CN104502718A - 一种地质泥浆测量器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及测井领域，公开了一种地质泥浆测量器，包括圆柱形的探头和手持仪，其中探头包括设于探头上端的USB接头、设于探头中上段向外凸出一周的螺纹部及设于螺纹部下方的电极部，所述螺纹部上设有与泥浆罐罐口内侧的第二螺纹相配合的第一螺纹，所述电极部上设有用于获取泥浆电流和电压的电流电极和电压电极，所述电流电极和电压电极分别通过导线与所述USB接头上不同的引脚连接，所述手持仪包括壳体、设置在壳体内的USB接口和与所述USB接口连接的测量电路板，探头与手持仪通过USB接头与USB接口连接。本发明的地质泥浆测量器操作简便、测量精准、便于携带、节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及测井领域，尤其涉及一种地质泥浆测量器。
背景技术
在测井行业中，通过给泥浆供入一定的电流，使泥浆中不同位置产生电位差，从而计算出泥浆的电阻率。泥浆电阻率，为地质测井资料的解释提供可靠的参考数据。现有技术中，测量泥浆电阻率主要采用泥浆罐法，测量时需要配备庞大的地面交流供电仪器和测量设备箱，所述测量设备箱需要人工接线进行测量泥浆电阻率，操作比较复杂，接线出错会导致测量结果不对，甚至引起大电流造成人身伤害，且测量得到的结果需要经过人工计算或者查阅资料才能得到标准温度下的泥浆电阻率值，不够直观简便。
其次，盛放泥浆的容器为内侧壁嵌有电极的泥浆罐，泥浆是一种混有多种化学物质的腐蚀性液体，在使用完毕后泥浆罐的清洗比较困难，如果清洗力度过大，容易造成电极的损坏；不可避免地，泥浆罐经过多次使用后，存在电极极化现象，降低了测量精度，影响测量品质。
此外，现有技术中，对泥浆电阻率测量装置的工作位置也有要求，需要为其提供一定面积的场所，且测量装置的携带极不方便。
综上，研发一款小型化、操作安全、便于携带、测量精度高的泥浆电阻率测量装置，显得尤其重要。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的是：提供一种地质泥浆测量器，该装置形体小巧结构简单，测量精度准确。
为了解决背景技术中的技术问题，本发明提供了一种地质泥浆测量器，包括圆柱形的探头和手持仪，其中探头包括圆柱形的探头和手持仪，其中探头包括设于探头上端的USB接头、设于探头中上段向外凸出一周的螺纹部及设于螺纹部下方的电极部，所述螺纹部上设有与泥浆罐罐口内侧的第二螺纹相配合的第一螺纹，所述电极部上设有用于获取泥浆电流和电压的电流电极和电压电极，所述电流电极和电压电极分别通过导线与所述USB接头上不同的引脚连接，所述手持仪包括壳体、设置在壳体内的USB接口和与所述USB接口连接的测量电路板，探头与手持仪通过USB接头与USB接口连接。
优选地，所述手持仪上的USB接口与公连接器连接组成USB转接头，所述测量电路板固定设有用于与所述USB转接头插拔连接的母连接器，所述USB接口设置在手持仪的下端开口处。
优选地，所述电流电极包括环状的第一电流电极和第二电流电极，电压电极包括环状的第一电压电极和第二电压电极，从电极部的上端到下端依次设有第一电流电极、第一电压电极、第二电压电极与第二电流电极，所述第一电压电极与第二电压电极之间设有一段间距，任意两个电极的长度和宽度分别相等，任意一个电极紧贴所述圆柱形探头外表面环绕一周。
优选地，所述第一电压电极与第二电压电极之间的间距范围为电极部的截面圆直径的4-6倍，所述电极部的截面圆直径不超过泥浆罐内径的三分之一。
可选地，电极部上第一电压电极与第二电压电极之间设有温度传感器，所述温度传感器的两端通过导线与USB接头的两个引脚连接。
可选地，所述手持仪还包括用于显示测量结果的显示屏及设置在壳体表面的操作面板，所述手持仪的操作面板上设有开机键、测量键和用于标定测量参数的标定键。
优选地，所述所述螺纹部与探头下端的间距小于用于灌装待测泥浆的泥浆罐的深度，探头下端面设有倒圆角。
具体地，所述手持仪内测量电路板上的处理器通过导线与手持仪上USB接口的两个引脚连接，用于判断手持仪和探头是否连通。
