專利名稱：井下參數(shù)測量無線傳輸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一、技術(shù)領(lǐng)城本實(shí)用新型涉及井下參數(shù)測量無線傳輸裝置，特別適用于石油鉆井或其鉆井行業(yè)對(duì)井下壓力、溫度、流量參數(shù)通過無線傳輸方式傳送到井上進(jìn)行顯示和記錄的一種裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的包括由井下無線發(fā)射和井上無線接收信號(hào)兩部分組成，本實(shí)用新型的改進(jìn)之處在于還包括井下壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器采集的電信號(hào)一并送入到采樣控制模塊中，采樣控制模塊采集的信號(hào)經(jīng)編號(hào)后，編碼信號(hào)分別控制第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器，第一、第二驅(qū)動(dòng)器又分別驅(qū)動(dòng)振子振動(dòng)，編碼振動(dòng)信號(hào)經(jīng)油管傳遞到井口，固定于井口的井上接收裝置中的加速度傳感器將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)選頻放大器放大后，由信號(hào)處理與解碼模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理解碼，輸出到顯示指示顯示井下壓力、溫度及流量參數(shù)，上述所說的振子包括直流電機(jī)的輸出軸上連接有偏心擺輪。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，它結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，在較寬范圍內(nèi)適用井下無線數(shù)據(jù)傳輸裝置，可以與井下的壓力、溫度、流量等傳感器配合使用，可長期固定于井下工作，方便的實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)時(shí)監(jiān)測。廣泛適用石油生產(chǎn)井、天然氣生產(chǎn)井、地下熱水井等各行業(yè)使用。具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體內(nèi)容作進(jìn)一步說明。
參照


圖1所示，油管18的兩端上分別固定有井下發(fā)射裝置15和井上接收裝置16，油管外側(cè)套有套管17，油管18、套管17均插入到油層19中。
參照?qǐng)D2、圖3所示，本裝置包括壓力傳感器1、溫度傳感器2、流量傳感器3、采樣控制模塊4、第一、第二驅(qū)動(dòng)器5、6及振子7、8組成的井下發(fā)射裝置固定于井下適當(dāng)?shù)奈恢?，壓力傳感?、溫度傳感器2及流量傳感器3感受到環(huán)境的參數(shù)，將物理量轉(zhuǎn)換為電量，經(jīng)采樣控制模塊4采樣后編碼，分別控制第一驅(qū)動(dòng)器5驅(qū)動(dòng)振子7振動(dòng)及第二驅(qū)動(dòng)器6驅(qū)動(dòng)振子7振動(dòng)，編碼振動(dòng)信號(hào)經(jīng)油管18傳遞到井口，固定于井口的井上接收裝置16中的加速度傳感器9將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)選頻放大器10放大后，由信號(hào)處理與解碼模塊11對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理解碼，輸出到顯示指示12顯示井下壓力、溫度及流量等參數(shù)。
圖4為振子結(jié)構(gòu)示意圖，它是在直流電機(jī)的輸出軸上連接有偏心擺輪。當(dāng)直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后，帶動(dòng)偏心輪擺動(dòng)產(chǎn)生編碼振動(dòng)信號(hào)無線送入井上接收裝置。
圖5為井下發(fā)射電路原理圖，運(yùn)放U3、U4與R3、R4組成放大適配單元，與壓力、流量等傳感器連接，將信號(hào)放大送到U1的A/D轉(zhuǎn)換接口，U1為帶A/D轉(zhuǎn)換的單片機(jī)MPS430F149，J4與振子連接，控制振子發(fā)射信號(hào)。U2為穩(wěn)壓電源芯片TPS333，與其他集成芯片的電源端連接。
