CN106034391A - 一种用于石油测井仪器的圆形电路板安装筒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于石油测井仪器的圆形电路板安装筒，用于石油测井仪器的圆形电路板安装筒包括：护套，其包封圆形电路板安装筒的内部部件；多个圆形电路板与各自的电路板托架组合，沿着圆形电路板安装筒的纵向同向搭接排列，其被包封在护套内，其中电路板托架具有底板和从底部向上延伸的侧壁，圆形电路板放置在相应的电路板托架中；以及在圆形电路板安装筒的两端分别连接快旋接头座和快旋接头。

Description

一种用于石油测井仪器的圆形电路板安装筒

技术领域

本发明涉及一种用于石油测井仪器的圆形电路板安装筒。具体地说，涉及油气井探测的测井仪，具体用于的仪器内部电路板安装结构的设计。

背景技术

在此部分仅介绍与本发明的背景相关的信息，其可能或者可能不构成现有技术。

在石油测井仪器的研制过程中，电子线路数字化的程度越来越高，随着科学技术的发展，电路板上负载的器件也在发生变化，集成芯片的使用量越来越高，电路板也在向小型化和集中化发展，这也为电子线路结构、电路板安装结构设计提出了新的需求。

当前，现有技术的测井仪器的根据井眼尺寸或者功能需求设计有不同直径和长度，但电路段的结构设计和电路板的安装方式比较类似。常规测井仪内部电路板集中安装于专用电子线路段内，大量的集成电路板和集成芯片被使用，为了提高电路板的抗震性，在结构设计上都需要电路板的固定方式稳定平直，并防止发生变形。综合对比国内外仪器可以发现，电子线路骨架主要设计成截面为工字型的对称沉槽结构，或者截面为多边形的棒状结构，在骨架的沉槽内或平直表面均设计不同的支撑结构或者压紧结构，对电路板进行支撑和固定；电路板形状主要为长方形，安装于骨架外表面上或者在固定装置间插拔。

测井仪器属于在高温高压及振动等恶劣环境中工作的精密仪器，仪器本身在复杂工况下易发生各类原因的损坏，且需要定期的维修保养，因此器件或短节在设计中除需要考虑连接牢固耐冲击震动等因素外，易于更换拆装也是必要的设计因素。

此外，为适应井下环境复杂和有限的工作空间，缩短仪器长度也是不变的设计需求，小型化和集中化的电路设计和安装结构缩短了电子线路段的整体长度，利于仪器整体长度的减少。

相应地，希望提供一种用于石油测井仪器的圆形电路板安装筒结构，以克服现有技术中的缺点。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于石油测井仪器电子线路的圆形电路板安装结构。

本发明的另一个目的是充分利用仪器内部的空间，缩短电子线路段长度，或者在固定的空间内实现更多的电子元器件的安装。

本发明的一个更进一步的目的是使电子线路段作为一个便于拆卸的独立短节，整个圆形安装筒由统一的标准接插件实现电气连接，使仪器的维修和保养更为简便。

在安装筒内部，圆形电路板采用标准的通信接口方式安装在底板上组成完整的电路结构，各个圆形电路板功能独立，采用标准的通信协议，因此相同功能的电路板具有互换性，便于故障后问题的快速排查和解决，同时为日后的功能升级预留了灵活的扩展空间，（仅需要更换相应功能的圆形电路板而不必重新设计整个电路结构和修改机械安装结构）大大减少了资源浪费和电路调试测试等的时间成本。

本发明提供了一种用于油气井探测的测井仪的圆形电路板安装结构，包括：上下护套、快旋插头座、电路板托架、顶丝等，其中，所述护套为对称开合，所述的电路板托架可以首尾搭接罗成一列。

本发明的测井仪圆形电路筒结构由于采用了新颖的机械结构，使单位体积内的元器件的承载量增加，缩短了电子线路段长度，使电子线路集成为独立的可拆卸独立电子短节。具体地，本发明测井仪圆形电路板为独立设计，在仪器规定的截面内，同时满足结构强度的前提下，使电路板面积最大化。

