摘要： 我司提出一種通過(guò)測量泵的沖數來(lái)間接測量泵的出口流量的方法，具體介紹了利用轉速傳感器測量泵沖數的原理，給出了泵出口流量的計算式。
鉆井用的往復式泥漿泵，俗稱(chēng)鉆井的‘心臟’，它的主要功能是向井下循環(huán)輸送鉆井泥漿，將鉆井過(guò)程中鉆頭破碎的巖屑從井底攜帶出來(lái)并為井下動(dòng)力動(dòng)力鉆具提供動(dòng)力。泵的出口流量是影響鉆井效率的一個(gè)重要參數，也是*化鉆井工藝中必須優(yōu)選的參數，泵的出口出壓力很高（一般在20—25MPa），且輸送含砂量較高的泥漿，采用普通的流量計對其流量進(jìn)行直接計量存在兩個(gè)問(wèn)題；一是高壓密封問(wèn)題，二是泥漿得沉積和堵塞問(wèn)題。因此直接計量較為困難。
根據往復泵的工作原理，其在單位時(shí)間內輸送的液體體積（既泵的理論平均流量Q理）與泵的活塞截面積S ..活塞行程長(cháng)度1，以及活塞每分種在缸套種往復的次數（稱(chēng)作泵的沖數或泵數）n有關(guān)。S和I是泵的結構參數，對于給定的泵是確定不變的量，因此，若能測量出泵的沖數n 。就可計算出泵的出口流量。
主題詞 流量測量 泥漿流量 往復泵 間接測量 1. 泵沖數的測量 由于往復式泵的沖數與其驅動(dòng)軸的轉速成正比，因此可通過(guò)測量其驅動(dòng)軸的轉速換算出泵沖數， 1.1轉速傳感器的工作原理 泵驅動(dòng)軸的轉速采用霍爾轉速傳感器測量
傳感器的定子上有2個(gè)互相垂直的饒組A和B，在繞組的中心線(xiàn)上粘有霍爾片Ha和Hb，轉子為*磁鋼，霍爾元件Ha和Hb的激勵電機分別與繞組A和B相連，它們的霍爾電極串聯(lián)后作為傳感器的輸出。 下面推導傳感器輸出的霍爾電動(dòng)勢的表達式。 當永磁轉子轉動(dòng)時(shí)，在轉子和定子的氣隙中變形成隨時(shí)間按正弦規律變化的交便磁場(chǎng)，設穿過(guò)霍爾元件Ha的磁通密度Bh 因為繞組A在空間上帶后 Ha90º，故繞組A處的磁通密度Ba 為 
該交變磁場(chǎng)將在繞組 A中感應出交變電動(dòng)勢Ea由楞次定律 
而Ea在Ha中將產(chǎn)生交變激勵電源； 
由于霍爾元件H a本身也處于磁場(chǎng)中，其霍爾電極上將產(chǎn)生霍爾電動(dòng)勢； 
式中；L1為繞組A的電感；R1 為繞組A和霍爾元件Ha 組成的回路等效電阻；K1為霍爾元件的靈敏度，它是與霍爾元件的材料及結構有關(guān)的參數。 類(lèi)似地，由于霍爾元件Hb 所出得空間位置超前Ha90º，而繞組B又超前Hb90º，同理可推出Hb產(chǎn)生的霍爾電動(dòng)勢Ehb為 
故傳感器總的輸出電動(dòng)勢為 
它與被測轉速成正比。 1.2轉速傳感器的現場(chǎng)安裝 為了用轉速傳感器測量出泵驅動(dòng)軸的轉速，可在泵驅動(dòng)軸上裝上皮帶輪或鏈輪來(lái)驅動(dòng)轉速傳感器的轉子轉動(dòng)，這種安裝方式既簡(jiǎn)便易行，又不影響泵的正常工作。
2. 泵出口流量的計算
測出泵的沖數n 后，既可根據往復泵的結構和作用方式計算其出口的理論平均流量Q理 。
對于單缸單作用泵，理論平均流量為
Q理 = Sln (m3/min )= Sln/60(m3/s )
式中；S為泵的 活塞面積；l為活塞行程長(cháng)度。
對于多缸單作用泵，設缸數位M，則其理論平均流量為
Q理 = MSln (m3/min )
對于多缸雙作用泵，活塞往復一次，各液缸輸送液體兩次，體積為（2S-S' ）式中S'為活塞桿截面積，則M各缸的理論平均流量為
Q理=M(2S-S')ln (m3/min )
在實(shí)際測量中發(fā)現，往復式泥漿泵工作時(shí)，由于吸入閥和排除閥關(guān)閉的不及時(shí)，泵閥，活塞和其他蜜封出有高壓液體陋失；泵缸中或液體內含有氣體等原因，使泵的實(shí)際平均流量Q要低于理論平均流量，既
Q = aQ理
a的大小視泵的工作情況，一般取 0.85-0.95。
3. 結束語(yǔ) 本文提出的通過(guò)測量泵的沖數來(lái)間接測量泵的出口流量的方法，簡(jiǎn)單易行，避免了直接測量中傳感器承受高壓和液體腐蝕的問(wèn)題，且拆裝方便，易行維護，實(shí)際測量中發(fā)現，當泵的充滿(mǎn)度不高或不恒定是，此法的測量誤差將增大，因此，當對測量要求高時(shí)，則應考率采用其他非接觸式測量方法。