圖6為井上接收裝置模擬部分電路圖，圖中D1、D2組成輸入保護(hù)電路，與安裝在井口的振動(dòng)傳感器相連，U2為帶有增益控制的輸入放大器VCA610，U7、C17、D3、R23、R30、R31、C16共同構(gòu)成了U2的增益控制單元，U7的取樣信號(hào)由濾波器U3輸出。圖中U3為有源濾波芯片MAX275，與R1～R8構(gòu)成兩級(jí)帶通濾波電路，其輸出給的另外兩路窄帶濾波器。U4為MAX275與外圍電阻R9～R24，U5也為MAX275與外圍電阻R36～R51組成兩路濾波器，濾出兩個(gè)振子對(duì)應(yīng)的信號(hào)，信號(hào)輸出到圖7對(duì)應(yīng)的數(shù)字電路板。U8為7805，與C25、C26、C29、C30組成正電源穩(wěn)壓電路，U9為7905，與C27、C28、C31、C32組成負(fù)電源穩(wěn)壓電路，其輸出連接到其他芯片的正負(fù)電源端。
圖7為井上無線接收數(shù)字電路原理圖，圖中U2為DSP芯片TMS320C542，與存儲(chǔ)器U4、U5及外圍電路U7等組成信號(hào)處理單元。A/D轉(zhuǎn)換U9為AD7862，完成模擬板信號(hào)輸出的采樣，采樣的信號(hào)進(jìn)入DSP芯片后，進(jìn)行碼元識(shí)別和譯碼。井下參數(shù)經(jīng)譯碼后以標(biāo)準(zhǔn)的RS232方式由SX5接口輸出。正外部只要接上帶標(biāo)準(zhǔn)RS232接口的顯示設(shè)備即可顯示井下參數(shù)，也可以接上帶RS232接口的無線發(fā)射機(jī)，將數(shù)據(jù)傳到較遠(yuǎn)的顯示設(shè)備。
權(quán)利要求1.一種井下參數(shù)測量無線傳輸裝置，包括由井下無線發(fā)射和井上無線接收信號(hào)兩部分組成，其特征在于還包括井下壓力傳感器(1)、溫度傳感器(2)、流量傳感器(3)采集的電信號(hào)一并送入到采樣控制模塊(4)中，采樣控制模塊(4)采集的信號(hào)經(jīng)編號(hào)后，編碼信號(hào)分別控制第一驅(qū)動(dòng)器(5)和第二驅(qū)動(dòng)器(6)，第一、第二驅(qū)動(dòng)器(5、6)又分別驅(qū)動(dòng)振子(7、8)振動(dòng)，編碼振動(dòng)信號(hào)經(jīng)油管(18)傳遞到井口，固定于井口的井上接收裝置(16)中的加速度傳感器(9)將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)選頻放大器(10)放大后，由信號(hào)處理與解碼模塊(11)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理解碼，輸出到顯示指示(12)顯示井下壓力、溫度及流量參數(shù)，上述所說的振子(7、8)包括直流電機(jī)(13)的輸出軸上連接有偏心擺輪(14)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種井下參數(shù)測量無線傳輸裝置，包括由井下無線發(fā)射和井上無線接收信號(hào)兩部分組成，井下壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器采集的電信號(hào)一并送入到采樣控制模塊中，采樣控制模塊采集的信號(hào)經(jīng)編號(hào)后分別控制第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器，第一、第二驅(qū)動(dòng)器又分別驅(qū)動(dòng)振子振動(dòng)，編碼振動(dòng)信號(hào)經(jīng)油管傳遞到井口，井上接收裝置中的加速度傳感器將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)選頻放大器放大后，由信號(hào)處理與解碼模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理解碼，輸出到顯示指示顯示井下壓力、溫度及流量參數(shù)。它結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，可以與壓力、溫度、流量等傳感器配合使用，廣泛適用石油生產(chǎn)井、天然氣生產(chǎn)井、地下熱水井等各行業(yè)使用。具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)E21B47/12GK2599238SQ0226234
公開日2004年1月14日 申請(qǐng)日期2002年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月18日
發(fā)明者李斌, 王正垠, 顧中國, 盧曉君, 李赤文, 閻志超, 斌 李 申請(qǐng)人:西安華舜測量設(shè)備有限責(zé)任公司