并入带有可充胀/可塌缩袋的压力传感器系统的流体液位监控系统和方法技术方案

本公开涉及一种用于感测井中的液位的液位感测系统。该系统具有与下部壳体连通的上部壳体，下部壳体具有与井中的流体连通的第一孔，以及与第一孔隔离并与真空计或外部真空源中的至少一个连通的第二孔。上部壳体和下部壳体容纳第一柔性袋和第二柔性袋，并且第一袋容纳在第二袋内。第一袋的一部分与第一孔连通，并响应于井中液位变化引起的第一孔内的压力变化。第二袋的一部分与第二孔连通并且在第一袋上施加参考压力。感测子系统感测所述袋的膨胀和收缩运动，并产生指示井中流体液位变化的信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】并入带有可充胀/可塌缩袋的压力传感器系统的流体液位监控系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2018年7月18日提交的美国临时申请第62/699,919号和于2018年1月16日提交的美国临时申请第62/617,881号的权益。上述每个申请的全部内容通过引用并入本文。
本公开涉及流体液位(fluidlevel)监测系统，并且更具体地涉及用于感测井眼中的压力的流体液位监测系统和方法，并且更具体地涉及一种作为压力传感子系统一部分结合有可充胀且可塌缩袋的系统和方法。
技术介绍
本部分中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，并且可能不构成现有技术。在填埋场(landfill)井眼中，井眼中经常使用裸露的、屏筛(screened)壁。屏筛壁允许迁移到井眼中的气体穿过筛分壁中的开口并进入井眼。所述气体然后可以被提取并被泵送至位于表面的储存器(reservior)或收集系统。应当理解，在典型的填埋场井中，存在多种化学药品，并且这些化学药品可以呈气体形式或呈液体形式。液体通常也迁移到井眼中，并且这种液体的流体液位需要被保持在一定的水平，以允许提取迁移到井眼中的气体。一旦提取，从井眼收集的气体可以被商业出售。为了优化从井眼的气体收集的收集，期望知道并控制收集在井眼内的液体的量。已证明对监测井眼内的流体液位有价值的一种装置是可从本公开的受让人获得的“EZ流体液位”设备。该装置捕获气泡，该气泡使波纹管膨胀(并伸展)，当井中的流体高于预定的点时，气泡使指示器元件移动。尽管有效，但该设备仍需要波纹管来物理地改变尺寸并物理地移动指示器，以产生被技术人员解读以确定流体液位的视觉指示(已移动的指示器)。一种不需要可动元件来传递信号的选择是流体液位读数，将是简单地将压力传感器放置在腔室内，其中该压力传感器暴露于流入腔室内的井中的气体。压力传感器可以通过产生与感测的腔室内的压力有关的输出信号(即输出电压或电流)来对腔室内的气体作出响应。然而，这种类型的压力传感器通常对潮湿高度敏感，并且与压力传感器直接接触的气体中存在的任何潮湿都会影响压力传感器的寿命和/或准确性。因此，仍然需要一种系统，该系统能够准确且可靠地感测在感测腔室内的流体(例如，气体或液体)的压力，而无需与压力传感器的感测元件物理接触。
技术实现思路
本部分提供了本公开的总体概述，而不是其全部范围或其所有特征的全面公开。在一个方面，本公开涉及一种用于感测井中的流体液位的流体液位感测系统。该系统可以包括上部壳体和下部壳体。下部壳体与上部壳体连通并且包括第一孔。上部壳体和下部壳体中的至少一个包括第二孔。所述孔彼此隔离，并且所述孔的至少一个与井中的流体连通，另一个与真空计或外部真空源中的至少一个连通。上部壳体和下部壳体协作以限定内部区域，该内部区域容纳第一柔性袋和第二柔性袋，其中第一柔性袋容纳在第二柔性袋内。第一和第二柔性袋中的一个的一部分与第一孔连通，并且响应于井中变化的流体液位引起的第一孔内的压力变化。第一和第二柔性袋中的另一个的一部分与第二孔连通并且与第一孔隔离，并且构造成对第一和第二柔性袋中的所述一个施加参考压力。可以包括感测子系统，其响应于第一和第二柔性袋的膨胀和收缩运动，以产生指示井中流体液位的变化的信号。在另一方面，本公开涉及一种用于感测井中的流体液位的流体液位感测系统。该系统可以包括入口壳体，该入口壳体具有延伸穿过其中的第一孔和第二孔，该第一孔被配置为与井中的流体连通，并且该第二孔被配置为与井中的周围环境连通以使来自外部真空源的受控的真空能够被施加于井内的周围环境。可以包括适于固定到入口壳体的密封板。密封板可以包括当密封板和入口壳体固定在一起时分别与入口壳体的第一和第二孔连通的第一孔和第二孔。该系统可以进一步包括固定到入口壳体上的上部壳体，以及位于上部壳体内的双柔性袋组件。双柔性袋组件可包括第一柔性袋和第二柔性袋，第一柔性袋容纳在第二柔性袋内，使得在第二柔性袋中仅形成单个开口。第一柔性袋可包括开口，并与入口壳体中的第一孔连通，并且与入口壳体中的第二孔隔离，并且响应于由井中改变的流体液位引起的入口壳体的第一孔中的压力变化。