专利名称：井径测量仪的电位器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油、气棵眼井测量中用到的井径测量仪，特别涉及井径测 量仪中的电位器。
背景技术：
在油、气棵眼井测量中， 一般通过电位器测量油、气棵眼井的井径，具体 的电位器包括一个位移传感器，通过位移传感器测出位移值，即可测量出油、
气棵眼井的井径。该位移传感器的工作原理是将位移机构连接到滑线变阻器 的滑动端，并将滑线变阻器的其中一端和滑动端串联到信号发生电路中，位移 机构的移动带动滑线变阻器的滑动端滑动，从而改变滑线变阻器的接入电阻， 这样就可以将位移的变化转变为电阻的变化，并通过信号发生电路可以转换成 电压的变化，这样就可以测出位移机构的位移值。 一般通过一个》i:大电路将电 压的变化放大，使得电压变化更加明显，便于获取电压变化的数据，从而更精 确地得出位移^M勾的位移值。
由于上述的位移传感器采用的是滑线变阻器原理，这样在滑动端和滑线变 阻器之间存在触点，如果触点发生接触不良的现象，或者产生比较大的接触电 阻，都将会影响井径测量仪的灵敏度。
实用新型内容
本实用新型提供一种井径测量仪的电位器，以提高井径测量仪的灵敏度。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案该井径测量仪的电位器， 包括位移传感器，信号发生电路以及输出电路；所述位移传感器包括一组输入 线圈和至少一组输出线圈，所述输入线圈和输出线圏分层绕制成筒状线圈，所 述筒状线圈内设有滑动拉杆。
由上述技术方案所描述的井径测量仪的电位器，在输入线圏和输出线圈内 设有滑动拉杆，当滑动拉杆产生位移时，输入线圈和输出线圈对应产生的电磁
耦合强度将会发生变化，从而影响输出线圈的输出电压，这样就可以通过输出 线圏的输出电压变化来表示滑动拉杆的位移变化。相对于现有滑线变阻器形式 的电位器而言，本实用新型井径测量仪的电位器中的位移传感器不存在触点， 而是通过电磁感应来反映滑动拉杆的位移，这样就不会出现接触不良的现象， 也不会产生接触电阻，从而提高了井径测量仪的灵敏度。从另一方面而言，由 于滑线变阻器存在触点，在反复滑动过程中会损坏滑线变阻器，在一定程度上 缩短了电位器的使用寿命，釆用本实用新型后，可以延长井径测量仪的电位器 寿命。
图1为本实用新型井径测量仪的电位器剖视图2为本实用新型井径测量仪的电位器的电路原理图3为本实用新型井径测量仪的电位器中信号发生电路的实施例图4为本实用新型井径测量仪的电位器中输出电路的实施例图5为本实用新型井径测量仪的电位器所用的加法器的电路图。
具体实施方式
本实用新型井径测量仪的电位器采用电磁感应式的位移传感器，相对于现 有的电位器而言，本实用新型井径测量仪的电位器没有了滑线变阻器上的接触 点，这样就不会出现接触不良的现象，也不会产生接触电阻，从而提高了井径 测量仪的灵敏度。
以下结合附图对本实用新型井径测量仪的电位器的具体实施 例进行详细描述。
本实用新型井径测量仪的电位器包括位移传感器，信号发生电路以及输出 电路；如图l所示，所述位移传感器包括一组输入线圈3和至少一组输出线圈y。 (5和6 )，所述输入线圈3和输出线圈(5和6 )分层绕制成筒状线圈，所述各 层线圈之间设有绝缘层7，所述筒状线圏内设有滑动拉杆l。 一般将输入线圈和 输出线圈的两端都对齐，实现输入线圈的磁场和输出线圈的磁场最大范围地重 叠，从而使得输入线圏和输出线圏能够最大程度地耦合。所述绝缘层7可以保
证各层线圏之间不会短路，确保该位移传感器能正常工作。本实用新型井径测 量仪的电位器用滑动拉杆的位移来表示油、气棵眼井的井径，当滑动拉杆产生 位移时，输入线圈和输出线圏对应产生的电磁耦合强度将会发生变化，从而影 响输出线圈的输出电压，这样就可以通过输出线圈的输出电压变化来表示滑动 拉杆的位移变化。
相对于现有滑线变阻器形式的电位器而言，本实用新型井径测量仪的电位 器中的位移传感器不存在触点，而是通过电磁感应来反映滑动拉杆的位移，这 样就不会出现接触不良的现象，也不会产生接触电阻，从而提高了井径测量仪 的灵敏度。
为了保护输入线圈和输出线圈，所述筒状线圈的外部设有外套2，所述筒状 线圈的两端部设有垫片4,且该垫片4中间设有与滑动拉杆配合的穿孑L。这样一 来，使得线圏完全不会和外界物体产生摩擦，延长了电位器的实用寿命。并且 通过外套和垫片可以防止水或油渗入线圈而导致短路，进而保证了本实用新型 井径测量仪的电位器的正常工作。
为了加强输入线圏和输出线圏的耦合程度，所述的滑动拉杆、外套、垫片 采用不锈钢材料，由于不锈钢时顺磁材料，磁场通过该材料后会得到加强，而 不锈钢的外套和垫片可以将大部分磁场屏蔽外套的内部，也能加强输入线圏和 输出线圈的耦合程度。本实用新型中的不锈钢一般采用1Crl8Ni9Ti型的不锈 钢。为了适应油、气棵眼井的测量环境，所述输入线圈和输出线圈采用高温线 绕制。