可选地，当所述手持仪上USB接口与用于更新代码的下载器的接口连接时，所述USB接口的一对引脚与所述下载器的输出端连接。
优选地，所述泥浆罐的内径范围为15-30mm。
本发明的地质泥浆测量器的原理是①给泥浆供入一定的电流，使泥浆中不同位置产生电位差，据此可以计算出泥浆的电阻，根据公式测量泥浆电阻的有效横截面积和长度，即可得到泥浆电阻率；②外侧的电极为泥浆供电，内侧的两个电极测量电势差，电极的合理分布保证了测量的准确性；③采用USB通讯接口，而无需接线等复杂操作；④温度传感器的设置使得在测试电阻率的同时，能够实时进行液体温度的测量；⑤泥浆电阻率测量探头上设置有用于拧紧泥浆罐的螺纹，使探头插入泥浆罐进行测量的时候泥浆罐可以脱离桌面操作，提高测量的便捷性；⑥探头和泥浆罐可作为一次性使用，解决了清洗的难题。
采用上述技术方案，本发明的地质泥浆测量器具有如下有益效果：①采用USB通讯接口，而无需接线，操作简便不容易出错；②探头结构轻巧，无需交流供电，便于携带；③探头上设置有温度传感器，在测量泥浆电阻率的同时测量温度，方便进行不同温度下的电阻率转换；④探头上设有用于拧紧泥浆罐的螺纹，泥浆罐可以跟随探头脱离桌面，测量操作简便；⑤探头和泥浆罐的测量装置制作工艺简单，节约成本；⑥探头和泥浆罐可一次性使用，避免因为反复使用造成电极极化而影响测量精度。综上所述，本发明的泥浆电阻率测量探头结构轻巧，操作简便，测量精度高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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它附图。
图1是本发明实施例提供的地质泥浆测量器的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的地质泥浆测量器的手持仪前向爆炸图；
图3是本发明实施例提供的地质泥浆测量器的手持仪后向爆炸图；
图4是本发明实施例提供的地质泥浆测量器的探头的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的与地质泥浆测量器的探头配合使用的泥浆罐的结构示意图。
其中，图中附图标记对应为：1-探头，11-USB接头，12-螺纹部，121-第一螺纹，13-电极部，131-第一电流电极，132-第一电压电极，133-第二电压电极，134-第二电流电极，14-倒圆角，16-温度传感器，2-手持仪，21-壳体，22-USB接口，23-测量电路板，24-显示屏，25-操作面板，3-泥浆罐，31-第二螺纹。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：图1为本发明实施例提供的地质泥浆测量器的结构示意图，图中可以清楚地看到所述地质泥浆测量器包括圆柱形的探头1和手持仪2，其中探头1包括设于探头1上端的USB接头11、设于探头中上段向外凸出一周的螺纹部12及设于螺纹部12下方的电极部13，所述螺纹部12上设有与泥浆罐3罐口内侧的第二螺纹31相配合的第一螺纹121，所述电极部13上设有用于获取泥浆电流和电压的电流电极和电压电极，所述电流电极和电压电极分别通过导线与所述USB接头11上不同的引脚连接，所述手持仪2包括壳体21、设置在壳体21内的USB接口22和与所述USB接口22连接的测量电路板23，探头1与手持仪2通过USB接头11与USB接口22连接。
所述探头上的第一螺纹12是凸出的，对应地，泥浆罐3的罐口内壁上的第二螺纹31是凹陷的，当探头1伸入泥浆罐3内的待测泥浆中时，通过拧紧螺纹可使泥浆罐3跟随探头1脱离桌面。
优选地，所述手持仪2上的USB接口22与公连接器连接组成USB转接头，所述测量电路板23固定设有用于与所述USB转接头插拔连接的母连接器，所述USB接口22设置在手持仪2的下端开口处，当USB接口22经过多次插拔而造成损坏的时候，只需要拔下旧的USB转接头，更换插上新的USB转接头即可，而不需要重新焊接电路板。
