专利名称：一种存贮式电子压力计的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种油田油气井井下温度、压力自动采集存贮的石油仪器仪表。
油田油气井井下压力、温度等参数，对油田的生产至关重要。油田通过对井下压力、温度曲线分析，可判断出该油气井工作情况的好坏及所处区块油藏分布状况。所以，油气井测温测压的准确程度及测试方法对油田来说十分重要。
目前，在国内外，电子压力计正在逐步取代传统的机械式压力计，但因实现方式不同存在很大差异。现在油田使用的电子压力计功耗都很大、连续工作时间较短、体积过大、使用维护极不方便；同时也决定了电子压力计大都采用多节高能电池(每节电池电压约为2.5～3.6V)供电，由于压力计使用环境恶劣，在压力计放入井下工作时，经常要经过剧烈的撞击，多节电池之间存在接触不良等缺点，降低了产品的可靠性。如申请号93237518披露的“高精度电子压力计”操作方式复杂、不能连续记录多口井资料、测试时间短、温度响应慢、无法有效测得井温梯度及脉动井温、温度对压力测试影响大，造成压力测试精度低。申请号97216255披露的“一种高精度存贮式温度压力计”，采用四节电池供电，为防止电池接触不良，造成电源中断，电池之间采用先焊接后封装成一体然后再装入专门的电池筒的方式，生产工艺复杂，更换电池很不方便；而且存贮电路繁琐，电路板过长，该存贮式温度压力计整机长度达1.5米，在油田进行油气井井下压力、温度测试时使用很不方便。申请号99250832披露的“存储式电子压力计”，采用电池仓组件内装三节3.6V的锂电池，同申请号97216255存在有同样的问题。
本实用新型的目的在于为油田井下测试提供一种现场操作简单、使用可靠方便、能直接与计算机相联、可连续记录多口井井下资料、工作时间长、测点数多的存贮式电子压力计。
本实用新型的上述目的是这样实现的将压力传感器、温度传感器、低功耗数据采集存贮电路、电池盒及通讯接口组装在一个圆管形密封式外壳内，形成一个独立的整体，自供电源。电池盒采用高可靠性卡装结构安装，电池不需焊接，增加了产品的可靠性。低功耗数据采集存贮电路改变了传统的电路结构，在CPU控制单元与电源之间增加了一个时钟电路，CPU控制单元未始终处于通电状态，而是通过带中断输出的实时时钟控制整机的电源，在未进行测试工作时，只有实时时钟始终处于能电状态，其余部分处于完全掉电状态，最大限度地降低功耗，减小电路板长度，动态地进行井的流压和压力恢复的测试以及油井环空测试，测试完成后通过通讯接口直接与计算机相联，回放井下测试数据，进行数据处理。
本实用新型采用上述设计后，较现有的电子压力计性能上有显著提高，使用一节电池可连续工作120天以上，而且还大大减小了本实用新型的长度(总长度550mm)，可连续存贮多口井资料，测点数可高达24000个；高可靠性卡装结构安装电池保证了本实用新型在使用时供电稳定。
图1 是本实用新型的结构简图图2 是本实用新型的电池盒结构示意图图3 是本实用新型的低功耗数据采集存贮电路
以下结合附图进一步阐述本实用新型。
如图1所示，本实用新型主要由密封式外壳1、压力传感器2、温度传感器3、低功耗数据采集存贮电路4、电池盒5及通讯接口6组成一个独立的密封整体。压力传感器2、温度传感器3、低功耗数据采集存贮电路4、电池盒5及通讯接口6组装在一个圆管形密封式外壳1内，密封式外壳1采用组合式结构，它是一根细长的组合式圆柱形管状体(25.4×550mm)。
本实用新型的电池盒采用如图2所示的偏心轴升起结构。电池盒由两个半园筒组成，在一端联接处装有偏心曲轴5-1，偏心曲轴转轴5-2中间装有连杆5-4，弹簧5-3安装在连杆上，活动端由连杆限位固定，曲轴转轴两端又由定位销与电池盒盖固定在一起。偏心轴在电池盒开启时，拉动连杆压缩弹簧，使电池5-5松开，用户可方便地更换电池；在电池盒关闭时，偏心曲轴推动连杆放松弹簧在轴向压紧电池，电池盒盖在径向压紧电池，保证了本实用新型在工作时供电状况稳定，提高了可靠性，同时电池不需要焊接封装，减少生产环节，并可方便用户更换电池。
