149082. lajstromszámú szabadalom • Nyomásmérőfej főleg olajkutak talpnyomásának mérésére

2 149.082 abban sűrűsödő levegő vagy gáz nyomása éppen megegyezzék a külső olajnyomással. Meghatározott nyomásérték elérése, vagy egy bizonyos időtartam, eltelése után a kompenzáló nyomást állandósítjuk. Ettől kezdve a külső nyomás megváltozását az érzékelő szerv, pl. membrán alakváltozással követi. A nyomásváltozással arányos alakváltozás mérésére célszerűen távjelzésre alkalmas elektromechanikus mérőátalakítót alkalmazunk. Ez lehet differenciáltranszformátor, nyúlásmérőbélyeg, piezoelektromos, magnetostrikciós, kapacitív, vagy tetszőleges más elven működő készülék. Ha pl. azt kívánjuk; hogy a műszer még 0,01 atmoszféra nyomásváltozást is jól érzékeljen, a membrán úgy méretezendő, hogy 1 atm. külső nyomásváltozás már .maximális alakváltozást okozzon, mivel az elektromechanikus mérőátalakítókkal elérhető pontosság a nehéz üzemi viszonyok miatt kb. 1%, a max. alakváltozásra vonatkoztatva. Kívánság szerint azonban a mérőfej a példában ismertetett adatoktól eltérően, tetszőleges pontosságra vagy tetszőleges nyomásváltozás mérésére is méretezhető. A műszer mérőfejének egy példaképpeni kiviteli alakját az 1. és 2. ábra, más példaképpeni kiviteli alakját a 3. ábra szemlélteti. Az ábrák megegyező alkatrészeinek jelölése azonos. Amint ez az 1. és 2. ábrából látható, az 1 membrán a 2 alakálló házban nyer elhelyezést, gondosan tömített kivitelben. Az olaj egyrészt a 2 ház 3 homlokfuratain az 1 membránhoz hatol és átadja a nyomást a külső membránfelületnek, másrészt a ház 4 palástfuratain beömölve, az 5 alakváltozásra képes tartályt összenyomódásra kényszeríti. A tartályban levő levegő vagy ,gáz a 6 nyíláson keresztül kiegyenlítődve, ellennyomást gyakorol az 1 membrán belső felületére. Mivel a külső és belső nyomás azonos, a membrán tehermentesített állapotban marad. A mérőfej leeresztése során a környezeti nyomás egyre növekszik, az 5 tartály térfogata egyre csökken, amíg el nem éri a 2. ábrán rajzolt állapotot. Ekkor a 6 nyílás bezárul, a kompenzáló nyomás tovább nem változik, az olajnyomás további növekedése hatására az 1 membrán deformálódni kezd. Az 5 tartály megfelelő méretezésével elérhető, hogy a 6 nyílás bezáródásához szükséges nyomás valamivel kisebb legyen az olajkút talpnyomásánál, így a mérőfejet teljesen leeresztve a fúrólyukba, a membrán kissé előfeszített állapotba kerül. Ezután a membrán az olajnyomás megváltozását alakváltozással követi. A 3. ábra szerinti mérőfej-konstrukció annyiban tér el az 1. és 2. ábrán látható megoldástól, hogy az 1 membrán belső felületére ható kompenzáló nyomás állandósulása nem azáltal következik be, hogy a mérőfej leeresztése során az 5 tartály zsugorodása által a 6 nyílás elzáródik, hanem a mérőfejet a fúrólyuk talppontjába leeresztve, a 6 nyílást a 7 elzárószerkezettel zárjuk el. A 7 elzárószerkezet célszerűen, óraművel működhet, amely az óramű megindításától számított meghatározott idő múlva lép működésbe, vagy villamos vezérlésű szelepként alakítható ki, amely a 6 nyílást a föld felszínéről megfelelő időpontban zárja el. A távműködtetés akár külön kábellel, akár az egyébként is szükséges mérőkábelekkel megvalósítható. A 3. ábra szerinti kiviteli alakú mérőfej pontosabb mérések elvégzésére alkalmas, mint az 1. és 2. ábrán ismertetett mérőfej-konstrukció. Az 1., 2. és 3. ábrákon látható példaképpeni konstrukcióknál az 1 membrán alakváltozását —, amely a mérendő nyomásváltozással arányos — d if ferenciál transzformátor os elektromechanikus mérőátalakítóval alakítjuk át távjelzésre alkalmas villamos 'mennyiséggé, pl. feszültségváltozássá. Ez úgy történik, hogy a membránhoz erősített ferromágneses anyagból készült 8 dugattyú a membrán deformációját követve a 9 és 10 tekercsek között elmozdul, miáltal az egyik tekercs induktivitását növeli, a másikét csökkenti. A 9 és 10 tekercsek egy váltakozó feszültséggel táplált hí darámkor tagjait képezik. Megfelelő méretezés esetén a híd kimenőfeszültségének megváltozása a mérendő nyomásváltozással lesz arányos. A membrán deformációjának mérésére természetesen bármilyen más rendszerű, célszerűen megválasztott elektromechanikus .mérőátalakító is alkalmazható, pl. nyúlásméirabólyeges, piezoelektromos, magnetostrikciós, vagy kapacitív mérőátalakító. A jelen találmány szerinti mérőfej nemcsak az olajkút talpnyomásának távmérésére és regisztrálására alkalmas, hanem módot nyújt az olajkitermelőé automatizálására is oly módon, hogy a szivattyúk ki- bekapcsolását a talpnyomás megváltozásától függően vezérli. Bár a jelen találmány tárgyát képező mérőfej elsőrendű alkalmazási területe az olajkutak talpnyomásának mérése, az minden más olyan jellegű mérési feladat megoldására is alkalmazható, ahol nagy .abszolút nyomásérték mellett kis nyomásváltozások viszonylag pontos mérésére, távmérésére van szükség. Szabadalmi igénypontok: 1. Nyomásmérőfej, főleg olajkutak talpnyomásának mérésére azzal jellemezve, hogy egyik oldalával a külső mérendő .nyomástérrel, másik oldalával alakálló házzal határolt belső nyomástérrel érintkező, az abszolút nyomásra kompenzált érzékelő membránja, valamint az alakálló házon kívül változó térfogatú nyomáskompenzáló teret határoló, alakját változtató önműködő nyomáskompenzáló szerve, és a változó teret a belső nyomástérrel összekötő, az alakálló házban kialakított elzárható nyílása van. 2. Az 1. igénypont szerinti nyomásmérőfej kiviteli alakja azzal jellemezve, hogy az alakálló házban elrendezett, a membrán deformációját érzékelő és villamos .mennyiséggé átalakító elektromechanikus átalakító szerve van. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti nyomásmérőfej kiviteli alakja azzal jellemezve, hogy nyomáskompenzáló tere gázzal vagy levegővel van töltve. 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti nyomásmérőfej kiviteli alakja azzal jellemezve, hogy az alakálló házban kialakított nyílás lezárá-