优选地，所述电流电极包括环状的第一电流电极131和第二电流电极134，电压电极包括环状的第一电压电极132和第二电压电极133，从电极部13的上端到下端依次设有第一电流电极131、第一电压电极132、第二电压电极133与第二电流电极134，四个电极相互平行，所述第一电压电极132与第二电压电极133之间设有一段间距，使两电极的电场不会相互影响，任意两个电极的长度和宽度分别相等，任意一个电极紧贴所述圆柱形探头1外表面环绕一周，使通电的泥浆中电势均匀分布。
本实施例中，泥浆罐3的内径优选为20mm，任意一个电极绕成的圆周直径优选为6mm，所述第一电压电极132与第二电压电极133之间的间距优选为30mm，所述第一电流电极131与第一电压电极132之间的间距优选为10mm，所述第二电压电极133与第二电流电极134之间的间距优选为10mm。
由图2所示，所述手持仪2还包括用于显示测量结果的显示屏24及设置在壳体21表面的操作面板25，所述手持仪2的操作面板25上设有开机键、测量键和用于标定测量参数的标定键。在具体操作时候，先按下开机键打开手持仪，再按下测量键，自动进行倒数若干秒时间后，测量泥浆电阻率和当前温度并将两者显示在显示屏上，当按下标定键时，显示屏上显示为换算到标定温度下的泥浆电阻率。
可选地，电极部13上第一电压电极132与第二电压电极133之间设有温度传感器16，所述温度传感器16的两端通过导线与USB接头11的两个引脚连接，当探头插入待测泥浆中时，温度传感器16位于泥浆中部并与泥浆充分接触。
优选地，所述所述螺纹部12与探头1下端的间距小于用于灌装待测泥浆的泥浆罐3的深度，探头1下端面设有倒圆角14，以减小探头插入泥浆过程中受到的阻力。
具体地，所述手持仪2内测量电路板23上的处理器通过导线与手持仪2上USB接口22的两个引脚连接，用于判断手持仪和探头是否连通。当手持仪与探头连通时，探头上与处理器连接的其中一个引脚接地，处理器由高电平变为低电平，所述处理器判断手持仪与探头已连接，并在显示屏上显示连通标记；否则则判断手持仪与探头未连接，并在显示屏上显示断开标记。
可选地，当所述手持仪2上USB接口22与用于更新代码的下载器的接口连接时，所述USB接口22的一对引脚与所述下载器的输出端连接。
实施例2：图1为本发明实施例提供的地质泥浆测量器的结构示意图，图中可以清楚地看到所述地质泥浆测量器包括圆柱形的探头1和手持仪2，其中探头1包括设于探头1上端的USB接头11、设于探头中上段向外凸出一周的螺纹部12及设于螺纹部12下方的电极部13，所述螺纹部12上设有与泥浆罐3罐口内侧的第二螺纹31相配合的第一螺纹121，所述电极部13上设有用于获取泥浆电流和电压的电流电极和电压电极，所述电流电极和电压电极分别通过导线与所述USB接头11上不同的引脚连接，所述手持仪2包括壳体21、设置在壳体21内的USB接口22和与所述USB接口22连接的测量电路板23，探头1与手持仪2通过USB接头11与USB接口22连接。
所述探头上的第一螺纹12是凸出的，对应地，泥浆罐3的罐口内壁上的第二螺纹31是凹陷的，当探头1伸入泥浆罐3内的待测泥浆中时，通过拧紧螺纹可使泥浆罐3跟随探头1脱离桌面。
优选地，所述电流电极包括环状的第一电流电极131和第二电流电极134，电压电极包括环状的第一电压电极132和第二电压电极133，从电极部13的上端到下端依次设有第一电流电极131、第一电压电极132、第二电压电极133与第二电流电极134，四个电极相互平行，所述第一电压电极132与第二电压电极133之间设有一段间距，使两电极的电场不会相互影响，任意两个电极的长度和宽度分别相等，任意一个电极紧贴所述圆柱形探头1外表面环绕一周，使通电的泥浆中电势均匀分布。
本实施例中，泥浆罐3的内径优选为35mm，任意一个电极绕成的圆周直径优选为11mm，所述第一电压电极132与第二电压电极133之间的间距优选为45mm，所述第一电流电极131与第一电压电极132之间的间距优选为10mm，所述第二电压电极133与第二电流电极134之间的间距优选为10mm。
由图2所示，所述手持仪2还包括用于显示测量结果的显示屏24及设置在壳体21表面的操作面板25，所述手持仪2的操作面板25上设有开机键、测量键和用于标定测量参数的标定键。在具体操作时候，先按下开机键打开手持仪，再按下测量键，自动进行倒数若干秒时间后，测量泥浆电阻率和当前温度并将两者显示在显示屏上，当按下标定键时，显示屏上显示为换算到标定温度下的泥浆电阻率。
