一種基于高精度壓力傳感器采集電路的直讀式偏心驗(yàn)封儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種基于高精度壓力傳感器采集電路的直讀式偏心驗(yàn)封儀，其特征在于包括外殼、信號放大器、磁定位器、控制器、電機(jī)、傳動絲杠、壓力計(jì)、壓力傳感器、密封段、定位爪、驅(qū)動支臂、防水密封層、電纜、隔熱層，所述外殼外側(cè)包裹有隔熱層，所述隔熱層外側(cè)包裹有防水密封層，所述外殼下側(cè)安裝有驅(qū)動支臂，所述外側(cè)頂端安裝有電纜，本實(shí)用新型增加有信號放大器，信號放大器可以將壓力計(jì)檢測到的信號通過壓力傳感器、信號放大器將信號進(jìn)行放大并傳遞，經(jīng)信號傳遞給控制器，控制器將接收到的信號傳出外側(cè)，經(jīng)過放大的信號便于使用者的使用，方便使用者對油管密封嚴(yán)密與否進(jìn)行判斷。
【專利說明】
一種基于高精度壓力傳感器采集電路的直讀式偏心驗(yàn)封儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及石油勘探領(lǐng)域，尤其涉及一種基于高精度壓力傳感器采集電路的直讀式偏心驗(yàn)封儀。
【背景技術(shù)】
[0002]油田注水是開發(fā)過程中補(bǔ)充地層能量、提高采收率最經(jīng)濟(jì)、最有效的方法。隨著油藏精細(xì)化管理水平地不斷提高，為滿足不同油藏、不同開發(fā)層系對能量的需求，采用分層注水工藝分層補(bǔ)充地層能量，通過分層注水，一些薄差層、難動用層的能量得到了有效補(bǔ)充，使油藏采收率得到提高。分層注水是目前各大油田最主要的注水方式，它對油田更有效開發(fā)起了非常重要的作用。但目前，影響分層注水效果乃至成功與否的關(guān)鍵是層間是否串漏。所以檢測封隔器的串漏(驗(yàn)封)是搞好分層注水的關(guān)鍵。驗(yàn)封儀能有效的對封隔器進(jìn)行驗(yàn)封。
[0003]但是現(xiàn)有的驗(yàn)封儀結(jié)構(gòu)簡單，檢測后接收到的信號比較弱，不方便使用者的判斷，驗(yàn)封儀需要將其放入油田中進(jìn)行檢測，檢測時(shí)石油容易滲入驗(yàn)封儀，導(dǎo)致驗(yàn)封儀不能使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種基于高精度壓力傳感器采集電路的直讀式偏心驗(yàn)封儀，其特征在于包括外殼、信號放大器、磁定位器、控制器、電機(jī)、傳動絲杠、壓力計(jì)、壓力傳感器、密封段、定位爪、驅(qū)動支臂、防水密封層、電纜、隔熱層，所述外殼外側(cè)包裹有隔熱層，所述隔熱層外側(cè)包裹有防水密封層，所述外殼下側(cè)安裝有驅(qū)動支臂，所述外側(cè)頂端安裝有電纜，所述外殼內(nèi)部安裝有信號放大器、磁定位器、控制器、電機(jī)、傳動絲杠、壓力計(jì)、壓力傳感器、密封段、定位爪，所述壓力計(jì)包括上壓力計(jì)和下壓力計(jì)，所述外殼內(nèi)部一側(cè)安裝有磁定位器，所述磁定位器和控制器連接，所述控制器另一側(cè)安裝有電機(jī)，所述電機(jī)和上壓力計(jì)連接，所述上壓力計(jì)和傳動絲杠連接，所述傳動絲杠和下壓力計(jì)連接，所述上壓力計(jì)和下壓力計(jì)分別和壓力傳感器連接，所述壓力傳感器和信號放大器連接，所述信號放大器另一側(cè)為密封段，所述外殼頂端安裝有定位爪，所述信號放大器和控制器連接。
[0005]所述信號放大器為零漂移的傳感器信號放大器，為AD8556。
[0006]所述上壓力計(jì)和下壓力計(jì)兩側(cè)分別安裝有密封圈。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型增加有信號放大器，信號放大器可以將壓力計(jì)檢測到的信號通過壓力傳感器、信號放大器將信號進(jìn)行放大并傳遞，經(jīng)信號傳遞給控制器，控制器將接收到的信號傳出外側(cè)，經(jīng)過放大的信號便于使用者的使用，方便使用者對油田密封嚴(yán)密與否進(jìn)行判斷。本實(shí)用新型的外殼外側(cè)包裹有防水密封層，在使用時(shí)可以防止油水進(jìn)入本實(shí)用新型內(nèi)側(cè)，對本實(shí)用新型起到保護(hù)作用，有效的延長了本實(shí)用新型的使用壽命，同時(shí)本實(shí)用新型還在上壓力計(jì)、下壓力計(jì)兩側(cè)分別增加有密封圈，在防水密封層的基礎(chǔ)上起到了多層密封作用。本實(shí)用新型還安裝有隔熱層，該隔熱層可以對外側(cè)進(jìn)行隔熱，避免外側(cè)溫度過致使本實(shí)用新型損壞導(dǎo)致驗(yàn)封不準(zhǔn)確的情況發(fā)生。
