专利名称：井下电子压力计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液体压力计，特别涉及一种利用电子压敏元件测量油田井下液体或气体压力的装置。
油田油井的井下压力是一个重要的计量参数。目前实际测试中用于测量井下压力的仪器存在以下不足，首先，由于用于井下的压力计，装于细长的管子中，其测量电路板只能是细而长，容易在受到振动时受损；其次，压力传感器受压作用面直接与油井连通，容易在油井压力突变时造成压力传感器的损坏；另外，由于通讯接口采用多芯接口，容易出现通讯接触不良，通讯接头易于损坏。
本实用新型的目的在于克服以上所述的缺陷，提供一种能够精确简便可靠地计量井下液体或气体压力值的新型井下电子压力计。
本实用新型是这样实现的，本实用新型包括有进液(或气)管、传感器和测量装置，其特征在于设有依次密封连接成一体的电路套管、传压接头和进液(或气)头。传压接头中密封安装有压力传感器，上述进液(或气)管设置在该进液(或气)头内，进液(或气)头设有缓冲腔，缓冲腔和进液(或气)管及传压接头中压力传感器的受压面相通。电路套管内设置有测量装置和电源，压力传感器的信号通过信号线与测量装置连接，测量装置产生的输出信号通过单芯输出通讯接口传出。
缓冲腔中可以设置减缓冲击压力的缓冲器，缓冲器由一骨架和绕在骨架上的细管组成，骨架与传压接头密封连接，细管一端通过进液(或气)管与油井联通，另一端与压力传感器的受压面相通。
测量装置安装在二块细长的线路板上，二线路板相互支撑并经减振胶垫固定在传压接头上。
电路套管、传压接头和进液(或气)头为分体结构螺接成一体或整体结构。
测量装置由测量电路、转换电路、控制电路和电源组成。
压力传感器上的应变元件与固定电阻组成桥式测量电桥电路的四个桥臂R1-R4，压力传感器上的信号通过信号线连接到测量电桥上。
转换电路主要由放大器IC1和A/D转换器IC2组成，放大器IC1的输入端与电桥测量电路的输出端ab连接，输出端与A/D转换器IC2的输入端连接，A/D转换器IC2的输出端连接到控制电路输入端。
控制电路为一带有程序存储器的微处理器IC3和数据存储器IC4，微处理器IC3的信号通过单芯通讯接口与外部设备联接，通讯接口(1)为单芯接口。
本实用新型与现有技术相比，其优点是结构简单、适用性强，测量精确，并具有较强的抗振性能。
图1为本实用新型一种实施例结构示意剖视图；图2为本实用新型一种实施例其测量装置的电路框图；图3为本实用新型实施例测量装置中转换电路和控制电路的电原理图。
以下结合附图进一步说明本实用新型的优选实施例。如图1所示，本实用新型包括进液(或气)管、传感器和测量装置，其特征在于设有依次密封连接成一体的电路套管5、传压接头3和进液(或气)头4，传压接头3中密封安装有压力传感器31，上述进液(或气)管41设置在该进液(或气)头4内，进液(或气)头4内设有缓冲腔42，缓冲腔42和进液(或气)管41及传压接头3中压力传感器31的受压面相通。电路套管5内设置有测量装置6和电源2，压力传感器31的信号通过信号线与测量装置6连接，测量装置6产生的输出信号通过单芯输出通讯接口1传出。
缓冲腔42中安有减缓冲击压力的缓冲器，缓冲器由一骨架43和绕在骨架43上的细管44组成，骨架43与传压接头3密封连接，细管44一端通过进液(或气)管41与油井联通，另一端与压力传感器31的受压面311相通。
本实用新型的缓冲腔42可缓解油井压力的突变，尤其装有缓冲器后，更增强其缓冲能力，保证压力传感器31能长期工作而不被油井压力突变而损坏。
测量装置6安装在二块细长的线路板61和62上，线路板61和62相互支撑并经减振胶垫63固定在传压接头3上，本实用新型的线路板结构和安装方式可以较大地增强其自身的机械强度。
电路套管5、传压接头3和进液(或气)头4可以为分体结构，相互用螺纹连接成一体，以便于对二部分内的部件和电路进行维修。当然，也可以采用整体结构，此时可在两端加设封头，以便安装和维修。
测量装置7由测量电路、转换电路、控制电路和电源2组成(图2)。
压力传感器32上的应变元件与固定电阻组成桥式测量电桥电路的四个桥臂R1-R4，压力传感器31上的信号通过信号线64连接到测量电桥上。
见图3，转换电路主要由放大器IC1和A/D转换器IC2组成，放大器IC1的输入端与电桥测量电路的输出端ab连接，输出端与A/D转换器IC2的输入端连接，A/D转换器IC2的输出端连接到控制电路输入端。