为了能够将滑动拉杆的位移变化对应的电压变化放大，如图2所示，本实 用新型中所述至少一组输出线圏正向串联形成一对输出端，这样相当于将多个 电压的变化值叠加在一起，从而方文大了电压的变化值，进而可以纟是高测量的精 确度。本实用新型中的信号发生电路连接到输入线圏的输入端(XYD和XYB), 输出线圈的输出端(X1-IN和XTIN)连接到输出电路，信号发生电路产生的信 号，经过位移传感器后输出到输出电路，输出电路经过处理后将表示滑动拉杆 位移变化的信号输出。
如图3所示，信号发生电路为六反相器CD4069构成的方波信号发生器。该 方波信号发生器是现在较为常用的信号发生器，利用CD4069的两级反相器和电 阻、电容元件，可构成阻容振荡器。如图3所示，Rl、 R2和C1分别为振荡电阻、 振荡电容。电容C1可以通过R1、 R2;改电，也可以通过管脚14来充电，通过电 容的不断充电和》丈电，形成周期性震荡，进而产生周期性方波。
为了将更容易观察输出信号，如图4所示，本实用新型的输出电路包括放 大电路，该放大电路依次连接有检波电路和低通滤波电路。其中，放大电路通 过集成运算放大电路AD620来实现，检波电路则通过集成运算放大器LF147以 及检波二极管来实现，通过检波电路后，放大后的信号将变成直流信号，转换 成直流信号后便于对信号的数字化处理。为了去掉输出信号中的毛刺，检波电 路输出的直流信号需要通过滤波电路进行出路，本实用新型中采用集成运算放 大器LF147来实现滤波电路，并且设定了两级滤波，保证输出信号的准确性。
一般来说， 一个电位器测量的是油、气棵眼井的半径，当需要测量油、气 棵眼井的直径时，则需要将两个电位器的输出值相加后，为了能够直接读数油、 气棵眼井的直径，本实用新型还可以增加一个加法器，如图5所示，该加法器 的输入端(X1和X2)连接到两个电位器中输出电路的输出端，最后将X1和X2 的值相加后由加法器的输出端(X out)输出，也就相当于输出了油、气棵眼井 的直径值。
本实用新型井径测量仪的电位器主要用于油田棵眼井或水眼的测量。以上 所述，仅为本实用新型的具体实施方式
，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，可轻易 想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型 的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求1、一种井径测量仪的电位器，包括位移传感器，信号发生电路以及输出电路；其特征在于，所述位移传感器包括一组输入线圈和至少一组输出线圈，所述输入线圈和输出线圈分层绕制成筒状线圈，所述筒状线圈内设有滑动拉杆。
2、 按照权利要求1所述的井径测量仪的电位器，其特征在于，所述各层线 圈之间设有绝缘层。
3、 按照权利要求1或2所述的井径测量仪的电位器，其特征在于，所述筒 状线圈的外部设有外套，所述筒状线圏的两端部设有垫片，且该垫片中间设有 与滑动拉杆配合的穿孔。
4、 按照权利要求3所述的井径测量仪的电位器，其特征在于，所述的滑动 拉杆、外套、垫片采用不锈钢材料，所述输入线圈和输出线圈采用高温线绕制。
5、 按照权利要求1或2所述的井径测量仪的电位器，其特征在于，所述至 少一组输出线圈正向串联形成一对输出端，所述信号发生电路连接到输入线 圏，所述输出线圏的输出端连接到输出电路。
6、 按照权利要求5所述的井径测量仪的电位器，其特征在于，所述的信号 发生电路为六反相器CD4069构成的方波信号发生器。
7、 按照权利要求5所述的井径测量仪的电位器，其特征在于，所述输出电 路包括放大电路，该放大电路依次连接有检波电路和低通滤波电路。
8、 按照权利要求7所述的井径测量仪的电位器，其特征在于，还包括加法 器，该加法器的输入端连接到两个电位器中输出电路的输出端。
专利摘要本实用新型公开了一种井径测量仪的电位器，涉及油、气裸眼井测量中用到的井径测量仪，为解决现有电位器的触点发生接触不良的现象，或者产生比较大的接触电阻时，影响井径测量仪的灵敏度的问题而设计。该井径测量仪的电位器，包括位移传感器，信号发生电路以及输出电路；所述位移传感器包括一组输入线圈和至少一组输出线圈，所述输入线圈和输出线圈分层绕制成筒状线圈，所述筒状线圈内设有滑动拉杆。本实用新型井径测量仪的电位器中的位移传感器不存在触点，而是通过电磁感应来反映滑动拉杆的位移，这样就不会出现接触不良的现象，也不会产生接触电阻，从而提高了井径测量仪的灵敏度。本实用新型井径测量仪的电位器用于油、器裸眼井或水眼的测量。
文档编号E21B47/08GK201059189SQ20072015140
公开日2008年5月14日 申请日期2007年6月22日 优先权日2007年6月22日
发明者刘文昌, 耕 陈 申请人:耕 陈