CN110809664B - 热调节及振动隔离系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种系统，该系统被配置为向一个或多个电子部件提供热调节和振动隔离。该系统包括：限定内部腔室的传感器底架；在传感器底架的内部腔室中的电子设备壳体；连接在传感器底架和电子设备壳体之间的热电冷却器；连接到传感器底架的热条带；以及连接到传感器底架的至少一个隔离器。该系统还可以包括在传感器底架的内部腔室中的并在电子设备外壳周围延伸的诸如气凝胶的绝缘材料。

Description

热调节及振动隔离系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年6月26日提交的美国临时申请第62/525,031号的优先权和权益，该申请的全部内容并入本文作为参考。
技术领域
本发明总体上涉及热和振动的隔离系统。
背景技术
热稳定的腔室通常用于调节容纳在腔室内的有效载荷(例如，一个或多个电子部件，例如传感器)的温度。另外，通常使用诸如弹性体安装件和衬套的机械隔离装置来减弱振动和/或冲击到有效载荷的传递。在现有技术中，热稳定腔室和机械隔离装置分开存在。现有技术的系统中的热稳定腔室和机械隔离装置是无法结合的，这是因为机械隔离需要振动源和有效载荷之间的高度数的相对位移，而从热稳定外壳散发热量的最有效方法是通过刚性金属界面，这阻止了高相对位移，并因此将振动和/或冲击传送给有效负载。
发明内容
本发明涉及被构造成提供热调节和振动隔离的多种系统。在一个实施例中，所述系统包括限定内部腔室的传感器底架、在传感器底架的内部腔室中的电子设备壳体、在传感器底架和电子设备壳体之间的热电冷却器、连接到传感器底架的热条带和连接到传感器底架的至少一个隔离器。
所述系统还可以包括在传感器底架的内部腔室中围绕电子设备外壳延伸的绝缘材料。绝缘材料可以是气凝胶。
热条带可以包括第一铜块和第二铜块以及在第一铜块和第二铜块之间延伸的一系列铜线。热电冷却器可以连接到传感器底架的内表面的一部分，并且热条带的第一铜块可以连接到传感器底架的与内表面的一部分相对的外表面的一部分。
所述系统还可以包括将电子设备壳体连接到传感器底架的至少一个夹具。至少一个夹具可以由聚醚醚酮(PEEK)形成。电子设备壳体可以由铝形成。
隔离器可以包括主腔室、背压腔室、容纳在主腔室和背压腔室中的液体以及在主腔室和背压腔室之间延伸的管道。管道使主腔室放置成与背压腔室连通。所述系统还可以包括：背压隔膜，所述背压隔膜限定背压腔室的至少一部分；弹性体圆顶，所述弹性体圆顶限定主腔室的至少一部分；和轴，所述轴具有连接到弹性体圆顶的第一端和连接到传感器底架的第二端。所述系统可以包括连接到传感器底架的第一端的第一隔离器和连接到传感器底架的与第一端相对的第二端的第二隔离器。
根据本发明的另一个实施例的钻井系统包括钻柱、连接到钻柱的压力套管和限定内部腔室的传感器底架。传感器底架容纳在压力套管中并与压力套管分隔开间隙。所述钻井系统还包括在传感器底架的内部腔室中的电子设备壳体、连接在传感器底架和电子设备壳体之间的热电冷却器和横过间隙延伸的热条带。热条带具有连接到传感器底架的第一端和连接到压力套管的第二端。所述钻井系统还包括连接在钻柱与传感器底架之间的至少一个隔离器。所述钻井系统可以包括第一隔离器和第二隔离器，所述第一隔离器连接到传感器底架的第一端，所述第二隔离器连接到传感器底架的与第一端相对的第二端。
本发明还涉及热隔离和振动隔离有效载荷的多种方法。在一个实施例中，所述方法包括以下步骤：将热电冷却器插入到传感器底架的内部腔室中；将容纳有效载荷的电子设备壳体插入到内部腔室中并插入到热电冷却器上；将绝缘材料注入内部腔室并注入到电子设备壳体周围；和将热条带连接到传感器底架。
提供本发明内容是为了介绍本发明实施例的特征和概念的选择，其将在下面的详细说明中进一步被说明。该发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的保护范围。所述的特征中的一个或多个可以与一个或多个其它所述特征组合以提供可行的装置。
附图说明
本发明实施例的这些和其它特征和优点在结合以下附图考虑时通过参考以下详细说明而变得更加清楚。在附图中，在所有附图中使用相同的附图标记表示相同的特征和部件。所述附图不一定按比例绘制。另外，专利或申请文件包含至少一个彩色附图。具有(多幅)彩色附图的本专利或专利申请公开文本的副本将根据要求和所需费用的支付由专利局提供。