控制电路为一带有程序存储器的微处理器IC3和数据存储器IC4，微处理器IC3的信号通过IC3的J3-1端经单芯通讯接口1与外部设备联接，通讯接口1为单芯接口，单芯接口的结构强度高，接触良好，使用的可靠性高。
压力传感器31的电阻应变元件或与固定电阻连接成的惠斯顿电桥，由电池2提供的供桥电压U0，加在电桥电路的dc端，再将电桥予调平衡后，电桥的ab输出端产生电压信号Usc就只与应变片31感受应变所引起的电阻变化有关。由于被测液体或气体的压力与压力传感器上电阻应变元件的电阻值变化成比例，电桥ab输出端产生的电信号Usc的大小又与压差量大小成比例。因此测得电阻应变元件组成的电桥ab输出端电压Usc的大小，也就得到相应的被测液体或气体的压力值。
电桥ab端电压Usc的变化，经放大器IC1放大转变成标准模拟电压信号，送至A/D转换器IC2转换成数字信号，送至带程序存储器的微处理器(CPU)IC3进行采集处理，再存储在数据存储器IC4的数据区内，以便随时通过通讯接口1方便地与井上回放仪或微处理机等仪器设备进行通讯，对井下各层的压力数据汇总存档或进行更深一步的处理。
缓冲器的结构和形式可以多种，利用缓冲器以减缓压力突变来保护压力传感器的装置均为本实用新型的保护范围。
本实用新型在测量压力的同时还可测量油井中的温度参数。
权利要求1.一种井下电子压力计，包括进液或气管、传感器和测量装置，其特征在于设有依次密封连接成一体的电路套管(5)、传压接头(3)和进液或气头(4)，传压接头(3)中密封安装有压力传感器(31)，上述进液或气管(41)设置在该进液或气头(4)内，进液或气头(4)内设有缓冲腔(42)，缓冲腔(42)和进液或气管(41)及传压接头(3)中的压力传感器(31)的受压面相通；电路套管(5)内设置有测量装置(6)和电源(2)，压力传感器(31)的信号通过信号线与测量装置(6)连接，测量装置(6)产生的输出信号通过输出通讯接口(1)传出。
2.根据权利要求1所述的井下电子压力计，其特征在于缓冲腔(42)中安有减缓冲击压力的缓冲器，缓冲器由一骨架(43)和绕在骨架(43)上的细管(44)组成，骨架(43)与传压接头(3)密封连接，细管(44)一端通过进液或气管(41)与油井联通，另一端与压力传感器(31)的受压面(311)相通。
3.根据权利要求1或2所述的井下电子压力计，其特征在于测量装置(6)安装在二块细长的线路板(61和62)上，线路板(61和62)相互支撑并经减振胶垫(63)固定在传压接头(3)上。
4.根据权利要求1或2所述的井下电子压力计，其特征在于电路套管(5)、传压接头(3)和进液或气头(4)为分体结构螺接成一体或整体结构。
5.根据权利要求1或2所述的井下电子压力计，其特征在于测量装置(6)由测量电路、转换电路、控制电路和电源(2)组成。
6.根据权利要求1或2所述的井下电子压力计，其特征在于压力传感器(31)上的应变元件与固定电阻组成桥式测量电桥电路的四个桥臂R1-R4，压力传感器(31)上的信号通过信号线(64)连接到测量电桥上。
7.根据权利要求1或2所述的井下电子压力计，其特征在于转换电路主要由放大器IC1和A/D转换器IC2组成，放大器IC1的输入端与电桥测量电路的输出端ab连接，输出端与A/D转换器IC2的输入端连接，A/D转换器IC2的输出端连接到控制电路输入端。
8.根据权利要求1或2所述的井下电子压力计，其特征在于控制电路为一带有程序存储器的微处理器IC3和数据存储器IC4，微处理器IC3的信号通过单芯通讯接口(1)与外部设备联接。
专利摘要本实用新型涉及一种用于油田井下的电子压力计。由电路套管、传压接头和进液(或气)头组成,传压接头中密封安装有压力传感器,进液头有进液(或气)管,进液头内设有缓冲腔,缓冲腔和进液管及压力传感器的受压面相通;井下压力经进液管和缓冲腔作用于压力传感器上,通过应变元件将压力转换为与其相应关系的电信号,经测量装置处理,可自动存储井下被测位置的压力和温度值。本实用新型适用性强,使用简便,测量精确,自动化程度高。
文档编号E21B47/06GK2360605SQ9825091
公开日2000年1月26日 申请日期1998年12月23日 优先权日1998年12月23日
发明者孙国峰, 孙太升, 来惠民, 董向军 申请人:北京金时石油测试技术有限公司