可选地，电极部13上第一电压电极132与第二电压电极133之间设有温度传感器16，所述温度传感器16的两端通过导线与USB接头11的两个引脚连接，当探头插入待测泥浆中时，温度传感器16位于泥浆中部并与泥浆充分接触。
优选地，所述所述螺纹部12与探头1下端的间距小于用于灌装待测泥浆的泥浆罐3的深度，探头1下端面设有倒圆角14，以减小探头插入泥浆过程中受到的阻力。
具体地，所述手持仪2内测量电路板23上的处理器通过导线与手持仪2上USB接口22的两个引脚连接，用于判断手持仪和探头是否连通。当手持仪与探头连通时，探头上与处理器连接的其中一个引脚接地，处理器由高电平变为低电平，所述处理器判断手持仪与探头已连接，并在显示屏上显示连通标记；否则则判断手持仪与探头未连接，并在显示屏上显示断开标记。
可选地，当所述手持仪2上USB接口22与用于更新代码的下载器的接口连接时，所述USB接口22的一对引脚与所述下载器的输出端连接。
实施例3：图1为本发明实施例提供的地质泥浆测量器的结构示意图，图中可以清楚地看到所述地质泥浆测量器包括圆柱形的探头1和手持仪2，其中探头1包括设于探头1上端的USB接头11、设于探头中上段向外凸出一周的螺纹部12及设于螺纹部12下方的电极部13，所述螺纹部12上设有与泥浆罐3罐口内侧的第二螺纹31相配合的第一螺纹121，所述电极部13上设有用于获取泥浆电流和电压的电流电极和电压电极，所述电流电极和电压电极分别通过导线与所述USB接头11上不同的引脚连接，所述手持仪2包括壳体21、设置在壳体21内的USB接口22和与所述USB接口22连接的测量电路板23，探头1与手持仪2通过USB接头11与USB接口22连接。
所述探头上的第一螺纹12是凸出的，对应地，泥浆罐3的罐口内壁上的第二螺纹31是凹陷的，当探头1伸入泥浆罐3内的待测泥浆中时，通过拧紧螺纹可使泥浆罐3跟随探头1脱离桌面。
优选地，所述手持仪2上的USB接口22与公连接器连接组成USB转接头，所述测量电路板23固定设有用于与所述USB转接头插拔连接的母连接器，所述USB接口22设置在手持仪2的下端开口处，当USB接口22经过多次插拔而造成损坏的时候，只需要拔下旧的USB转接头，更换插上新的USB转接头即可，而不需要重新焊接电路板。
优选地，所述电流电极包括环状的第一电流电极131和第二电流电极134，电压电极包括环状的第一电压电极132和第二电压电极133，从电极部13的上端到下端依次设有第一电流电极131、第一电压电极132、第二电压电极133与第二电流电极134，四个电极相互平行，所述第一电压电极132与第二电压电极133之间设有一段间距，使两电极的电场不会相互影响，任意两个电极的长度和宽度分别相等，任意一个电极紧贴所述圆柱形探头1外表面环绕一周，使通电的泥浆中电势均匀分布。
本实施例中，泥浆罐3的内径优选为15mm，任意一个电极绕成的圆周直径优选为5mm，所述第一电压电极132与第二电压电极133之间的间距优选为30mm，所述第一电流电极131与第一电压电极132之间的间距优选为10mm，所述第二电压电极133与第二电流电极134之间的间距优选为10mm。
由图2所示，所述手持仪2还包括用于显示测量结果的显示屏24及设置在壳体21表面的操作面板25，所述手持仪2的操作面板25上设有开机键、测量键和用于标定测量参数的标定键。在具体操作时候，先按下开机键打开手持仪，再按下测量键，自动进行倒数若干秒时间后，测量泥浆电阻率和当前温度并将两者显示在显示屏上，当按下标定键时，显示屏上显示为换算到标定温度下的泥浆电阻率。
可选地，电极部13上第一电压电极132与第二电压电极133之间设有温度传感器16，所述温度传感器16的两端通过导线与USB接头11的两个引脚连接，当探头插入待测泥浆中时，温度传感器16位于泥浆中部并与泥浆充分接触。
优选地，所述所述螺纹部12与探头1下端的间距小于用于灌装待测泥浆的泥浆罐3的深度，探头1下端面设有倒圆角14，以减小探头插入泥浆过程中受到的阻力。