图1是根据本发明一个实施例的被构造为提供热调节和振动隔离的系统的示意性横截面图；
图2A-2C示出组装图1所示实施例的系统的任务；
图3示出根据本发明一个实施例的热条带；
图4示出根据本发明一个实施例的隔离器；
图5是比较根据本发明一个实施例的系统具有热条带和不具有热条带的隔振性能的曲线图；
图6A和图6B是分别示出系统不具有热条带和具有热条带的热性能的曲线图；以及
图7是示出根据图1中的实施例的系统的横截面图，所述实施例在井套管中被使用以对传感器底架进行热调节并使传感器底架与不希望有的振动和/或冲击隔离。
具体实施方式
本发明涉及一种系统的不同实施例，所述系统被构造为向一个或多个部件提供热调节和振动隔离，所述部件例如为碳氢化合物钻井中的传感器底架或者导弹中的电子套件。
现在参照图1，根据本发明一个实施例的系统100包括：限定内部腔室102(例如，袋状部)的传感器底架101；在传感器底架101的内部腔室102中的电子设备壳体103；连接在传感器底架101和电子设备壳体103之间的热电冷却器104(例如，珀尔帖热泵)；连接至传感器底架101的热条带105；和直接或间接连接至传感器底架101的至少一个隔离器106。电子设备壳体103可以容纳诸如传感器或其它电子部件的任何一个或多个部件107，系统被构造成为部件107提供热调节和振动隔离。在一个或多个实施例中，电子设备壳体103可以由任何适当的导热材料制成，例如铝。热电冷却器104和热条带105被构造为通过从容纳在电子设备壳体103中的一个或多个部件吸取热量来为容纳在电子设备壳体103中的一个或多个部件107提供热调节。隔离器106被构造成衰减振动和/或冲击到传感器底架101的传送，以使电子设备壳体103中的一个或多个部件107与不希望有的振动和/或冲击隔离。另外，热条带105被构造为提供机械顺应性，从而允许隔离器106提供传感器底架101与不希望有的振动和/或冲击的机械隔离(例如，振动隔离需要传感器底架101与不希望有的振动和/或冲击的来源之间的相对移动，并且热条带105的柔性被配置成当振动和/或冲击被传送到系统100时允许传感器底架101移动，同时仍提供用于使热量从传感器底架101消散的热路径)。
在所述的实施例中，传感器底架101包括主体部分108和盖109，所述盖被构造成以允许盖109被从主体部分108上拆卸的方式连接到主体部分108。传感器底架101的主体部分108和盖109一起限定内部腔室102。盖109被构造为被从传感器底架101的主体部分108拆卸，以提供到传感器底架101的内部腔室102的入口。
继续参照图1中所示的实施例，系统100还包括在传感器底架101的内部腔室102中的绝缘材料110。在所示的实施例中，绝缘材料110填满或基本上填满内部腔室102的在电子设备壳体103和传感器底架101之间的部分(例如，除了电子设备壳体103的与热电冷却器104接触的部分之外，绝缘材料110完全包围或基本上完全包围电子设备壳体103)。绝缘材料110可以是任何合适类型或种类的绝缘材料，例如气凝胶(例如，二氧化硅气凝胶)。
图2A-2C示出组装根据本发明一个实施例的传感器底架101的任务。图2A示出其中首先已经将盖109从传感器底架101的主体部分108移除以暴露内部腔室102的状态。热电冷却器104然后可以被插入到内部腔室102中。如图2B所示，然后电子设备壳体103可以被插入到内部腔室102中并被插到热电冷却器104上。然后，电子设备壳体103可以例如通过一个或多个夹具111(例如，两个或更多个夹具)连接到传感器底架101。在一个或多个实施例中，一个或多个夹具111可以由聚醚醚酮(PEEK)制成。诸如气凝胶的绝缘材料110接着可以被倒入到内部腔室102中并围绕电子设备壳体103。在一个或多个实施例中，绝缘材料110可以被倒入到内部腔室102中，直到绝缘材料110完全包围或基本上完全包围电子设备壳体103为止。如图2C所示，盖109然后可以(例如，通过紧固件)被重新连接到传感器底架101的主体部分108。在一个或多个实施例中，传感器底架101包括一个或多个端口112(例如，盖109和/或主体部分108中的开口)，所述端口被构造为允许绝缘材料110或者额外量的绝缘材料110在盖109被重新连接到传感器底架101的主体部分108之后被注入到传感器底架101的内部腔室102中。一旦绝缘材料110通过端口112被注入到内部腔室102中，则端口112可以由胶带(例如，聚酰亚胺膜)和/或灌封材料密封，以防止绝缘材料110经由一个或多个端口112泄漏。