以常用外径3.5英寸的测井仪器为例，根据常规压力设计指标，外壳内径的基本为70厘米左右。仪器电子线路段常规骨架设计为工字型，对称安装宽度为58厘米以内的方形电子线路板，所有电路板依次平行排列，底部留出焊接针脚及走线空间。采用圆形电路筒结构，电路板设计为直径62厘米的圆形，所有电路板沿轴向竖直排列，板间距设计与平行放置方形电路板的间距相同，经过对比该方式将会在单位距离内将电路板的承载面积增大3倍。

而且，本发明独立可快速拆卸的电路筒，在机械结构上，电子线路圆形安装筒由安装螺钉固定，可独立拆解安装方便；在电气连接上，仪器的连接线也采用标准快旋式接插件，且接口定义采用统一的通信协议连接，无论电路的连接线和仪器的贯穿线均通过该接口实现连接，从而保证了整个电子线路圆形筒结构快速安装拆卸，易于装配和维修。

同时在安装筒内部，各个圆形电路板功能独立，电路板间的通信接口统一，相同功能的电路板具有互换性，将来扩展升级方便灵活，大大减少资源浪费和时间人力成本。

根据本发明的另一优选实施例，用于石油测井仪器的圆形电路板安装筒包括：护套，其包封圆形电路板安装筒的内部部件；多个圆形电路板与各自的电路板托架组合，沿着圆形电路板安装筒的纵向同向搭接排列，其被包封在护套内，其中电路板托架具有底板和从底部向上延伸的侧壁，圆形电路板放置在相应的电路板托架中；以及在圆形电路板安装筒的两端分别连接快旋接头座和快旋接头。

根据本发明的另一优选实施例，护套包括上端护套和下端护套，其结合在一起包封圆形电路板安装筒的内部部件。

根据本发明的另一优选实施例，圆形电路板被包含在各自的电路板托架内，电路板托架依次排列并且在侧部用连接筋板固定并形成稳定的电路板托架串，其中在电路板托架的侧壁上设有凹槽，并且可以在所述凹槽的相对侧设有另一凹槽，所述另一凹槽用于与连接筋板通过螺钉连接。

根据本发明的另一优选实施例，在圆形电路板安装筒的两端侧部分别旋入两个或多个顶丝来稳定圆形电路板安装筒的内部结构。

根据本发明的另一优选实施例，在圆形电路板安装筒的电路板托架的内环上设有用于安装电路板的螺钉安装孔，电路板托架设有螺钉安装孔，圆形电路板通过螺钉与螺钉安装孔连接固定。

根据本发明的另一优选实施例，上端护套在两端分别设有两组孔，其中一组用于与其他部件连接，另一组用于与快旋接头座连接，并且，下端护套在两端分别设有两组孔，其中一组用于与其他部件连接，另一组用于与快旋接头座连接。

根据本发明的另一优选实施例，在上端护套的半圆筒上开设长一个或多个圆形散热槽，在下端护套的半圆筒上开设长一个或多个圆形散热槽。

根据本发明的另一优选实施例，在下端护套的半圆筒的内壁设有一个或多个条形凸起，其用作防转挡块，并且电路板托架的侧壁上还设有防转凹槽，所述防转凹槽由多个电路板托架的每个上的防转凹槽对齐所产生，所述防转凹槽与防转挡块相配合，通过防转挡块嵌入防转凹槽，从而防止电路板托架在护套内发生转动。

根据本发明的另一优选实施例，为了实现多个电路板托架的对齐排列，圆形电路板安装筒的每个电路板托架为阶梯状圆环，电路板托架的底板下表面上设有阶梯状凸起，其插进下一个电路板托架的敞开的开口，从而将多个电路板托架叠加形成圆筒状托架串。

根据本发明的另一优选实施例，快旋接头座在圆周方向上设有均布排列的多个螺钉孔，其用于通过螺钉连接上端护套和下端护套，快旋接头座设有顶丝过孔用于使顶丝穿过，从而旋进上端护套和下端护套的带螺纹的顶丝孔，并且快旋接头座设有中心螺纹孔用作快旋接头的固定孔。

