彈簧管壓力計

又稱布爾登表。主要組成部分為一彎成圓弧形的彈簧管,管的橫切面為橢圓形,作為測量元件的彈簧管一端固定起來,通過接頭與被測介質(zhì)相連,另一端封閉,為自由端,自由端借連桿與扇形齒輪相連,扇形齒輪又和機心齒輪咬合組成傳動放大裝置。當被測壓的流體引入彈簧管時,彈簧管壁受壓力作用而使彈簧管伸張,使自由端移動,其移動距離與壓力大小成正比,或者帶動指針指示出被測壓力數(shù)值。適用于對銅合金不起腐蝕作用的氣體和液體,測壓范圍一般可達100×106帕,少數(shù)可達l X l09帕,精度l%～2%。

1.原理：它是一種最常用的單圈彈簧管工作原理.彈簧管的一端封閉，另一端開口.封閉端可自由移動，其位移作為輸出信號.稱為輸出端.開口端固定在壓力計的外殼上，被測流體由此通人彈簧管內(nèi)，所以稱作輸人端。

當被測壓力P自固定端輸人后.彈簧管在內(nèi)部壓力的作用下.其橢圓形截面趨向于圓形迫使彈簧管的自由端由B點移到B'點.沿中心線方向的位移即徑向位移x。

彈簧管的靈敏度為單位壓力作用卜所產(chǎn)生的位移.在設(shè)計和制造彈簧管時，總希望靈敏度在較大的測皿范圍內(nèi)為常數(shù)，鄒位移與壓力保持線性關(guān)系.理淪上可以用上述公式進行計算，實際上彈技管待性與共材料、上藝等有很大關(guān)系.因此，需在通過初步設(shè)計、定出有關(guān)從本參數(shù)。工制造之后.用直接比較法對儀表校準。彈簧管的材料通常采明錫宵銅翔不銹鋼等。

2.結(jié)構(gòu):彈簧管壓力表的結(jié)構(gòu).它主要由彈簧管。遠傳式水表連桿機構(gòu)、指示機構(gòu)等組成。

被測壓力通入彈簧管，使它的自由端向上產(chǎn)生位移，通過連桿帶動扇形輪轉(zhuǎn)動，扇形輪帶動與指針同軸的中心齒輪作順時針偏轉(zhuǎn).則指針在表盤上指出對應(yīng)的被測壓力值。

游絲5用來消除傳動機構(gòu)中的間隙.由于自由端的位移與被測壓力之間具有線性關(guān)系，所以表盤的刻度標尺是均勻的。

彈簧管壓力隨彈簧管尺寸和所用材料的不同，可制成多種規(guī)格以適應(yīng)各工程領(lǐng)域所需的不同測量范田1其測量范圍為50- IO6KPa.對于104K Pa以F的低壓彈簧管通常用錫磷青銅制造.且管的曲率半徑、中心角、管子內(nèi)徑及長短軸之比較大.而管壁較薄.以提高靈敏度.也就是使彈簧管的封閉端有較大的位移輸出(一般為3-5mm).而對104K Pa以上的高壓彈簧管通常用合金鋼，管的曲率半徑·中心角、管子內(nèi)徑及長短軸之比較小，而管壁較厚，因此輸少端位移也較小(一般約1. 5一，m ni)。

彈簧管服力立度誤差，僅在儀表使用的溫度與分度時a度不一致時才產(chǎn)生.所以工程中只規(guī)定其使用im度范田，而不作修正和補償.只在im,度變化較大或梢密測量時才考慮。

單圈彈簧管壓力計有一般工業(yè)用和標準表之分.一般工業(yè)用表的精度等級為.1.5. 2.5. 4級.其允許基本議差分別為測量上限(滿量程)的*1%. 11.5%. 12.5%和1 4%，標準表的擠度等級為0.25. 0.4. 0.6級.其允許基本誤差分別為測貢上限的士0.25%. 10.4%, 1 0.6%.無論是那種農(nóng)都應(yīng)按有關(guān)檢定規(guī)程按時檢定之后才能使用。

3.單圈彈簧管壓力計的檢定:下面主要介紹檢定中有關(guān)的幾個問題。

(1)允許基本誤差的計算:對于爪力表、真空表.其允許基本誤差以測量上限的百分數(shù)計算;而對于壓力真空表則用測量上、下限值的絕對值之和的百分數(shù)計算。

(2)檢定點的選擇:檢定點應(yīng)在儀表測母范田內(nèi)均勻選取.一般工業(yè)用壓力表除零點外不少于4個;標準壓力表、真空農(nóng)一般至少十個;壓力真空表的壓力部分不少于三個;真空部分為卜3個.檢定點一般選在帶數(shù)字的大刻度點。

(3)檢定用介質(zhì):一般情況下.檢定測皿上限小于或等午250K P。以下的標準壓力表、工業(yè)儀表時，必須用空氣或情性氣體作工作介質(zhì).這是由于用氣體介質(zhì)便于檢查彈簧管有否開焊，此外.還可艘免用油介質(zhì)時管輸出端油的殘存使儀表產(chǎn)生的零點漂移。

(4)檢定中升廳減壓要均勻.在測份上限處必須進行耐壓試驗檢定.一般工業(yè)用表、真空去.壓力真空人的耐壓檢定時間為3分鐘·標準衣的耐壓檢定時間為5分鐘.這是因為彈簧管有彈性滯后·彈性后效等特性，而這些特性只有礴a限工作壓力王工作一段時間后才能充分早露出來.同時也可檢驗管子的滲翻清況。

(5)濃柱高度差的修正:在檢定1 MPa以下的標準壓力轟時必須進行液柱高度差的修正。

檢定工作是在活塞壓力計上進行的.安裝時必須使活塞壓力計的活塞下助與徽檢表指針軸在同一水平面上，以使醫(yī)力計和被檢表的梅二檢定點在相同的壓力作用之下.這是因3l壓力表的彈簧管靈敏度較高戶若不在同一水平面上.由液柱所產(chǎn)生的莊歷MOA被檢表上.將產(chǎn)生附加誤差.若不在同一水平面上，應(yīng)做液柱高度差修正。

可采用兩種方法進行修正.一種方法是先訓算出液柱高度差所產(chǎn)生的壓力修正扭AP，再把該值代人各檢定點的算術(shù)平均值之中。

1955年，斯倫貝謝推出第1個商用電纜地層測試器，最初的目的只是用于地層流體取樣，1次下井只能得到1條壓力曲線，取得1次樣品。

20世紀60年代至70年代，斯倫貝謝公司的重復式地層測試器RFT和阿特拉斯公司的多次地層測試器FMT是2代產(chǎn)品，主要功能是取樣、測壓。壓力計由原來的彈簧管壓力計發(fā)展為應(yīng)變壓力計和石英壓力計，提高了測試精度。2代產(chǎn)品所測量的低滲透率或低流度地層壓力受泥漿侵入影響較大，常常顯示超壓，這一效應(yīng)常常使常規(guī)的小體積預(yù)測試(20 mL)方法得到的儲層壓力結(jié)果無效。

20世紀90年代中期，斯倫貝謝和阿特拉斯先后推出了MDT和RCI，相對于前2代儀器進行了重大技術(shù)革新。

中海油田服務(wù)有限公司牽頭研制了第3代電纜地層測試器FCT(Formation CharacterizationTool)，其目標是開發(fā)和國外MDT等第3代地層測試器技術(shù)相當?shù)幕竟δ苄蛢x器，它可以實現(xiàn)MDT的基本功能。