现在参照图3，根据本发明的一个或多个实施例的热条带105包括第一挡块113、第二挡块114以及在第一挡块113与第二挡块114之间延伸的一系列柔性线115。在图示的实施例中，第一挡块113包括被构造为容纳柔性线115的第一端的一系列开口(例如，盲孔)，第二挡块114包括被构造为容纳柔性线115的第二端的一系列开口(例如，盲孔)。在一个或多个实施例中，柔性线115可以被压配合到第一和第二挡块113、114中的开口中。尽管在一个或多个实施例中，第一和第二挡块113、114以及线115可以为表现出适当导热性的任何其它材料，但是在所述的实施例中，第一和第二挡块113、114以及线115由铜制成。在图1所示的实施例中，第一挡块113连接到传感器底架101，第二挡块114被构造成连接到另一个部件116(例如，压力套管)，另一个部件116以间隙117与传感器底架101分隔开，并且线115横跨传感器底架101和部件116之间的间隙117。由电子设备壳体103中的一个或多个电子部件107产生的热量由热电冷却器104输送到传感器底架101，并且输送到传感器底架101的热量通过热条带105被从传感器底架101输送出去。在所述的实施例中，热电冷却器104连接到传感器底架101的内表面的一部分，并且热条带105的第一挡块113连接到传感器底架101的外表面的与内表面的所述部分相对的部分(例如，热电冷却器104与热条带105的第一挡块113相对)。在一个或多个实施例中，热电冷却器104利用珀尔帖效应产生热通量，该热通量将热量从热电冷却器104的面向电子设备壳体103的一侧输送到热电冷却器104的背向电子设备壳体103的相反侧(例如，面向传感器底架101的一侧)。依此方式，热电冷却器104和热条带105被构造成输送和消散由电子设备壳体103中的一个或多个电子部件107产生的热量，从而热调节电子设备壳体103中的一个或多个电子部件107。
现在参照图4所示的实施例，隔离器106包括外壳或壳体118、壳体118中的主隔离腔室119、壳体118中的背压腔室120、壳体118中的弹性体圆顶121以及壳体118中的背压隔膜122。在一个或多个实施例中，弹性体圆顶121和背压隔膜122每一个均由弹性(例如，有弹力的)材料制成。在一个或多个实施例中，背压隔膜122由硅酮弹性体(例如，由NuSil TM提供的液体硅酮橡胶(LSR)5840)制成。在所述的实施例中，壳体118包括在壳体118的第一端124和与第一端124相对的壳体118的第二端125之间延伸的侧壁123(例如，圆柱形侧壁)。尽管在图示实施例中壳体118是大致圆柱形，但是在一个或多个实施例中，壳体118也可以具有适合于其中隔离器106要用于减弱不希望有的振动和/或冲击的环境的任何其它形状。在所述的实施例中，背压腔室120靠近壳体118的第一端124，主隔离腔室119靠近壳体118的第二端125。
继续参照图4所示的实施例，壳体118包括连接到侧壁123的壁或分隔件126。分隔件126被定位于壳体118的第一端124与第二端125之间的中间位置处。分隔件126使背压腔室120与主隔离腔室119分开。此外，在所述的实施例中，分隔件126限定开口127(例如，管道)，所述开口使主隔离腔室119放置成与背压腔室120流体连通。在所述的实施例中，主隔离腔室119被限定在弹性体圆顶121、分隔件126和侧壁123的靠近壳体118的第二端125的部分之间。在所述的实施例中，背压腔室120被限定在背压隔膜122、分隔件126和侧壁123的靠近壳体118的第一端124的部分之间。
继续参照图4所示的实施例，隔离器106包括在主隔离腔室119和背压腔室120中的一定体积的液体128。在一个或多个实施例中，容纳在主隔离腔室119和背压腔室120中的液体128为油(例如，诸如高粘度矿物油的高粘度油)。
在所述的实施例中，壳体118的第一端124被构造成连接到振动源(例如，钻柱)。在一个或多个实施例中，第一端124处的侧壁123的外表面包括外螺纹，和/或壳体118的第一端124可以限定一系列内螺纹开口，所述内螺纹开口被构造成容纳使隔离器106连接到振动源的紧固件。