通过所提供的描述将更明显看到本发明更多的适用领域。应当理解，本部分的描述和特定例子仅用于说明，并不限制本发明的范围。

根据下文结合附图对本发明优选实施例的详细描述，本领域技术人员将更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将会参照附图并以示例性而非限制性方式对本发明的优选实施例进行详细描述，附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。附图中：

图1示出了根据本发明的圆形电路板安装筒的示意性透视图；

图2示出了根据本发明的圆形电路板安装筒的剖视图；

图3示出了根据本发明的圆形电路板安装筒的上端护套的平面图；

图4示出了根据本发明的圆形电路板安装筒的下端护套的平面图；

图5示出了根据本发明的圆形电路板安装筒的分解透视图；

图6示出了根据本发明的圆形电路板安装筒的电路板托架的透视图；以及

图7是快旋接头座的等轴视图。

具体实施方式

下面将结合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、完整的描述，显然，所描述的实施力仅仅是本发明的优选实施例，而不是全部的实施例。下列描述本质上仅仅是示例性的，并不限制本发明及其应用或使用。基于本发明中的实施例，不脱离所附权利要求中所限定的本发明范围的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了根据本发明的用于石油测井仪器的圆形电路板安装筒的示意性透视图。如图1所示，本发明的圆形电路板安装筒大致为圆筒形，其中包含有同向搭接组合成一列的电路板托架，多个圆形电路板分别安装在各自的电路板托架内。圆形电路板安装筒可以由上端护套和下端护套两个护套拼接而成。在本发明的另外的实施例中，可以由多于两个护套拼接而成。

在上端护套的两端分别设有一组或多组螺纹孔，从而与其他部件连接。同样，在下端护套的两端分别设有一组或多组螺纹孔，从而与其他部件连接。在圆形电路板安装筒的端部分别设有一组快旋接头和快旋接头座（在图1仅示出了其中一组）。从而实现了圆形电路板安装筒的快速装卸。

图2示出了根据本发明的用于石油测井仪器的圆形电路板安装筒10的剖视图。图2显示了圆形电路板安装筒10的内部部件的布置。在圆形电路板安装筒10的上部设有上端护套11，在圆形电路板安装筒10的下部设有下端护套18，上端护套11和下端护套18结合在一起包封圆形电路板安装筒10的内部部件。

如图2所示，多个圆形电路板12与各自的电路板托架13组合，并且圆形电路板12与电路板托架13的多个组合沿着圆形电路板安装筒10的纵向同向搭接排列。根据本发明的实施例，圆形电路板12被包含在各自的电路板托架13内，而各自的电路板托架13依次排列并且在侧部用连接筋板14固定并形成稳定的电路板托架串。快旋接头座15和快旋接头17分别连接在圆形电路板安装筒10的两端。从两端侧部分别旋入两个或多个顶丝16来稳定圆形电路板安装筒10的内部结构，在优选的实施例中，两端各设有2个顶丝，共4个顶丝。

图3示出了根据本发明的圆形电路板安装筒的上端护套的平面图。该平面图为从外部观看的平面图。如图3所示，上端护套在两端分别设有两组孔，其中一组可以用于与其他部件连接，另一组孔可以用于与快旋接头座连接。在本发明的其他实施例中，可以在上端护套的每个端部设置多于两组孔。在上端护套的半圆筒上可以开设长一个或多个圆形散热槽。当然，散热槽可以具有其他形状，例如条形、锯齿形、椭圆形等任何其他形状。

