一种用于测量石油钻井泥浆温度的无线传感器系统的制作方法

本实用新型涉及钻井泥浆温度测量装置技术领域，尤其涉及一种用于测量石油钻井泥浆温度的无线传感器系统。

背景技术：

在进行钻井开采石油时，需要对钻井泥浆温度进行检测，在现有技术中，通过温度传感器将泥浆温度进行测量后，需要通过数据线才可以传输至分析设备，这样不仅造成测量线路复杂，而且效率也不高。

经检索，中国专利申请号为cn209166670u的专利，公开了一种用于测量石油钻井泥浆温度的无线传感器系统，包括温度探头，实时探测石油钻井泥浆的温度数据；温度传感器，与温度探头通过导线电连接，接收温度数据并转换至温度电信号输出；无线传感器节点，与温度传感器通过导线电连接，接收温度电信号并通过无线通讯传输至控制计算机；太阳能电池板，与无线传感器节点通过导线电连接，将太阳能转换为电能并为无线传感器节点充电。上述专利存在以下不足：使用温度探头传递温度，然后将温度探头用导线与传感器连接，由于钻井较深，泥浆所处液面也是未知，在进行测量时，无法保证导线与传感器不接触泥浆，一旦泥浆接触到测量元件或者导线与测量元件的连接处时，可能会导致连接处失去电性连接性能，信号传输中断。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于测量石油钻井泥浆温度的无线传感器系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种用于测量石油钻井泥浆温度的无线传感器系统，包括底座，所述底座的对称两侧外壁均焊接有支撑臂，支撑臂的内壁滑动连接有伸缩臂，底座顶部外壁通过螺栓固定有中转箱，中转箱内壁设置有电控机构，伸缩臂与中转箱的外壁焊接有同一个加强筋，底座的顶部外壁设置有升降机构，底座的底部设置有检测机构。

作为本实用新型再进一步的方案：所述升降机构包括绞绳、电机和卷筒，电机底部外壁通过螺栓固定于底座的顶部外壁上，电机的输出端通过联轴器连接有蜗杆，蜗杆外壁滑动连接有第一支撑块，第一支撑块与底座相对一侧外壁通过螺栓固定。

作为本实用新型再进一步的方案：所述蜗杆的外壁啮合有蜗轮，蜗轮内壁卡接有传动轴，传动轴的一侧圆周外壁卡接于卷筒的内壁上。

作为本实用新型再进一步的方案：所述绞绳的一侧外壁扣接于卷筒的外壁上，传动轴的两侧外壁滑动连接有两个第二支撑板，两个第二支撑板的底部外壁均通过螺栓固定于底座的顶部外壁上。

作为本实用新型再进一步的方案：所述检测机构包括无线压力传感器、无线温度传感器和导热棒，底座底部外壁通过螺栓固定有首测量筒，首测量筒与底座相对一侧外壁粘接有同一个密封环，无线压力传感器外壁粘接于底座靠近首测量筒内壁的底部外壁上。

作为本实用新型再进一步的方案：所述首测量筒外壁滑动连接有过渡测量筒，过渡测量筒外壁滑动连接有尾测量筒，尾测量筒一侧外壁焊接有绳扣，绞绳的另一侧外壁系接于绳扣的外壁上，尾测量筒的内壁焊接有第三支撑块，无线温度传感器的顶部外壁通过螺栓固定于第三支撑块的外壁上。

作为本实用新型再进一步的方案：所述第三支撑块的感应处粘接有导热棒，尾测量筒的底部外壁通过螺栓固定有滤网。

作为本实用新型再进一步的方案：所述电控机构包括主板和蓄电池，主板与蓄电池的底部外壁均通过螺栓固定于中转箱的顶部外壁上，蓄电池的接线端通过集成线束连接于主板的接线端，主板的顶部外壁分别焊接有中央处理模块、无线模块和信号转换模块，主板通过无线信号分别与无线压力传感器和无线温度传感器连接。

作为本实用新型再进一步的方案：所述主板接线端通过集成线束连接于电机的接线端，中转箱一侧外壁通过螺栓固定有蜂鸣器，蜂鸣器的接线端通过集成线束连接于主板接线端，中转箱一侧外壁铰接有顶盖。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种用于测量石油钻井泥浆温度的无线传感器系统，具备以下有益效果：

1.该用于测量石油钻井泥浆温度的无线传感器系统，通过设置有无线温度传感器和导热棒，导热棒将温度传递至无线温度传感器的感应端，无线温度传感器产生的电信号会通过电控机构传递至外部数据分析设备，无线温度传感器与电控机构、电控机构与外部数据分析设备均为无线连接，避免了有线连接的连接线束错综复杂且占用空间的问题。

