专利名称：一种电阻式相关流量传感器及连接电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田生产井测试仪器领域，特别涉及一种电阻式相关流量传感器及连接电路。
背景技术：
在油井生产过程中，需要确定各油层是否有效地生产、检查油层改造效果和有无套管漏失等问题，需要对油井的实际工作状态进行测试。目前油井测试常用一种八电极结构相关流量传感器，采用恒流源供电，通过测试电极对之间的流体电导，得出测试电极对上产生的电压。在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题 I.油井里的油水混合物的矿化度一般会在2000-20000之间变化，当流体矿化度增加或者温度变化时，流体导电能力增加，而电流恒定，传感器测试出来的电压信号减小，影响测试结果；2.油井中的油滴对传感器电极有粘附作用，使测试结果稳定性变差；3.传感器供电浮地，即供电电极本身不接地，需要另外专门设置接地电极，如此导致电路处理复杂。
实用新型内容为了解决现有传感器电路处理复杂，且结果受流体矿化度、温度和油滴粘附作用的影响，本实用新型实施例提供了一种电阻式相关流量传感器。所述技术方案如下一种电阻式相关流量传感器，所述电阻式相关流量传感器包括电极组、绝缘筒和外壳，所述电极组沿轴向依次固装在所述绝缘筒内壁，所述绝缘筒放置于所述外壳内，所述电极组包括测试电极和供电电极，所述供电电极采用恒压源进行供电，所述供电电极穿过所述绝缘筒直接与所述外壳相连，所述外壳接地，所述测试电极和所述供电电极中的每个电极通过弓I线引向所述绝缘筒外部，用于和相应电路连接。一种连接电路，所述连接电路包括信号发生电路、所述电阻式相关流量传感器和信号处理电路，所述信号发生电路通过所述电阻式相关流量传感器和所述信号处理电路连接。本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是相比现有技术，本实用新型采用恒压源进行供电，测试结果可通过流体不同位置电阻的比值算出，从而不受流体矿化度和温度的影响；通过多次试验发现采用恒压源进行供电的同时，油滴粘附作用对测试结果基本没有影响，结果准确而稳定；另外，采用恒压源进行供电，负极可以通过外壳直接接地，免去专门设置接地电极，减少电极数量，节省电极材料，使电路安全的同时简单易操作，在实际应用中优势明显。
[0013]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本实用新型所述的电阻式相关流量传感器的结构图；图2是本实用新型所述的连接电路示意图。其中I供电电极，11供电正极，12第一供电负极，13第二供电负极，2绝缘筒，3外壳，4测试电极,41第一测试电极对,42第二测试电极对,5信号发生电路,51振荡电路,52三极管，6信号处理电路，61调制放大电路，62检波电路，63放大电路，64电压映射电路，65数字信号处理器DSP。·具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。如图I所示，一种电阻式相关流量传感器，所述电阻式相关流量传感器包括电极组、绝缘筒2和外壳3，所述电极组沿轴向依次固装在所述绝缘筒2内壁，所述绝缘筒2放置于所述外壳3内，所述电极组包括测试电极4和供电电极I，所述供电电极I采用恒压源进行供电，所述供电电极I穿过所述绝缘筒2直接与所述外壳3相连，所述外壳3接地，所述测试电极4和所述供电电极I中的每个电极通过引线引向外部，用于和相应电路连接。