第二柔性袋可以包括与第一柔性袋中的开口同轴地布置的开口，并且与入口壳体的第二孔连通，并且与入口壳体的第一孔隔离。当第一柔性袋响应于井中变化的流体液位而膨胀和收缩时，第二柔性袋可以响应于受控的真空以使第二柔性袋作用在第一柔性袋上并且在第一柔性袋上施加压缩参考压力。可以包括容纳在上部壳体中的可移动元件。可移动元件响应于第一柔性袋和第二柔性袋的膨胀和收缩运动而运动，第一柔性袋和第二柔性袋的膨胀和收缩运动响应于井中变化的流体液位。可以包括传感器，该传感器响应于可移动元件的运动，以提供指示可移动元件的运动的信号，该信号指示在给定时刻的井内的流体液位。在另一方面，本公开涉及一种用于感测井中的流体液位的方法。该方法可以包括使用与井中的流体连通的第一柔性袋，以感测由井内的流体液位变化引起的压力的变化，其中压力的变化在第一柔性袋的内部区域中经历。可以使用第二柔性袋来收容第一柔性袋，并且可以将真空力施加到第二柔性袋上以对第一柔性袋施加受控的压缩作用。该方法可以进一步包括使用响应于第一和第二柔性袋的膨胀和收缩运动的感测系统来确定井内的流体液位何时已经改变。根据本文提供的描述，其他应用领域将变得显而易见。该
技术实现思路
中的描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，并不旨在限制本公开的范围。附图说明本文描述的附图仅出于说明目的，并且无意以任何方式限制本公开的范围。图1是定位在井眼中的流体泵的高水平示意图，该流体泵与本公开的压力传感器连通；图2是图1的压力传感器系统的高水平横截面侧视图，更详细地示出了系统内的内部组件；图3是根据本公开的压力传感器系统的另一实施例的高水平截面侧视图；图4是根据本公开的压力传感器系统的另一个实施例的高水平截面侧视图，其中，内部柔性袋用于产生正压，而外部柔性袋从容器井气接收真空以使外部柔性袋能够作用于内部柔性袋，并且所产生的由内部柔性袋经历的压力变化由压力感测部件感测；和图5是入口壳体、同轴密封板和同轴袋组件的另一实施例的分解透视图；图6是同轴密封板的俯视图；图7是沿同轴密封板的图6中的剖面线7-7截取的侧视截面图，示出了在其中形成在其中的内部通道，所述内部通道用于与图5中所示的同轴袋组件的两个袋中的每一个连通；图8是俯视图，示出了组装到同轴密封板和入口壳体上的同轴袋组件(入口壳体在同轴密封板下方被隐藏不可见)；图9是根据图8中的剖面线9-9截取的图8中所示组件的侧视截面图；图10是由图9中的圆圈10标出的部分的放大图；图11是根据本公开的双真空袋组件的另一个实施例的俯视图；图12是根据图11中的剖面线12-12截取的图11的组件的横截面侧视图；图13是本公开的双真空袋组件的另一个实施例的俯视图；图14是根据图13中的剖面线14-14截取的图13的真空袋组件的侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于感测井中的流体液位的流体液位感测系统，该流体液位感测系统包括：/n上部壳体；/n下部壳体，所述下部壳体与上部壳体连通，并包括与所述井中的流体连通的第一孔；/n所述上部壳体和下部壳体中的至少一个包括第二孔，所述第二孔与第一孔隔离并与真空计或外部真空源中的至少一个连通；/n所述上部壳体和下部壳体协作以限定容纳第一柔性袋和第二柔性袋的内部区域，其中第一柔性袋被容纳在第二柔性袋内；/n所述第一柔性袋和第二柔性袋中的至少一个的一部分与第一孔连通，并对所述第一孔内的、由所述井中变化的流体液位引起的压力变化作出响应；/n所述第一柔性袋和第二柔性袋中的另一个的一部分与第二孔连通并且与第一孔隔离，并被配置为在所述第一柔性袋和第二柔性袋中的所述一个上施加参考压力；和/n传感子系统，该传感子系统对所述第一柔性袋和第二柔性袋的膨胀和收缩运动作出响应，所述传感子系统产生指示所述井中的所述流体的液位的变化的信号。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180116 US 62/617,881;20180718 US 62/699,9191.一种用于感测井中的流体液位的流体液位感测系统，该流体液位感测系统包括：
上部壳体；
下部壳体，所述下部壳体与上部壳体连通，并包括与所述井中的流体连通的第一孔；
所述上部壳体和下部壳体中的至少一个包括第二孔，所述第二孔与第一孔隔离并与真空计或外部真空源中的至少一个连通；
所述上部壳体和下部壳体协作以限定容纳第一柔性袋和第二柔性袋的内部区域，其中第一柔性袋被容纳在第二柔性袋内；
所述第一柔性袋和第二柔性袋中的至少一个的一部分与第一孔连通，并对所述第一孔内的、由所述井中变化的流体液位引起的压力变化作出响应；
所述第一柔性袋和第二柔性袋中的另一个的一部分与第二孔连通并且与第一孔隔离，并被配置为在所述第一柔性袋和第二柔性袋中的所述一个上施加参考压力；和
传感子系统，该传感子系统对所述第一柔性袋和第二柔性袋的膨胀和收缩运动作出响应，所述传感子系统产生指示所述井中的所述流体的液位的变化的信号。


