專利名稱：一種油田流量檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種油田流量檢測系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種檢測系統(tǒng)，特別是一種油田流量檢測系統(tǒng)。背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對石油的需求量越來越大，因此，我國許多油田紛紛采用多種辦法來提高油氣產(chǎn)量，例如東部和東北地區(qū)的油田由于開采時(shí)間較長，因此，很多油田對油井進(jìn)行二次開采，以提高油氣產(chǎn)量。而對于油井的二次開采，應(yīng)用較為廣泛的是往井下注水，而且這也是效率較高的一種方法?，F(xiàn)在油田對注水技術(shù)的要求越來越高，近幾年又提出井下分層注水。對井下分層注水參數(shù)的監(jiān)測，越來越引起油田相關(guān)部門的重視。因此現(xiàn)在急需井下分層注水參數(shù)監(jiān)測的儀器，目前油田上使用的流量計(jì)都是存儲式的，其種類很多，包括浮子流量計(jì)、電磁流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、超生波流量計(jì)等。然而，上述流量計(jì)由于設(shè)計(jì)的原理和機(jī)械結(jié)構(gòu)的不同，這些流量計(jì)都有自身的一些缺點(diǎn)，且其精度不是很高，而且損壞率較高。鑒于以上問題，實(shí)有必要提供一種以克服上述缺陷且應(yīng)用廣泛的油田流量檢測系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種測量精度較高的油田流量檢測系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種油田流量檢測系統(tǒng)，包括微處理器、與微處理器相連并被微處理器控制的時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片、與時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片相連的溫度傳感器、與微處理器相連的第一模擬開關(guān)、分別與第一模擬開關(guān)相連的第一超聲波傳感器和第二超聲波傳感器，以及與微處理器相連并與時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片相連的電源電路，所述時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片與第一超聲波傳感器和第二超聲波傳感器無線連接。作為本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例，所述微處理器選用MSP430F2274 ；作為本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例，所述電源電路包括主電源、備用電源、與主電源和備用電源相連的第二模擬開關(guān)、與第二模擬開關(guān)相連的檢測電路、與主電源相連的二極管網(wǎng)絡(luò)，所述電源電路通過檢測電路與微處理器相連。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型油田流量檢測系統(tǒng)至少具有以下優(yōu)點(diǎn)由于其采用的時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)化芯片GP2是超聲波原理流量計(jì)專用的測量芯片，因此，其具有極高的測量精度，從而，可以保證最終測量的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

圖1是本實(shí)用新型油田流量檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是圖1中時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片GP2與微處理器MSP430F2274通信電路圖；圖3是圖1中電源電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖具體介紹本實(shí)用新型油田流量檢測系統(tǒng)的最優(yōu)實(shí)施例請參閱圖1所示，本實(shí)用新型油田流量檢測系統(tǒng)主要包括微處理器MSP430F2274、 與微處理器MSP430F2274相連的時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片GP2、與時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片GP2相連的溫度傳感器、與微處理器MSP430F2274相連的第一模擬開關(guān)、與第一模擬開關(guān)相連的第一超聲波傳感器和第二超聲波傳感器、與微處理器相連的存儲器、與第一模擬開關(guān)相連的信號處理電路，以及與微處理器、時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片GP2、信號處理電路，以及存儲器相連的電源電路。微處理器MSP430F2274主要用來做系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)處理，時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片 GP2主要用來采集時(shí)間差，也是整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的核心，溫度傳感器用于測量井下油田的溫度，第一和第二超聲波傳感器用于測量油田的流速。所述時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片GP2與微處理器MSP430F2274通信電路如圖2所示。時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片GP2的通信格式是四線的串行通信格式，利用微處理器MSP430F2274的串行通信引腳和時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片GP2的通信引腳相連，并利用微處理器MSP430F2274 的I/O 口引腳P2. 2作為時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片GP2的選通腳，另一個(gè)I/O引腳P4. 2作為時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片GP2的復(fù)位腳，而用微處理器MSP430F2274的I/O引腳P2. 0來響應(yīng)時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片GP2的中斷。利用微處理器MSP430F2274的P2. 4和P2. 5分別作為時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片GP2的開始和結(jié)束的使能信號。電源電路，在本實(shí)施例中，整個(gè)系統(tǒng)的供電采用干電池供電方式，因此，在功耗的要求上是比較嚴(yán)格的，在本系統(tǒng)中，采用雙電源的供電方式，即一個(gè)主電源和一個(gè)備用電源。