2.该用于测量石油钻井泥浆温度的无线传感器系统，通过设置有无线压力传感器和升降机构，无线压力传感器能将液面信号传递给电控机构，电控机构能够根据压力情况判断液面情况，从而使得无线温度传感器不会与泥浆直接接触，增加使用寿命。

3.该用于测量石油钻井泥浆温度的无线传感器系统，通过设置有伸缩臂，使用时，将检测机构放入钻井中，支撑臂与伸缩臂滑动连接，调整支撑臂位置，保证其面积大于钻井直径，可通过伸缩臂来调节装置的占地面积，使得装置可以用于各个直径的钻井。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本实用新型结构简单，操作方便。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种用于测量石油钻井泥浆温度的无线传感器系统的结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种用于测量石油钻井泥浆温度的无线传感器系统中的底座仰视结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种用于测量石油钻井泥浆温度的无线传感器系统的a的放大结构示意图；

图4为本实用新型提出的一种用于测量石油钻井泥浆温度的无线传感器系统的尾测量筒内部结构示意图；

图5为本实用新型提出的一种用于测量石油钻井泥浆温度的无线传感器系统的电控机构结构示意图；

图中：1-底座、2-中转箱、3-首测量筒、4-绞绳、5-过渡测量筒、6-绳扣、7-滤网、8-尾测量筒、9-加强筋、10-伸缩臂、11-支撑臂、12-密封环、13-无线压力传感器、14-蜗轮、15-蜗杆、16-第一支撑块、17-电机、18-卷筒、19-传动轴、20-第三支撑块、21-无线温度传感器、22-导热棒、23-顶盖、24-主板、25-中央处理模块、26-无线模块、27-信号转换模块、28-蜂鸣器、29-蓄电池。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

一种用于测量石油钻井泥浆温度的无线传感器系统，为了装置能够可靠的固定在钻井的井口，如图1-2所示，包括底座1，所述底座1的对称两侧外壁均焊接有支撑臂11，支撑臂11的内壁滑动连接有伸缩臂10，底座1顶部外壁通过螺栓固定有中转箱2，中转箱2内壁设置有电控机构，伸缩臂10与中转箱2的外壁焊接有同一个加强筋9，底座1的顶部外壁设置有升降机构，底座1的底部设置有检测机构；使用时，将检测机构放入钻井中，支撑臂11与伸缩臂10滑动连接，调整支撑臂11位置，保证其面积大于钻井直径，升降机构可以控制检测机构升降，待检测机构达到泥浆液面时，升降机构就会停止，放置检测机构直接接触泥浆，电控机构可以将检测机构信号处理并输送至外部数据分析设备。

为了升降机构能够将检测机构升降，如图1、3所示，所述升降机构包括绞绳4、电机17和卷筒18，电机17底部外壁通过螺栓固定于底座1的顶部外壁上，电机17的输出端通过联轴器连接有蜗杆15，蜗杆15外壁滑动连接有第一支撑块16，第一支撑块16与底座1相对一侧外壁通过螺栓固定，蜗杆15的外壁啮合有蜗轮14，蜗轮14内壁卡接有传动轴19，传动轴19的一侧圆周外壁卡接于卷筒18的内壁上，绞绳4的一侧外壁扣接于卷筒18的外壁上，传动轴19的两侧外壁滑动连接有两个第二支撑板，两个第二支撑板的底部外壁均通过螺栓固定于底座1的顶部外壁上；电机17通过联轴器与蜗杆15连接，蜗杆15与蜗轮14相互啮合，蜗轮14通过传动轴19与卷筒18固定连接，卷筒18与绞绳4扣接固定，当电机17启动时，可通过联轴器带动蜗杆15转动，从而带动蜗轮14转动，蜗轮14转动时，可通过传动轴19带动卷筒18转动，从而对绞绳4进行收放，并且蜗轮14与蜗杆15啮合具有自锁效应，在达到所需深度时，停止电机17会将深度锁定。