本实用新型采用恒压源进行供电，测试结果可通过流体不同位置电阻的比值算出，从而不受流体矿化度和温度的影响；通过多次试验发现采用恒压源进行供电的同时，油滴粘附作用对测试结果基本没有影响，结果准确而稳定；另外，采用恒压源进行供电，负极可以通过外壳3直接接地，免去专门设置接地电极，减少电极数量，节省电极材料，使电路安全的同时简单易操作，在实际应用中优势明显。具体地，所述供电电极I包括供电正极11、第一供电负极12和第二供电负极13，所述供电正极11位于所述绝缘筒2中部，所述第一供电负极12和所述第二供电负极13分别位于所述绝缘筒2两端。进一步地，所述测试电极4包括第一测试电极对41和第二测试电极对42，所述第一测试电极对41和所述第二测试电极对42均设置在所述供电正极11和所述第一供电负极12之间。更进一步地，所述测试电极及所述供电电极均为金属环状。其中，电极是采用某种特殊材料制造的环状电极，沿轴向排列并且嵌在绝缘材料做成的绝缘筒2内壁中，电极引线由绝缘筒2壁上引出；第一供电负极12和第二供电负极13既作为整个电阻式相关流量传感器的供电负极，又可作为电阻式相关流量传感器的地电极，供电负极穿过绝缘筒2直接与外壳3相连，外壳3 —般为金属等导电材料，在实际应用中，测试仪器深入油井内部，而电阻式相关流量传感器置入测试仪器内部，此时所述的电阻式相关流量传感器外壳3和测试仪器的外壳可以是同一物体，即当测试仪器本身具有外壳的情况下，所述的电阻式相关流量传感器和所述的测试仪器共用同一外壳3，通过测试仪器的外壳与地接触，间接使电阻式相关流量传感器供电电极I也随之接地，避免了专门设置接地电极的工序，电路简单易操作，处理简单，而且减少了电极数量，节省了材料；供电正极11到第一供电负极12和第二供电负极13的距离相等，使电阻式相关流量传感器组成对称结构，保证电流通过的流体长度相等，电阻式相关流量传感器供电稳定；第一测试电极对41和第二测试电极对42均设置在所述供电正极11和第一供电负极12之间。集流伞将井内流体集流到电阻式相关流量传感器中 进行测试，第一测试电极对41对上游流体信号测试，第二测试电极对42对下游流体信号测试，在供电正极11与第一供电负极12和第二供电负极13之间加一恒定的交变电压，如此，第一测试电极对41上的电压取决于第一测试电极对41之间流体电阻与供电正极11到第一供电负极12之间流体电阻的比值，即第一测试电极对41上的电压等于，第一测试电极对41之间流体电阻与供电正极11到第一供电负极12之间流体电阻的比值乘以供电电极I之间的电压，同样道理，第二测试电极对42上的电压取决于第二测试电极对42之间流体电阻与供电正极11到第二供电负极13之间流体电阻的比值，而这种比值和井内流体的矿化度和温度变化无关，通过测试流体不同位置的电阻，即可得到流体不同位置的电压，所以测试结果不受矿化度和温度变化影响；另外，由于油滴的粘附作用对7个电极是均等的，经过多次试验发现油滴的粘附作用对测试结果基本无影响，测试结果趋于稳定。如图2所示，一种连接电路，所述连接电路包括信号发生电路5、所述电阻式相关流量传感器和信号处理电路6，所述信号发生电路5通过所述电阻式相关流量传感器和所述信号处理电路6连接。进一步地，所述信号发生电路5包括振荡电路51和两个三极管52，所述振荡电路51用于产生方波振荡信号，通过所述三极管52进行功率放大，供下一步使用。振荡电路51产生一个方波振荡信号，通过三极管52电路对此信号的功率进行放大，以便达到电阻式相关流量传感器的电压要求范围。具体地，所述信号处理电路6包括调制放大电路61、检波电路62、放大电路63、电压映射电路64和数字信号处理器DSP65，所述调制放大电路61、所述检波电路62、所述放大电路63、所述电压映射电路64和所述数字信号处理器DSP65依次连接，所述电阻式相关流量传感器输出的电压信号通过所述调制放大电路61进行放大，通过所述检波电路62检波包洛信号，通过所述放大电路63进行放大，通过所述电压映射电路64变换到所述数字信号处理器DSP65的米样电压范围,通过所述数字信号处理器DSP65米样所述电压信号，并做相关计算。