继续参照图4中所示的实施例，隔离器106还包括连接到弹性体圆顶121的轴129。在所述的实施例中，轴129通过弹性体圆顶121连接到壳体118。在所述的实施例中，轴129穿过在壳体118的第二端125中的开口130延伸出来。轴129连接到传感器底架，并且隔离器106被构造成将传感器底架与从振动源传送到壳体118的不希望有的振动和/或冲击隔离开(即，隔离器106被构造成减弱不希望有的振动从振动源到连接至轴129的传感器底架的传送)。
在操作中，由传送到隔离器106的壳体118的振动和/或冲击所引起的壳体118的移动引起弹性体圆顶121偏转(例如，变形)，这减小或限制振动和/或冲击到连接至轴129的传感器底架的传送。也就是说，可变形的弹性体圆顶121使轴129与壳体118有效地分离，以减少振动和/或冲击到连接至轴129的传感器底架的传送。在所述的实施例中，弹性体圆顶121被构造成径向地(即，图4中的x方向)和轴向地(即，图4中的y方向)偏转，以在所有移动方向上提供振动隔离。以这种方式，弹性体圆顶121被构造为提供多轴阻尼，以减弱振动经由轴129到隔离的有效载荷的传送。在所述的实施例中，弹性体圆顶121还被构造为绕着轴向方向旋转地偏转(即，绕着图4中的y轴旋转)，以提供旋转方向上的振动隔离。弹性体圆顶121的结构(例如，弹性体圆顶121的几何结构，包括弹性体圆顶121的形状、尺寸和厚度)和弹性体圆顶121的材料特性(例如，材料、硬度和刚度)可以根据从振动源输入到壳体118的振动和/或冲击的大小、和/或提供给连接至轴129的有效载荷的期望振动隔离程度来选择。
另外，当振动和/或冲击(或者其至少一个分量)沿着壳体118的轴向方向(即，图4中的+y方向)被施加到壳体118时，弹性体圆顶121的至少一部分在壳体118的第一端124的方向(即，图4中的-y方向)上轴向偏转。弹性体圆顶121在壳体118的第一端124的方向上的偏转减小主隔离腔室119的容积，从而增加主隔离腔室119中的液体128的压力。与主隔离腔室119中的通过弹性体圆顶121的偏转或变形而移动的液体128相对应的体积的主隔离腔室119中的液体128被迫使通过分隔件126中的开口127(例如，管道)进入到背压腔室120中。以此方式，弹性体圆顶121被构造成用作活塞，以响应于被施加到隔离器106的壳体118的振动和/或冲击而将主隔离腔室119中的一定体积的液体128通过开口127抽吸至背压腔室120。
背压隔膜122被构造为响应于额外的液体128流入到背压腔室120中而(例如，在壳体118的第一端124的方向上)偏转和/或变形(例如，背压隔膜122被构造为在壳体118的第一端124的方向上轴向膨胀，这增加了背压腔室120的尺寸以容纳额外的液体128的流入)。由于额外体积的液体128流入到背压腔室中，因此背压隔膜122在轴向方向(即，图4中的负y方向)上朝向壳体118的第一端124的偏转或变形提供沿着轴129的轴向方向(即，图4中的y轴)的流体阻尼(例如，液压阻尼)。
另外，在所述的实施例中，分隔件126中的开口127(例如，管道)的横截面尺寸小于腔室119、120的横截面尺寸，使得开口127限制流体在主腔室119和背压腔室120之间的流动。这种对通过开口127的液体流的限制被配置为提供流体阻尼，以限制振动和/或冲击到连接至轴129的有效载荷的传送。可以根据从振动源输入到壳体118的振动和/或冲击的大小和/或期望的流体阻尼水平来选择分隔件126中的开口127的结构(例如，形状和尺寸)。在一个或多个实施例中，弹性体圆顶121的刚度足够软以提供多轴阻尼，但是足够硬以将一定体积的液体128从主隔离腔室119经由分隔件126中的开口127抽吸到背压腔室120中。
此外，由弹性(例如，有弹力的)材料形成的背压隔膜122的偏转和/或变形在与背压隔膜122被偏转和/或变形的方向相反的轴向方向(即，图4中的正y方向)上产生恢复力。该恢复力被配置为迫使(例如，抽吸)背压腔室120中的一定体积的液体128经由分隔件126中的开口127返回到主隔离腔室119中。由偏转的背压隔膜122提供的恢复力被配置为迫使一定体积的液体128经由开口127进入到主隔离腔室119中，直到主隔离腔室119中的液体128的压力基本上等于背压腔室120中的液体128的压力为止(即，背压隔膜122的偏转和/或变形被配置为改变背压腔室120中的液体128的压力，直到主隔离腔室119中的液体128和背压腔室120中的液体128之间达到压力平衡为止)。只要不希望有的振动和/或冲击被输入到隔离器106的壳体118，就可以继续通过分隔件126中的开口127在主隔离腔室119和背压腔室120之间抽吸液体128的循环，以便提供流体阻尼以减弱振动和/或冲击到隔离的有效载荷的传送。