图4示出了根据本发明的圆形电路板安装筒的下端护套的平面图。该平面图为从内部观看的平面图。如图4所示，下端护套在两端分别设有两组孔，其中一组螺钉孔21可以用于与其他部件连接，另一组螺钉孔23可以用于与快旋接头座15连接。在本发明的其他实施例中，可以在下端护套的每个端部设置多于两组孔。另外下端护套在两端还分别设有顶丝孔22，其用于穿过顶丝16来稳定圆形电路板安装筒10的内部结构。该顶丝孔22可以在每个端部具有一个或多个。在下端护套的半圆筒上开设长一个或多个圆形散热槽24。当然，散热槽可以具有其他形状，例如条形、锯齿形、椭圆形等任何其他形状。并且在下端护套的半圆筒的内壁设有一个或多个条形凸起，其用作防转挡块25。

图5示出了根据本发明的圆形电路板安装筒的分解透视图。其中，电路板安装筒10包括上端护套11、圆形电路板12、电路板托架13、托架连接筋板14、快旋接头座15、顶丝16、快旋接头17和下端护套18。其中，圆形电路板12安装在电路板托架13内，例如通过螺钉连接的方式。如图5所示，在圆形电路板12的接近圆形周边位置设有3个螺钉孔，3个螺钉孔彼此分别相隔120度。3个螺钉分别通过相应的螺钉孔穿过，在电路板托架13上相对应的位置同样设有3个带螺纹的孔，该孔在图6中示出为电路板螺钉安装孔32，由此将每个圆形电路板12固定到相应的电路板托架13上。每个圆形电路板12和相应的电路板托架13构成一组，多组圆形电路板12和相应的电路板托架13同向搭接组合成一列。

如图5所示，分别于多组圆形电路板12和相应的电路板托架13的阵列的相对两侧上，设置托架连接筋板14。结合地参照图5和6，其中图6示出了根据本发明的圆形电路板安装筒的电路板托架的透视图。在本发明的优选实施例中，圆形电路板安装筒的电路板托架为阶梯状圆环。在圆形电路板安装筒的电路板托架的内环上有用于安装电路板的螺钉安装孔32，其与图5所示的圆形电路板12的螺钉孔相对应。一个电路板托架13可以具有底板和从底部向上延伸的侧壁，电路板托架13的底板可以是中空的，从而形成圆环状。圆形电路板放置在相应的电路板托架中。中空的面积可以根据具体状况而变化。例如可以根据使用条件、材料成本、稳定程度、抗振级别等因素调节中空面积的大小。在本发明的一个实施例中，可以是所有的电路板托架13的中空面积都相同。在本发明的另一个实施例中，各个电路板托架13的中空面积可以不相同。在本发明的另外的实施例中，各个电路板托架13可以有选择地有的相同，有的不同，也可以从前至后成梯度分布。如图6所示，电路板托架13设有螺钉安装孔32，圆形电路板12通过螺钉与螺钉安装孔32连接固定。

继续参照图6，电路板托架13的侧壁上可以设有多个凹槽，例如设有凹槽31，并且可以在凹槽31的相对侧设有另一凹槽，所述凹槽用于与托架连接筋板14通过螺钉连接。如图6所示，在该另一凹槽上设有凹槽螺纹孔34，用于通过螺钉与托架连接筋板14连接。此外，电路板托架13的侧壁上还设有防转凹槽33，该防转凹槽33由多个电路板托架13对齐所产生。该防转凹槽33可以与图4的防转挡块25相配合，通过防转挡块25嵌入防转凹槽33，从而防止所述圆形托架在护套内发生转动。

具体地说，多个电路板托架13对齐排列，形成了凹槽31和另一凹槽，用于与托架连接筋板14通过螺钉连接。在本发明的优选实施例中，只在头部和尾部的电路板托架13的凹槽31和另一凹槽中设置了凹槽螺纹孔34，即托架连接筋板14在头部和尾部与多个电路板托架13的排列螺钉连接，当然也可以在每个电路板托架13的凹槽31和另一凹槽中设置凹槽螺纹孔34，或者有选择地在其中一些凹槽中设置凹槽螺纹孔34。由此，通过两个托架连接筋板14固定头部和尾部两端托架形成稳定电路板托架串，并将其放置于上端护套11和下端护套18内，然后在两端连接快旋接头座15和快旋接头17，最后旋紧顶丝16以稳定内部结构。