本实用新型的低功耗数据采集存贮电路4含有CPU控制单元、可编程定时器、A/D转换器、EEPROM存贮单元等部分。CPU控制单元是一种单片机系统，即通过单片机IC5(AT89C4051)控制压力传感器2、温度传感器3进行信息采集，A/D转换器IC6(AD7705)进行信息转换，转换后的数字信息存入EEPROM存贮单元IC3中，当完成测试后，用户可通过通讯接口6使压力计与计算机相联，对测试数据进行回放处理；可编程定时器IC1为宽电压、低电流、带中断输出的定时时钟芯片，可选用PCF8583、PCF8563等。
如图3所示，首先对单片机进行编程，然后单片机根据用户定义的时间表对定时器进行编程，即定时器根据编程决定在什么时间让整机处于休眠状态(即只有可编程定时器工作)，什么启动整机，开始测试工作。
具体实施方式
是单片机根据用户定义的时间表通过P3.4脚对可编程定时器进行设置，当定时器INT脚为高电位时，开关电源IC2(MAX1672)处于截止状态，整机处于完全掉电状态，当定时器INT脚为低电位时，开关电源打开，这时整机处于测试状态，使得本实用新型可采用一节电池供电，减小了整机长度(仅为550mm)，增加了可靠性，增加了测试时间(超过120天)，增加了测点数(24000个)。
在传统的电子压力计中，为了保证测试时间和电池接触可靠，大都采用多节电池先焊接后封装成一体，然后装入专门的电池筒，测试时电池筒再与压力计主机相联，生产工艺复杂，操作繁琐，更换电池很不方便，同时大大地增加了整机的长度、重量，在测试现场使用也很不方便。
本实用新型在现场使用时，先按用户需求定制一个时间表(即通电后多少时间开始测试第一个点，过多少时间再测试下一个点，按这一时间间隔测试多少个点，下一测度间隔时间测多少个点，以此类推)，然后将本实用新型随抽油杆或录井钢绳一起放入井下需测试的地方，完成一口井的测试后，将本实用新型取出，放入下一口需要测试的油井中，完成测试后，将本实用新型与计算机相联，回放并处理本次测试的几口井数据，这样就完成了一次测试。本实用新型是一个集计算机技术、通讯、数据采集存贮技术为一体的高科技产品，它在国内、国际均具有领先地位。
权利要求1.一种动态测量油田井下温度压力的存贮式电子压力计主要由密封式外壳(1)、压力传感器(2)、温度传感器(3)、低功耗数据采集存贮电路(4)、电池盒(5)及通讯接口(6)等部分组成，压力传感器(2)、温度传感器(3)、低功耗数据采集存贮电路(4)、电池盒(5)及通讯接口(6)组装在一个圆管形密封式外壳(1)内，形成一个独立的密封整体，其特征在于电池盒(5)在密封式外壳(1)内，采用高可靠性卡装结构安装，电池不需焊接；低功耗数据采集存贮电路(4)是由CPU控制单元、可编程定时器与存贮单元组成。
2.根据权利要求1所述的存贮式电子压力计其特征是电池盒(5)采用偏心轴升起结构。
3.根据权利要求1所述的存贮式电子压力计其特征是低功耗数据采集存贮电路(4)是通过可编程定时器控制开关电源来实现对CPU控制单元、存贮单元、压力传感器(2)、温度传感器(3)的动态通断电。
专利摘要一种存贮式电子压力计是一种石油仪器仪表。用于油田油气井井下温度、压力的自动采集存贮。由密封式外壳(1)、压力传感器(2)、温度传感器(3)、低功耗数据采集存贮电路(4)、电池盒(5)及通讯接口(6)组成一个独立的密封整体。它可动态连续测试多口井井下温度、压力,并能直接与计算机相联进行井下测试数据的回放、处理,具有测试精度高、体积小、功耗低、工作时间长、测点数多等优点,可方便地进行油田各类型井井下温度压力的测试。
文档编号G01D21/02GK2504603SQ0125243
公开日2002年8月7日 申请日期2001年11月12日 优先权日2001年11月12日
发明者李军, 赵红强, 骆仁星, 武建立 申请人:襄樊泰和电气有限公司