因此，图4中示出的隔离器106的实施例被构造为提供多轴隔离(例如，移动和旋转隔离)，这是因为弹性体圆顶121被连接在壳体118和轴129之间，并且由于流体128通过分隔件126中的开口127(例如，管道)在腔室119、120之间的抽吸而沿着轴向方向(即，图2C中的y轴)提供流体阻尼(即，液压阻尼)。
适当的隔离器在于2018年4月19日提交的名称为“Fluid and ElastomerVibration Isolator”的第15/957,202号美国申请以及于2017年4月26日提交的名称为“Multi-Degree of Freedom Vibration Isolator”的第62/524,867号美国申请中进行了描述，其全部内容通过引用并入本文。在一个或多个实施例中，隔离器可以具有适合于系统被设计成减弱振动和/或冲击的任何其它结构。
图5是显示与没有热条带105的系统相比，通过根据本发明一个实施例的系统100的振动的传递率作为振动频率的函数的曲线图。在一个或多个实施例中，具有和不具有热条带105的系统100具有大约30Hz的相对较低的谐振频率。如图5所示，具有热条带105的系统100的振动隔离性能与不具有热条带105的系统100的振动隔离性能相同或基本相同，这表明热条带105不影响或者基本不影响系统100的振动隔离性能。
图6A是示出根据本发明的一个或多个实施例的没有热条带105的系统100的热性能的曲线图。如图6A中所示，没有热条带105的系统100在135℃的环境温度(由图6A中标记为Tamb的橙色迹线标示)与电子设备壳体103中的一个或多个电子部件107(其温度由图6A中标记为Ttec的黄色迹线标示)之间不会获得超过20℃的差值，因此不会导致热失控。在图6A中还示出压力套管的温度(由标记为Tpres的蓝色迹线标示)和由热电冷却器和控制电子设备消耗的功率(由标记为Power的红色迹线标示)。图6B示出具有热条带105的系统100的热性能。如图6B所示，系统100被构造为在135℃的环境温度与电子设备壳体103中的一个或多个电子部件107之间获得25℃的差值。因此，在一个或多个实施例中，与没有热条带105的系统100相比，热条带105将系统100的散热能力提高大约5℃。
图7显示根据本发明的一个或多个实施例的系统201(例如，钻井系统)，所述系统201例如在石油钻井中被用于使一个或多个电子部件107(例如，一个或多个传感器)与不希望有的振动和/或冲击隔离。在所述的实施例中，系统201包括传感器底架101，所述传感器底架包括包含一个或多个电子部件107的电子设备壳体103。在所述的实施例中，系统201还包括连接到传感器底架101的相对端部的两个隔离器205、206。隔离器205、206被构造为通过稳定器220减弱来自与(例如，石油钻井的)振动钻柱208保持刚性同心的压力套管116的不希望有的振动。隔离器205、206被构造为允许传感器底架101以预定量的刚度和阻尼在压力套管116内移动和/或旋转，从而使传感器底架101所期望的运动自由度与钻柱208和刚性连接于此的压力套管116的振动隔离。在一个或多个实施例中，隔离器205、206可以与以上参照图4所述的隔离器106的实施例相同或相似。
继续参照图7，系统201还包括连接在电子设备壳体103和传感器底架101之间的热电冷却器104(例如，珀尔帖热泵)、和在一端处连接到传感器底架101并在另一端处连接到压力套管116的热条带105。热条带105被构造成横过传感器底架101和压力套管116之间的间隙117输送来自传感器底架101的热量。通过热条带105输送到压力套管116的热量例如通过在钻井操作期间钻探在压力套管116周围流动的泥浆而被消散。
