CN113218436A - 油田录井多种传感器一体化检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明给出了一种油田录井多种传感器一体化检测仪；包括主控板模块、电源、模拟量采集模块、数字量采集模块和脉冲参数测试组件；模拟量采集模块和数字量采集模块分别与主控板模块连接，主控板模块设有信号比较器；脉冲参数测试组件的绞车接头固定安装在电机输出轴端部，绞车接头侧壁设有泵冲测试块，泵冲传感器固定座固定连接在绞车接头径向方向的旁侧，通过泵冲传感器固定座固定的泵冲传感器对准绞车接头的泵冲测试块；主控板模块通过电机驱动器控制脉冲参数测试组件中电机的转速，电源通过电源调节模块向主控板模块及脉冲参数测试组件的电机供电。本检测仪克服了传统的录井参数检测仪分体结构在使用中多台设备检测、体积庞大、安装繁琐的缺点。

Description

油田录井多种传感器一体化检测仪

技术领域

本发明涉及仪器、仪表领域，具体为油田录井作业中针对模拟量、数字量传感器进行检测的一体化检测仪。

背景技术

录井过程中对传感器的精度、好坏检测要求有着重要的意义，传感器是确保快速、平衡、优质安全钻井作业的基础，同时对保护油气层防止油气污染有重大的意义。所以在录井前、后针对传感器的质量进行检测，以保证钻井的顺利进行。由于现场环境复杂恶劣，对于设备的抗干扰能力、耐冲击、安装简单要求较高。

以往的检测设备是分体式测量，且检测设备繁多，每一种传感器需要一种检测设备，现场使用时由于体积过大需要专门的货车运输到现场、且需要专门的场地进行安装，对现场测试的要求较高、运输成本高。且原有设备只能采集常规传感器，对市场上新型的无线低功耗不能检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种油田录井多种传感器一体化检测仪，该油田录井多种传感器一体化检测仪可以检测录井设备各模拟量、数字量传感器。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种油田录井多种传感器一体化检测仪；

包括主控板模块、电源、电源调节模块、模拟量采集模块、数字量采集模块和脉冲参数测试组件；

模拟量采集模块设有与待测模拟量输出传感器连接的模拟信号接线端，数字量采集模块设有与待测数字量输出传感器连接的数字信号接线端，模拟量采集模块和数字量采集模块分别与主控板模块连接，并且主控板模块设有信号比较器；

脉冲参数测试组件包括电机、泵冲传感器固定座、绞车接头、绞车传感器定位座，绞车接头固定安装在电机输出轴端部，绞车接头侧壁设有泵冲测试块，泵冲传感器固定座固定连接在绞车接头径向方向的旁侧，通过泵冲传感器固定座固定的泵冲传感器对准绞车接头的泵冲测试块，绞车传感器定位座固定在绞车接头轴承方向的旁侧；

主控板模块通过电机驱动器控制脉冲参数测试组件中电机的转速，电源通过电源调节模块向主控板模块及脉冲参数测试组件的电机供电。

为了更清楚的理解本发明的技术内容，以下将本油田录井多种传感器一体化检测仪简称为本检测仪。

作为本检测仪的优选，本检测仪还包括显示模块和上位机，上位机接收主控板模块输出的各个传感器采集的信号，上位机计算对应传感器采集信号的误差且判断此误差是否超出预设范围，上位机将信号输出至显示模块。

作为本检测仪的优选，本检测仪还包括无线信号接收模块，主控板模块通过无线信号接收模块接收各个传感器传输的信号。

作为本检测仪的优选，本检测仪还包括机箱，机箱又包括彼此铰接的上箱体和下箱体，上位机、控板模块、电源、电源调节模块、模拟量采集模块、数字量采集模块安装在下箱体内，脉冲参数测试组件的电机、泵冲传感器固定座、绞车传感器定位座通过电机安装板与下箱体固定，显示模块安装在上箱体内，上箱体内预留有容纳安装在下箱体上的脉冲参数测试组件的空间。

作为本检测仪的优选，本检测仪中脉冲参数测试组件的泵冲传感器固定座包括固定卡座体和固定卡盖，固定卡座体与电机安装板固定连接，固定卡座体上端面开有槽口，固定卡盖下端也开有槽口，固定卡盖下部一侧与固定卡座体一侧铰接，固定卡座体下部另一侧与固定卡盖另一侧之间通过卡扣实现可拆卸连接，固定卡座体的槽口与固定卡盖的槽口共同形成固定泵冲传感器的固定孔。