为了实现多个电路板托架13对齐排列，每个电路板托架13的底板下表面上可以设有阶梯状凸起，其可以插进下一个电路板托架13的敞开的开口，从而将多个电路板托架13叠加形成圆筒状托架串。

图7是快旋接头座的等轴视图，快旋接头座15在圆周方向上设有均布排列的4个螺钉孔41，其用于通过螺钉连接上端护套11和下端护套18。快旋接头座的顶丝过孔42用于使顶丝穿过，从而旋进护套的带螺纹的顶丝孔。中心螺纹孔43为快旋接头的固定孔。

本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽地示出和描述了多个示例性优选实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本申请公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种用于石油测井仪器的圆形电路板安装筒，其特征在于，其包括：

护套，其包封圆形电路板安装筒的内部部件；

多个圆形电路板与各自的电路板托架组合，沿着圆形电路板安装筒的纵向同向搭接排列，其被包封在护套内，其中电路板托架具有底板和从底部向上延伸的侧壁，圆形电路板放置在相应的电路板托架中；以及

在圆形电路板安装筒的两端分别连接快旋接头座和快旋接头。

2.根据权利要求1所述的圆形电路板安装筒，其特征在于，护套包括上端护套和下端护套，其结合在一起包封圆形电路板安装筒的内部部件。

3.根据权利要求2所述的圆形电路板安装筒，其特征在于，圆形电路板被包含在各自的电路板托架内，电路板托架依次排列并且在侧部用连接筋板固定并形成稳定的电路板托架串，其中在电路板托架的侧壁上设有凹槽，并且可以在所述凹槽的相对侧设有另一凹槽，所述另一凹槽用于与连接筋板通过螺钉连接。

4.根据权利要求3所述的圆形电路板安装筒，其特征在于，在圆形电路板安装筒的两端侧部分别旋入两个或多个顶丝来稳定圆形电路板安装筒的内部结构。

5.根据权利要求4所述的圆形电路板安装筒，其特征在于，在圆形电路板安装筒的电路板托架的内环上设有用于安装电路板的螺钉安装孔，电路板托架设有螺钉安装孔，圆形电路板通过螺钉与螺钉安装孔连接固定。

6.根据权利要求5所述的圆形电路板安装筒，其特征在于，上端护套在两端分别设有两组孔，其中一组用于与其他部件连接，另一组用于与快旋接头座连接，并且，下端护套在两端分别设有两组孔，其中一组用于与其他部件连接，另一组用于与快旋接头座连接。

7.根据权利要求6所述的圆形电路板安装筒，其特征在于，在上端护套的半圆筒上开设长一个或多个圆形散热槽，在下端护套的半圆筒上开设长一个或多个圆形散热槽。

8.根据权利要求7所述的圆形电路板安装筒，其特征在于，在下端护套的半圆筒的内壁设有一个或多个条形凸起，其用作防转挡块，并且电路板托架的侧壁上还设有防转凹槽，所述防转凹槽由多个电路板托架的每个上的防转凹槽对齐所产生，所述防转凹槽与防转挡块相配合，通过防转挡块嵌入防转凹槽，从而防止电路板托架在护套内发生转动。

9.根据权利要求8所述的圆形电路板安装筒，其特征在于，为了实现多个电路板托架的对齐排列，圆形电路板安装筒的每个电路板托架为阶梯状圆环，电路板托架的底板下表面上设有阶梯状凸起，其插进下一个电路板托架的敞开的开口，从而将多个电路板托架叠加形成圆筒状托架串。

10.根据权利要求9所述的圆形电路板安装筒，其特征在于，快旋接头座在圆周方向上设有均布排列的多个螺钉孔，其用于通过螺钉连接上端护套和下端护套，快旋接头座设有顶丝过孔用于使顶丝穿过，从而旋进上端护套和下端护套的带螺纹的顶丝孔，并且快旋接头座设有中心螺纹孔用作快旋接头的固定孔。