主電源在剛開始通過二極管網(wǎng)絡(luò)給系統(tǒng)供電，使系統(tǒng)處于主電源供電模式，其中，所述二極管網(wǎng)絡(luò)是用來確定門限電壓的，同時(shí)微處理器MSP430F2274使第二模擬開關(guān)選通主電源供電模式，通過檢測電路來檢測主電源的電壓幅度，當(dāng)電壓幅度小于預(yù)設(shè)的門限電壓時(shí)， 微處理器MSP430F2274通過第二模擬開關(guān)選通備用電源，使用備用電源給系統(tǒng)供電。這樣就使得系統(tǒng)的工作時(shí)間更長、更可靠。測量時(shí)，本實(shí)用新型將整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成存儲式，即把整個(gè)系統(tǒng)裝到骨架上放到被測量的井中，測量的數(shù)據(jù)暫時(shí)存放到時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片GP2的內(nèi)部存儲器中，等測量完成后再把系統(tǒng)提升到地面進(jìn)行數(shù)據(jù)回放。在測量過程中，時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片GP2在微處理器MSP430F2274的控制下實(shí)現(xiàn)對流量、溫度相關(guān)參數(shù)的測量，并存于時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片GP2內(nèi)部寄存器中，由微處理器 MSP430F2274讀出后進(jìn)行相應(yīng)的處理與存儲。整個(gè)系統(tǒng)被提升到地面后，系統(tǒng)在接收到計(jì)算機(jī)的命令后將存儲的數(shù)據(jù)傳送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。系統(tǒng)上電后，首先，微處理器MSP430F2274對自身和時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片GP2的初始化設(shè)置，即給模擬開關(guān)TS5A23157 —個(gè)確定信號，以確定第一超聲波傳感器和第二超聲波傳感器中，哪個(gè)接收信號哪個(gè)發(fā)送信號，例如，初始時(shí)，第一超聲波傳感器用于接收信號， 第二超聲波傳感器用于發(fā)送信號；接著，微處理器MSP430F2274給時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片GP2 發(fā)送開始測量命令，通過時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片GP2觸發(fā)第一超聲波傳感器，所述時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片GP2通過無線傳輸向第一超聲波傳感器發(fā)送開始測量的信號；第一超聲波傳感器接收到開始測量的信號后，將信號輸送到第二超聲波傳感器，第二超聲波傳感器接收到該信號后，將該信號無線發(fā)送給時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片GP2并作為結(jié)束測量信號，這樣，時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片GP2就可以計(jì)算出超聲波在流體中的傳播時(shí)間；然后，微處理器MSP430F2274改變模擬開關(guān)的通道開關(guān)狀態(tài)，即改變傳感器的收發(fā)狀態(tài)，使第一超聲波傳感器用作發(fā)送信號，第二超聲波傳感器用作接收信號，再進(jìn)行一次測量，又可以得到一個(gè)傳播時(shí)間。根據(jù)這兩個(gè)時(shí)間參數(shù)，利用時(shí)差法原理公式就可以計(jì)算出管柱中流體的流量。 以上所述僅為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，不是全部或唯一的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱讀本實(shí)用新型說明書而對本實(shí)用新型技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求1.一種油田流量檢測系統(tǒng)，其特征在于包括微處理器、與微處理器相連并被微處理器控制的時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片(GP2)、與時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片相連的溫度傳感器、與微處理器相連的第一模擬開關(guān)、分別與第一模擬開關(guān)相連的第一超聲波傳感器和第二超聲波傳感器，以及與微處理器相連并與時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片相連的電源電路，所述時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片與第一超聲波傳感器和第二超聲波傳感器無線連接。
2.如權(quán)利要求1所述的油田流量檢測系統(tǒng)，其特征在于所述微處理器選用 MSP430F2274。
3.如權(quán)利要求1所述的油田流量檢測系統(tǒng)，其特征在于所述電源電路包括主電源、備用電源、與主電源和備用電源相連的第二模擬開關(guān)、與第二模擬開關(guān)相連的檢測電路、與主電源相連的二極管網(wǎng)絡(luò)，所述電源電路通過檢測電路與微處理器相連。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種油田流量檢測系統(tǒng)，包括微處理器、與微處理器相連并被微處理器控制的時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片GP2、與時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片相連的溫度傳感器、與微處理器相連的第一模擬開關(guān)，以及分別與第一模擬開關(guān)相連的第一超聲波傳感器和第二超聲波傳感器，所述時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片與第一超聲波傳感器和第二超聲波傳感器無線連接，在本實(shí)用新型檢測系統(tǒng)中，由于其采用的時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)化芯片GP2是超聲波原理流量計(jì)專用的測量芯片，因此，測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確且精度高。
文檔編號E21B43/20GK202073550SQ20102015077
公開日2011年12月14日 申請日期2010年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月6日
發(fā)明者兀旦暉, 李慧珍, 李霞, 趙晨飛, 陳蓓 申請人:陜西科技大學(xué)