2.根据权利要求1所述的流体液位感测系统，其中：
第一柔性袋的所述第一部分包括从第一柔性袋向外延伸的第一颈部；并且
第二柔性袋的所述第二部分包括从第二柔性袋向外延伸的第二颈部。


3.根据权利要求2所述的流体液位感测系统，其中，所述第一颈部被同轴地布置在所述第二颈部内，使得在所述第二柔性袋中仅形成单个开口。


4.根据权利要求2所述的流体液位感测系统，其特征在于，所述第一颈部和第二颈部彼此间隔开，从而彼此不同轴。


5.根据权利要求1所述的流体液位感测系统，其中，所述流体液位感测系统包括对所述第二柔性袋的膨胀和收缩运动作出响应的可移动元件。


6.根据权利要求1所述的流体液位感测系统，其中，所述流体液位感测系统包括：
永磁体，其能够响应于第二柔性袋的膨胀和收缩运动而在上部壳体内轴向地运动；和
传感器，其对由永磁体产生的变化的通量场作出响应，该传感器被配置为响应于通量场的变化而产生电输出信号。


7.根据权利要求2所述的流体液位感测系统，其中，所述下部壳体形成为多部件组件，所述多部件组件包括：
入口壳体；和
固定到所述下部壳体部件的密封板；并且
所述密封板包括用于将所述第一颈部和第二颈部同轴地接收在其中的颈部。


8.根据权利要求7所述的流体液位感测系统，其中，所述入口壳体和所述密封板中的每一个协作以形成所述第一孔和第二孔的部分。


9.一种用于感测井中的流体液位的流体液位感测系统，该流体液位感测系统包括：
入口壳体，该入口壳体具有延伸穿过该入口壳体的第一孔和第二孔，第一孔被配置成与所述井中的流体连通，第二孔被配置成与所述井中的周围环境连通，以使来自外部真空源的受控的真空能够被施加到所述井内的周围环境；
密封板，其适于固定在入口壳体上，该密封板包括第一孔和第二孔，当密封板和入口壳体固定在一起时，所述密封板的第一孔和第二孔分别与入口壳体的第一孔和第二孔连通；
上部壳体，其固定在入口壳体上；
双柔性袋组件，其位于上部壳体内，该双柔性袋组件包括第一柔性袋和第二柔性袋，第一柔性袋被容纳在第二柔性袋内，使得在第二柔性袋中仅形成单个开口；
所述第一柔性袋包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·F·斯乔璞，威廉·C·艾伦，
申请(专利权)人：QED环境系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US