作为本检测仪的优选，本检测仪中脉冲参数测试组件的绞车传感器定位座包括定位座体和若干定位螺栓，定位座上端面开有与绞车传感器下部配合的定位槽，所述定位螺栓贯穿定位座体侧壁上预设的螺纹孔且伸入定位槽内。

作为本检测仪的优选，本检测仪中所述无线信号接收模块采用zigbee协议。

作为本检测仪的优选，本检测仪中脉冲参数测试组件的电机为高速伺服电机。

采用上述结构后，本检测仪为一种检测录井设备各模拟量、数字量传感器的新型仪表，本检测仪通过一体化结构设计同时采集模拟量、数字量传感器参数进行计算，结构轻便，便于携带，可检测多种传感器的检测仪；同时，克服了传统的录井参数检测仪分体结构在使用中多台设备检测、体积庞大、安装繁琐的缺点。

本检测仪可以实现以下功能：

1、支持录井绞车传感器、泵冲传感器，泥浆温度传感器、压力传感器、流量传感器、电导率传感器、密度传感器、液位传感器、电扭矩传感器等同时在线检测；

2、支持短距离无线ZigBee传感器信号输入，被检传感器可实现无线连接测试；

3、宽电压检测范围，满足市面上几乎所有传感器的检测需求，检测电压范围为3.3~24V；

4、绞车泵冲检测采用高速伺服电机设计，最高转速高达3000rpm，检测精度可达±1转，保证检测的精度。

附图说明

图1是本检测仪实施例中打开状态的立体图。

图2是本检测仪实施例的主视图的剖视图。

图3是本检测仪实施例的主视图的右视图。

图4是本检测仪实施例的原理框图。

具体实施方式

如图1至4所示

本检测仪包括机箱、上位机4、无线信号接收模块、显示模块、主控板模块、电源7、电源调节模块、模拟量采集模块、数字量采集模块和脉冲参数测试组件。

机箱又包括彼此铰接的上箱体11和下箱体12，下箱体12内部底面设有安装底板12a，下箱体12上端面开口通过面板12b与电机61安装板12c封闭，面板12b与安装底板12a之间形成空腔，上位机4、控板模块、电源7、电源调节模块、模拟量采集模块、数字量采集模块安装在下箱体12的空腔内，脉冲参数测试组件安装在电机61安装板12c上，上箱体11下端面开口处没有封闭。

模拟量采集模块设有与待测模拟量输出传感器的模拟信号接线端21，模拟信号接线端21设置在下箱体12的面板12b处，数字量采集模块设有与待测数字量输出传感器的数字信号接线端31，数字信号接线端31同样设置在下箱体12的面板12b处，模拟量采集模块和数字量采集模块分别与主控板模块连接，并且主控板模块设有信号比较器；

上位机4接收主控板模块输出的各个传感器采集的信号，上位机4计算对应传感器采集信号的误差且判断此误差是否超出预设范围。

显示模块为液晶显示屏5，液晶显示屏5安装在上箱体11内，在液晶显示屏5旁侧的上箱体11空腔预留有容纳脉冲参数测试组件的空间，上位机4将信号输出至液晶显示屏5。

脉冲参数测试组件包括电机61、泵冲传感器固定座63、绞车接头62、绞车传感器定位座64，电机61为高速伺服电机，高速伺服电机的最高转速高达3000rpm，检测精度可达±1转，保证检测的精度，电机61通过支撑架固定在下箱体12的电机61安装板12c上，绞车接头62固定安装在电机61输出轴端部，绞车接头62侧壁设有泵冲测试块62a。

泵冲传感器固定座63通过螺栓固定在绞车接头62径向方向的旁侧，泵冲传感器固定座63包括固定卡座体63a和固定卡盖63b，固定卡座体63a与电机61安装板12c通过螺栓固定，固定卡座体63a上端面开有槽口，固定卡盖63b下端也开有槽口，固定卡盖63b下部一侧与固定卡座体一侧铰接，固定卡座体63a下部另一侧与固定卡盖63b另一侧之间通过卡扣63c实现可拆卸连接，固定卡座体63a的槽口与固定卡盖63b的槽口共同形成固定泵冲传感器的固定孔，通过泵冲传感器固定座63固定的泵冲传感器对准绞车接头62的泵冲测试块62a。

绞车传感器定位座64固定在绞车接头62轴承方向的旁侧，绞车传感器定位座64包括定位座体64a和两个定位螺栓64b，定位座上端面开有与绞车传感器下部配合的定位槽，所述定位螺栓64b贯穿定位座体64a侧壁上预设的螺纹孔且伸入定位槽内。