振荡电路51产生振荡频率为千赫兹级的方波振荡信号，经三极管52电路将功率进行放大，然后加到电阻式相关流量传感器的供电正极11与第一供电负极12和第二供电负极13之间，从第一测试电极对41和第二测试电极对42上得到的是一个幅度被流体电阻调制的电压信号，该调制电压信号由调制放大电路61进行放大，再通过检波电路62把调制电压的包洛信号检波出来，再对检波信号进行放大，最后通过电压映射电路64将此电压信号变换到数字信号处理器DSP65A/D的输入范围内，数字信号处理器DSP65A/D采样电阻式相关流量传感器送过来的电压信号，做相关计算，求出流体的相关速度。首先应求得相关函数Rxy ( τ )Rxy (τ) = j \QT y(t)x(t - τ) [0031]x(t)，y(t)为一段时间(从O T)的上游、下游电信号；再从戍“Γ)中搜索出峰值位置τ。；由τ。计算相关速度Vc L为电阻式相关流量传感器内流体流动的距离，最后由地面计算机按预定图版解释出井下流体流量。上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种电阻式相关流量传感器，其特征在于，所述电阻式相关流量传感器包括电极组、绝缘筒和外壳，所述电极组沿轴向依次固装在所述绝缘筒内壁，所述绝缘筒放置于所述外壳内，所述电极组包括测试电极和供电电极，所述供电电极采用恒压源进行供电，所述供电电极穿过所述绝缘筒直接与所述外壳相连，所述外壳接地，所述测试电极和所述供电电极中的每个电极通过弓I线引向所述绝缘筒外部，用于和相应电路连接。
2.根据权利要求I所述的电阻式相关流量传感器，其特征在于，所述供电电极包括供电正极、第一供电负极和第二供电负极，所述供电正极位于所述绝缘筒中部，所述第一供电负极和所述第二供电负极分别位于所述绝缘筒两端。
3.根据权利要求2所述的电阻式相关流量传感器，其特征在于，所述测试电极包括第一测试电极对和第二测试电极对，所述第一测试电极对和所述第二测试电极对均设置在所述供电正极和所述第一供电负极之间。
4.根据权利要求3所述的电阻式相关流量传感器，其特征在于，所述测试电极及所述供电电极均为金属环状。
5.一种连接电路，其特征在于，所述连接电路包括信号发生电路、权利要求1-4任意一项权利要求所述的电阻式相关流量传感器和信号处理电路，所述信号发生电路通过所述电阻式相关流量传感器和所述信号处理电路连接。
6.根据权利要求5所述的连接电路，其特征在于，所述信号发生电路包括振荡电路和两个三极管，所述振荡电路用于产生方波振荡信号，通过所述三极管进行功率放大，供下一步使用。
专利摘要本实用新型公开了一种电阻式相关流量传感器及连接电路，电阻式相关流量传感器包括电极组、绝缘筒和外壳，电极组沿轴向依次固装在绝缘筒内壁，绝缘筒放置于外壳内，电极组包括测试电极和供电电极，供电电极采用恒压源进行供电，供电电极穿过绝缘筒直接与外壳相连，外壳接地，测试电极和供电电极中的每个电极通过引线引向绝缘筒外部，用于和相应电路连接；连接电路包括信号发生电路、电阻式相关流量传感器和信号处理电路，信号发生电路通过电阻式相关流量传感器和信号处理电路连接。本实用新型采用恒压源进行供电，结果不受流体矿化度、温度和油滴粘附作用的影响；负极可以通过外壳直接接地，使电路安全的同时简单易操作，在实际应用中优势明显。
文档编号E21B47/00GK202788795SQ20122014969
公开日2013年3月13日 申请日期2012年4月10日 优先权日2012年4月10日
发明者钱占军, 李柄辉, 张志宏, 汤清明, 张志勇 申请人:北京威尔泰克石油科技有限公司