measurement of liquid electric conductivity and apparatus for accomplishment of same

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1196778A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US № 3806798, кл. 324-30, 1974. Авторское свидетельство СССР 775683, кл. G 01 N 27/02, 1980. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4188577A (en) Pulse eddy current testing apparatus for magnetic materials, particularly tubes
JPH10513549A (en) DC and AC current sensors with sub-loop operated current transformers
CN105929347A (en) Method for quickly measuring magnetic characteristics of magnetic materials
SU847947A3 (en) Device for continuous testing of steel web material
US3007106A (en) Current meter and probe therefor
SU1196778A1 (en) Method of contactless measurement of liquid electric conductivity and apparatus for accomplishment of same
US2560132A (en) Unbalanced magnetometer
GB2060901A (en) Integral field magnetic flowmeter
US5831424A (en) Isolated current sensor
Birkelbach et al. Very low frequency magnetic hysteresis measurements with well-defined time dependence of the flux density
RU2079849C1 (en) Device for measuring currents
SU494710A1 (en) Device for measuring the saturation flux of thin ferromagnetic films
US3281672A (en) Apparatus including an oscillator for detecting faults in coil windings and having means for comparing the frequency and amplitude of the oscillator output signal
JPS568563A (en) Measuring device for reactance change
SU1352426A1 (en) Device for measuring magnetic field intensity
RU2073250C1 (en) Method and device for determining dynamic induction of reactor
SU1383239A1 (en) Method of determining magnetic moment of ferromagnetic particles in liquid
SU1188630A1 (en) Method of non-contact multiparameter inspection of articles from electro-conducting materials
JPH01105188A (en) Method and device for measuring alternating current magnetic characteristic
SU1168879A1 (en) Device for measuring static magnetic parameters of ferromagnetic materials
SU1273855A1 (en) Device for measuring variable magnetic field
RU1637530C (en) Device to measure transfer currents
SU1582010A1 (en) Apparatus for dynamic strain measuring of parts of rotating objects
SU1499215A2 (en) Method of checking physico-mechanical parameters of articles made of ferromagnetic materials
SU1529139A1 (en) D.c. transformer