主控板模块通过电机61驱动器控制脉冲参数测试组件中电机61的转速，电源7通过电源调节模块向主控板模块及脉冲参数测试组件的电机61供电。主控板模块通过无线信号接收模块接收各个传感器传输的信号。无线信号接收模块采用zigbee协议。

使用时，通过液晶显示屏5显示上位机4软件根据石油行业标准设定需要检测的参数，脉冲参数通过电机61驱动模块控制电机61，电机61根据设定参数旋转，然后根据传感器供电参数设定电压值，主控板模块采集到绞车、泵冲等脉冲信号，通过上位机4软件收集脉冲数据，根据数据计算当前误差，采集完成后生成报表。

模拟量参数通过上位机4软件设定采集点对应的4-20mA数据，在同时给传感器负载采集电流值，根据数据计算当前误差，采集完成后生成报表。

上位机4在检测过程中自动采集检测到的数据，并自动生成word报表。

本检测仪中主要元件均采用进口元器件，具有采集多路参数接口、结构轻便、使用安装方便、精度高、重复性好等优点。克服了传统的录井参数检测仪分体结构在使用中多台设备检测、体积庞大、安装繁琐的缺点。

以上所述的仅是本发明的一种实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种油田录井多种传感器一体化检测仪，其特征为：

包括主控板模块、电源、电源调节模块、模拟量采集模块、数字量采集模块和脉冲参数测试组件；

模拟量采集模块设有与待测模拟量输出传感器连接的模拟信号接线端，数字量采集模块设有与待测数字量输出传感器连接的数字信号接线端，模拟量采集模块和数字量采集模块分别与主控板模块连接，并且主控板模块设有信号比较器；

脉冲参数测试组件包括电机、泵冲传感器固定座、绞车接头、绞车传感器定位座，绞车接头固定安装在电机输出轴端部，绞车接头侧壁设有泵冲测试块，泵冲传感器固定座固定连接在绞车接头径向方向的旁侧，通过泵冲传感器固定座固定的泵冲传感器对准绞车接头的泵冲测试块，绞车传感器定位座固定在绞车接头轴承方向的旁侧；

主控板模块通过电机驱动器控制脉冲参数测试组件中电机的转速，电源通过电源调节模块向主控板模块及脉冲参数测试组件的电机供电。

2.根据权利要求1所述的油田录井多种传感器一体化检测仪，其特征是：

还包括显示模块和上位机，上位机接收主控板模块输出的各个传感器采集的信号，上位机计算对应传感器采集信号的误差且判断此误差是否超出预设范围，上位机将信号输出至显示模块。

3.根据权利要求2所述的油田录井多种传感器一体化检测仪，其特征是：

还包括无线信号接收模块，主控板模块通过无线信号接收模块接收各个传感器传输的信号。

4.根据权利要求3所述的油田录井多种传感器一体化检测仪，其特征是：

还包括机箱，机箱又包括彼此铰接的上箱体和下箱体，上位机、控板模块、电源、电源调节模块、模拟量采集模块、数字量采集模块安装在下箱体内，脉冲参数测试组件的电机、泵冲传感器固定座、绞车传感器定位座通过电机安装板与下箱体固定，显示模块安装在上箱体内，上箱体内预留有容纳安装在下箱体上的脉冲参数测试组件的空间。

5.根据权利要求4所述的油田录井多种传感器一体化检测仪，其特征是：

脉冲参数测试组件的泵冲传感器固定座包括固定卡座体和固定卡盖，固定卡座体与电机安装板固定连接，固定卡座体上端面开有槽口，固定卡盖下端也开有槽口，固定卡盖下部一侧与固定卡座体一侧铰接，固定卡座体下部另一侧与固定卡盖另一侧之间通过卡扣实现可拆卸连接，固定卡座体的槽口与固定卡盖的槽口共同形成固定泵冲传感器的固定孔。

6.根据权利要求4所述的油田录井多种传感器一体化检测仪，其特征是：

脉冲参数测试组件的绞车传感器定位座包括定位座体和若干定位螺栓，定位座上端面开有与绞车传感器下部配合的定位槽，所述定位螺栓贯穿定位座体侧壁上预设的螺纹孔且伸入定位槽内。

7.根据权利要求3所述的油田录井多种传感器一体化检测仪，其特征是：

所述无线信号接收模块采用zigbee协议。

8.根据权利要求1所述的油田录井多种传感器一体化检测仪，其特征是：

脉冲参数测试组件的电机为高速伺服电机。

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