【附圖說明】

[0008]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖。
[0009]圖2為本實(shí)用新型內(nèi)部剖視圖。
[0010]圖3為本實(shí)用新型偏心驗(yàn)封儀功能框圖。
[0011]圖4為本實(shí)用新型進(jìn)行壓力傳感器信號處理及采集的電路原理圖。
[0012]圖5為本實(shí)用新型外殼剖視圖。
[0013]如圖，外殼-1、信號放大器-2、防水密封層-3、磁定位器-4、控制器-5、電機(jī)-6、傳動絲杠-7、上壓力計(jì)-8、下壓力計(jì)-9、壓力傳感器-10、密封段-11、定位爪-12、驅(qū)動支臂-13、隔熱層_14。
【具體實(shí)施方式】
[0014]根據(jù)圖所示，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明:
[0015]實(shí)施例1
[0016]本實(shí)用新型為一種基于高精度壓力傳感器10采集電路的直讀式偏心驗(yàn)封儀，包括外殼1、信號放大器2、磁定位器4、控制器5、電機(jī)6、傳動絲杠7、壓力計(jì)、壓力傳感器10、密封段11、定位爪12、驅(qū)動支臂13、防水密封層3、電纜、隔熱層14，外殼I外側(cè)包裹有隔熱層14，隔熱層14外側(cè)包裹有防水密封層3，外殼I下側(cè)安裝有驅(qū)動支臂13，外側(cè)頂端安裝有電纜，外殼I內(nèi)部安裝有信號放大器2、磁定位器4、控制器5、電機(jī)6、傳動絲杠7、壓力計(jì)、壓力傳感器10、密封段11、定位爪12，壓力計(jì)包括上壓力計(jì)和下壓力計(jì)99，外殼I內(nèi)部一側(cè)安裝有磁定位器4，磁定位器4和控制器5連接，控制器5另一側(cè)安裝有電機(jī)6，電機(jī)6和上壓力計(jì)連接，上壓力計(jì)和傳動絲杠7連接，傳動絲杠7和下壓力計(jì)連接，上壓力計(jì)8和下壓力計(jì)分別和壓力傳感器10連接，壓力傳感器10和信號放大器2連接，信號放大器2另一側(cè)為密封段11，外殼I頂端安裝有定位爪12，信號放大器2和控制器5連接。
[0017]實(shí)施例2
[0018]使用時(shí)，將本實(shí)用新型下入井內(nèi)使其座封在被驗(yàn)封隔器的下配水器工作筒上進(jìn)行測試，防水層進(jìn)行方式保護(hù)，隔熱層14進(jìn)行隔熱，避免外界溫度過高對本實(shí)用新型測試產(chǎn)生影響。上壓力計(jì)8和下壓力計(jì)對外界壓力進(jìn)行采集，然后將其傳遞給壓力傳感器10、信號放大器2，經(jīng)過放大的信號傳遞給控制器5，控制器5將其傳遞給外側(cè)的使用者，便于使用者進(jìn)行分析。
[0019]以本實(shí)用新型中壓力傳感器10為例，其標(biāo)稱在傳感器滿量程時(shí)輸出信號幅度為O?20mV，信號幅度很小，必須進(jìn)行放大處理后才能進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換與采集。