具体地，所述手持仪2内测量电路板23上的处理器通过导线与手持仪2上USB接口22的两个引脚连接，用于判断手持仪和探头是否连通。当手持仪与探头连通时，探头上与处理器连接的其中一个引脚接地，处理器由高电平变为低电平，所述处理器判断手持仪与探头已连接，并在显示屏上显示连通标记；否则则判断手持仪与探头未连接，并在显示屏上显示断开标记。
可选地，当所述手持仪2上USB接口22与用于更新代码的下载器的接口连接时，所述USB接口22的一对引脚与所述下载器的输出端连接。
本发明的地质泥浆测量器结构小巧，不需要交流电源供电，携带方便，探头成本低廉可作一次性使用，解决了清洗和极化的难题，可与具有USB接口的手持仪配合使用，测量泥浆电阻率精度高，采用USB接口免去了接线的步骤，测量操作简便。
以上所揭露的仅为本发明的几种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种地质泥浆测量器，其特征在于，包括圆柱形的探头(1)和手持仪(2)，其中探头(1)包括设于探头(1)上端的USB接头(11)、设于探头中上段向外凸出一周的螺纹部(12)及设于螺纹部(12)下方的电极部(13)，所述螺纹部(12)上设有与泥浆罐(3)罐口内侧的第二螺纹(31)相配合的第一螺纹(121)，所述电极部(13)上设有用于获取泥浆电流和电压的电流电极和电压电极，所述电流电极和电压电极分别通过导线与所述USB接头(11)上不同的引脚连接，所述手持仪(2)包括壳体(21)、设置在壳体(21)内的USB接口(22)和与所述USB接口(22)连接的测量电路板(23)，探头(1)与手持仪(2)通过USB接头(11)与USB接口(22)连接。
2.如权利要求1所述的地质泥浆测量器，其特征在于，所述手持仪(2)上的USB接口(22)与公连接器连接组成USB转接头，所述测量电路板(23)固定设有用于与所述USB转接头插拔连接的母连接器，所述USB接口(22)设置在手持仪(2)的下端开口处。
3.如权利要求1所述的地质泥浆测量器，其特征在于，所述电流电极包括环状的第一电流电极(131)和第二电流电极(134)，电压电极包括环状的第一电压电极(132)和第二电压电极(133)，从电极部(13)的上端到下端依次设有第一电流电极(131)、第一电压电极(132)、第二电压电极(133)与第二电流电极(134)，所述第一电压电极(132)与第二电压电极(133)之间设有一段间距，任意两个电极的长度和宽度分别相等，任意一个电极紧贴所述圆柱形探头(1)外表面环绕一周。
4.如权利要求3所述的地质泥浆测量器，其特征在于，所述第一电压电极(132)与第二电压电极(133)之间的间距范围为电极部(13)的截面圆直径的4-6倍，所述电极部(13)的截面圆直径不超过泥浆罐(3)内径的三分之一。
5.如权利要求3所述的地质泥浆测量器，其特征在于，电极部(13)上第一电压电极(132)与第二电压电极(133)之间设有温度传感器(16)，所述温度传感器(16)的两端通过导线与USB接头(11)的两个引脚连接。
6.如权利要求5所述的地质泥浆测量器，其特征在于，所述手持仪(2)还包括用于显示测量结果的显示屏(24)及设置在壳体(21)表面的操作面板(25)，所述手持仪(2)的操作面板(25)上设有开机键、测量键和用于标定测量参数的标定键。
7.如权利要求4所述的地质泥浆测量器，其特征在于，所述所述螺纹部(12)与探头(1)下端的间距小于用于灌装待测泥浆的泥浆罐(3)的深度，探头(1)下端面设有倒圆角(14)。
8.如权利要求2所述的地质泥浆测量器，其特征在于，所述手持仪(2)内测量电路板(23)上的处理器通过导线与手持仪(2)上USB接口(22)的两个引脚连接，用于判断手持仪和探头是否连通。
9.如权利要求6所述的地质泥浆测量器，其特征在于，当所述手持仪(2)上USB接口(22)与用于更新代码的下载器的接口连接时，所述USB接口(22)的一对引脚与所述下载器的输出端连接。
10.如权利要求1-9中任意一项所述的地质泥浆测量器，其特征在于，所述泥浆罐(3)的内径范围为15-30mm。
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