尽管已经特别参考本发明的示例性实施方式对本发明进行了详细描述，但是本文所述的示例性实施方式并不旨在穷举本发明或将本发明的范围限制为所公开的确切形式。本发明所属领域的技术人员将理解，可以在不实质性地背离如以下权利要求所述的本发明的原理、精神和范围的情况下，对所描述的结构以及组装和操作方法进行修改和改变。尽管本文中使用诸如“外部”，“内部”，“上部”，“下部”和类似术语之类的相对术语来描述一个元件与另一元件的空间关系，但应理解，这些术语旨在涵盖不同的元件。除了图中所描绘的方位之外，本发明的各种元件和部件的方位也是如此。另外，如本文中所使用的，术语“基本上”，“大约”和类似术语被用作近似术语而不是度数术语，并且意在解释为将被本领域普通技术人员所识别的测量或计算值中的固有偏差。而且，可以以所描述的顺序或以任何其它合适的顺序来执行上述任务。另外，上述方法不限于所描述的任务。相反，对于每个实施例，可以不存在上述一个或多个任务和/或可以执行附加任务。此外，如本文所使用的，当部件被称为在另一部件“上”时，它可以直接在另一部件上，或者也可以在它们之间存在部件。而且，当一个部件被称为“连接”到另一个部件时，它可以直接连接到另一个部件，或者在它们之间可以存在中间部件。

Claims (11)

1.一种构造成提供热调节和振动隔离的系统，所述系统包括：
传感器底架，所述传感器底架限定内部腔室；
电子设备壳体，所述电子设备壳体在所述传感器底架的所述内部腔室中；
绝缘材料，所述绝缘材料在所述传感器底架的所述内部腔室中，所述绝缘材料围绕所述电子设备壳体延伸；
热电冷却器，所述热电冷却器连接在所述传感器底架和所述电子设备壳体之间；
热条带，所述热条带连接到所述传感器底架的外部表面的一部分；和
至少一个隔离器，所述至少一个隔离器连接到所述传感器底架。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述绝缘材料包括气凝胶。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述热条带包括第一铜块和第二铜块以及在所述第一铜块和所述第二铜块之间延伸的多个铜线。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述热电冷却器连接到所述传感器底架的内表面的一部分，并且所述热条带的所述第一铜块连接到所述传感器底架的与所述内表面的一部分相对的所述外部表面的一部分。
5.根据权利要求1、2或4所述的系统，还包括：
至少一个夹具，所述至少一个夹具将所述电子设备壳体连接到所述传感器底架。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述至少一个夹具包括聚醚醚酮。
7.根据权利要求1、2、4或6所述的系统，其中，所述至少一个隔离器包括：
主腔室;
背压腔室；
液体，所述液体被容纳在所述主腔室和所述背压腔室中；
管道，所述管道在所述主腔室和所述背压腔室之间延伸，所述管道使所述主腔室放置成与所述背压腔室流体连通；
背压隔膜，所述背压隔膜限定所述背压腔室的至少一部分；
弹性体圆顶，所述弹性体圆顶限定所述主腔室的至少一部分；和
轴，所述轴具有连接到所述弹性体圆顶的第一端和连接到所述传感器底架的第二端。
8.根据权利要求1、2、4或6所述的系统，其中，所述至少一个隔离器包括第一隔离器和第二隔离器，所述第一隔离器连接到所述传感器底架的第一端，所述第二隔离器连接到所述传感器底架的与所述第一端相对的第二端。
9.根据权利要求1、2、4或6所述的系统，其中，所述电子设备壳体包括铝。
10.一种钻井系统，包括：
钻柱;
压力套管，所述压力套管连接到所述钻柱；和
权利要求1中所述的系统，
其中，所述传感器底架被容纳在所述压力套管中并与所述压力套管分隔开间隙；
其中，所述热条带横过所述间隙延伸，所述热条带具有连接到所述传感器底架的第一端和连接到所述压力套管的第二端；和
其中，所述至少一个隔离器在所述压力套管和所述传感器底架之间。
11.一种使用权利要求1所述的系统热隔离和振动隔离有效载荷的方法，所述方法包括以下步骤：
将所述热电冷却器插入到所述传感器底架的所述内部腔室中；
将容纳所述有效载荷的所述电子设备壳体插入到所述内部腔室中并插到所述热电冷却器上；
将所述绝缘材料注入到所述内部腔室中并注入到所述电子设备壳体的周围；和
将所述热条带连接到所述传感器底架。
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