[°02°]該橋式壓力傳感器1為差分信號輸出，其輸出正負(fù)端分別接在AD8556的VPOS和VNEG兩個(gè)信號輸入引腳，為了提高信號采樣精度，AD8556芯片的這兩個(gè)引腳以及FILT和VCLAMP引腳上內(nèi)置有EMI濾波器一一標(biāo)準(zhǔn)的EMI濾波器通常由串聯(lián)電抗器和并聯(lián)電容器組成的低通濾波電路，其作用是允許設(shè)備正常工作時(shí)的頻率信號進(jìn)入設(shè)備，而對高頻的干擾信號有較大的阻礙作用。由于傳感器輸出信號幅度比較小，在進(jìn)行后級AD轉(zhuǎn)換之前需要先進(jìn)行放大處理，AD8556芯片內(nèi)部分為兩級增益調(diào)整，第一級包括32個(gè)增益檔位，增益范圍為4?6.4倍，第二級包括8個(gè)增益檔位，增益范圍為17.5?200倍，這樣兩級增益就可以組合出256種不同增益倍數(shù)，增益范圍為70?1280倍。增益調(diào)整可以通過串行數(shù)據(jù)接口向AD8556發(fā)送指定命令來完成。輸出失調(diào)電壓也是影響壓力傳感器10測量精度的一個(gè)主要原因，即當(dāng)傳感器無外界壓力感應(yīng)時(shí)仍可能會輸出一定的電壓信號，從而造成采樣結(jié)果的失真，為此AD8556內(nèi)部集成了數(shù)字可編程式輸出失調(diào)補(bǔ)償功能，通過一個(gè)8位的DA轉(zhuǎn)換器為放大器的輸出產(chǎn)生一個(gè)可變的偏移量，這個(gè)偏移量的變化范圍是從VSS到VDD，分辨率為VDD與VSS之差的0.39%，即當(dāng)電源電壓為5V時(shí)，分辨率可以達(dá)到19.5mV，根據(jù)不同傳感器的特性可以通過程序設(shè)置相應(yīng)的偏移量。除了極低輸入失調(diào)電壓、低輸入失調(diào)電壓漂移和極高的直流與交流共模抑制比(CMRR)外，AD8556的輸入引腳處還提供一個(gè)上拉電流源，并在VCLAMP引腳處提供一個(gè)下拉電流源，以便進(jìn)行開路和短路故障檢測，一旦檢測到故障，放大器輸出就會擺動至VSS附近。同時(shí)在在每個(gè)輸入引腳處都有一個(gè)比較器來檢測輸入電壓是否超過VDD-2V，一旦輸入超過此閾值，則放大器的輸出也會被箝位在VSS附近，這樣就能夠有效保證傳感器檢測電路工作的安全性和有效性。為了充分保證采樣精度，在系統(tǒng)的供電方面也需要格外注意，當(dāng)AD8556的供電電源與后級ADC轉(zhuǎn)換芯片采用同一電源配合使用時(shí)，系統(tǒng)精度不受正常的電源電壓波動影響，有效的降低了電路精度對電氣環(huán)境的敏感性，是提高采樣精度的重要手段。芯片的額定工作溫度-40° C至+150° C也確保了其在惡劣外界環(huán)境下工作的可靠性。
[0021]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于高精度壓力傳感器采集電路的直讀式偏心驗(yàn)封儀，其特征在于包括外殼、信號放大器、磁定位器、控制器、電機(jī)、傳動絲杠、壓力計(jì)、壓力傳感器、密封段、定位爪、驅(qū)動支臂、防水密封層、電纜、隔熱層，所述外殼外側(cè)包裹有隔熱層，所述隔熱層外側(cè)包裹有防水密封層，所述外殼下側(cè)安裝有驅(qū)動支臂，所述外側(cè)頂端安裝有電纜，所述外殼內(nèi)部安裝有信號放大器、磁定位器、控制器、電機(jī)、傳動絲杠、壓力計(jì)、壓力傳感器、密封段、定位爪，所述壓力計(jì)包括上壓力計(jì)和下壓力計(jì)，所述外殼內(nèi)部一側(cè)安裝有磁定位器，所述磁定位器和控制器連接，所述控制器另一側(cè)安裝有電機(jī)，所述電機(jī)和上壓力計(jì)連接，所述上壓力計(jì)和傳動絲杠連接，所述傳動絲杠和下壓力計(jì)連接，所述上壓力計(jì)和下壓力計(jì)分別和壓力傳感器連接，所述壓力傳感器和信號放大器連接，所述信號放大器另一側(cè)為密封段，所述外殼頂端安裝有定位爪，所述信號放大器和控制器連接。2.按照權(quán)利要求1所述一種基于高精度壓力傳感器采集電路的直讀式偏心驗(yàn)封儀，其特征在于所述信號放大器為零漂移的傳感器信號放大器，為AD8556。3.按照權(quán)利要求1所述一種基于高精度壓力傳感器采集電路的直讀式偏心驗(yàn)封儀，其特征在于所述上壓力計(jì)和下壓力計(jì)兩側(cè)分別安裝有密封圈。
【文檔編號】E21B47/117GK205714177SQ201620614135
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月21日
【發(fā)明人】張著名, 果盛
【申請人】天津市泰華科技有限公司