为了检测机构能够检测泥浆温度，并且易损元件不与泥浆接触，如图1、2、4所示，所述检测机构包括无线压力传感器13、无线温度传感器21和导热棒22，底座1底部外壁通过螺栓固定有首测量筒3，首测量筒3与底座1相对一侧外壁粘接有同一个密封环12，无线压力传感器13外壁粘接于底座1靠近首测量筒3内壁的底部外壁上，首测量筒3外壁滑动连接有过渡测量筒5，过渡测量筒5外壁滑动连接有尾测量筒8，尾测量筒8一侧外壁焊接有绳扣6，绞绳4的另一侧外壁系接于绳扣6的外壁上，尾测量筒8的内壁焊接有第三支撑块20，无线温度传感器21的顶部外壁通过螺栓固定于第三支撑块20的外壁上，第三支撑块20的感应处粘接有导热棒22，尾测量筒8的底部外壁通过螺栓固定有滤网7；绳扣6与绞绳4固定连接，绳扣6与尾测量筒8固定连接，尾测量筒8与过渡测量筒5、过渡测量筒5与首测量筒3均滑动连接，且滑动连接处均做密封处理当绞绳4伸长时，尾测量筒8会受重力下降，当尾测量筒8接触到液面时，持续下降，尾测量筒8、过渡测量筒5和首测量筒3内部气压增加，从而无线压力传感器13的半导体材料由于压力变化而电阻发生变化，从而产生电流变化信号，当液面接触到导热棒22时，停止下降，导热棒22会检测到泥浆温度，导热棒22采用导热性能较好的铝材料，导热棒22将温度传递至无线温度传感器21的感应端，无线温度传感器21采用wsx-71型传感器，无线温度传感器21接收的热量后，内部半导体热导率变化，产生电信号。

为了温度信号能够传递至外部数据分析设备，如图5所示，所述电控机构包括主板24和蓄电池29，主板24与蓄电池29的底部外壁均通过螺栓固定于中转箱2的顶部外壁上，蓄电池29的接线端通过集成线束连接于主板24的接线端，主板24的顶部外壁分别焊接有中央处理模块25、无线模块26和信号转换模块27，主板24通过无线信号分别与无线压力传感器13和无线温度传感器21连接，主板24接线端通过集成线束连接于电机17的接线端，中转箱2一侧外壁通过螺栓固定有蜂鸣器28，蜂鸣器28的接线端通过集成线束连接于主板24接线端，中转箱2一侧外壁铰接有顶盖23；蓄电池29与主板24电性连接，可以为整个电控机构提供电力，无线模块26可以连接外部数据分析设备，无线压力传感器13的电信号通过无线信号传递至信号转换模块27，信号转换模块27进行信号转换后传递至中央处理模块25，中央处理模块25将信号处理，计算出液面高度，根据液面所到达无线温度传感器21处所产生的压力数据，当实际压力达到临界值时，主板24控制电机17停止运行，并且控制蜂鸣器28发出蜂鸣声提醒工作人员检测机构达到检测位置，无线温度传感器21产生的电信号通过无线信号传递至信号转换模块27，信号转换模块27进行信号转换后传递至中央处理模块25，中央处理模块25将信号处理为温度数据后传递至无线模块26，无线模块26将温度数据传递至外部数据分析设备。

工作原理：本实施例在使用时，将检测机构放入钻井中，支撑臂11与伸缩臂10滑动连接，调整支撑臂11位置，保证其面积大于钻井直径，电机17通过联轴器与蜗杆15连接，蜗杆15与蜗轮14相互啮合，蜗轮14通过传动轴19与卷筒18固定连接，卷筒18与绞绳4扣接固定，当电机17启动时，可通过联轴器带动蜗杆15转动，从而带动蜗轮14转动，蜗轮14转动时，可通过传动轴19带动卷筒18转动，从而对绞绳4进行收放，绳扣6与绞绳4固定连接，绳扣6与尾测量筒8固定连接，尾测量筒8与过渡测量筒5、过渡测量筒5与首测量筒3均滑动连接，且滑动连接处均做密封处理当绞绳4伸长时，尾测量筒8会受重力下降，当尾测量筒8接触到液面时，持续下降，尾测量筒8、过渡测量筒5和首测量筒3内部气压增加，从而无线压力传感器13的半导体材料由于压力变化而电阻发生变化，从而产生电流变化信号，蓄电池29与主板24电性连接，可以为整个电控机构提供电力，无线模块26可以连接外部数据分析设备，无线压力传感器13的电信号通过无线信号传递至信号转换模块27，信号转换模块27进行信号转换后传递至中央处理模块25，中央处理模块25将信号处理，计算出液面高度，根据液面所到达无线温度传感器21处所产生的压力数据，当实际压力达到临界值时，主板24控制电机17停止运行，并且控制蜂鸣器28发出蜂鸣声提醒工作人员检测机构达到检测位置，并且蜗轮14与蜗杆15啮合具有自锁效应，在达到所需深度时，停止电机17会将深度锁定，导热棒22会检测到泥浆温度，导热棒22采用导热性能较好的铝材料，导热棒22将温度传递至无线温度传感器21的感应端，无线温度传感器21采用wsx-71型传感器，无线温度传感器21接收的热量后，内部半导体热导率变化，产生电信号，无线温度传感器21产生的电信号通过无线信号传递至信号转换模块27，信号转换模块27进行信号转换后传递至中央处理模块25，中央处理模块25将信号处理为温度数据后传递至无线模块26，无线模块26将温度数据传递至外部数据分析设备。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。