CN202083479U - 一种用于测井的快速响应温度传感器结构 - Google Patents

Abstract

一种用于测井的快速响应温度传感器结构，包括抗压金属管（1）、导热绝缘充填物（2）、温度传感器（3）、引出线（4）和金属连接头（6），温度传感器（3）位于抗压金属管（1）内，二者之间充填有导热绝缘充填物（2）,温度传感器（3）通过引出线（4）连接在后续处理电路上，其特征在于，所述抗压金属管（1）和金属连接头（6）之间设有绝热体（5），所述绝热体（5）和抗压金属管（1）形成为一体结构。本实用新型的温度传感器（3）与测井仪器本体采用热隔离的设计，将密封传感器（3）的抗压金属管（1），通过烧结、压注或灌注工艺和绝热体（5）铸成一体，然后通过密封连接的方法和整体仪器连接，从而极大地改善了温度测井仪器对温度变化的响应时间常数时间。

Description

一种用于测井的快速响应温度传感器结构

技术领域

本实用新型涉及一种温度传感器结构，具体涉及一种用于测井的快速响应温度传感器结构。

背景技术

在此处键入技术领域描述段落。使用温度传感器测量井下流体温度是石油生产测井中一种常规方法。目前使用的用来测量石油井温度的传感器，其抗压金属外壳都是和仪器本体的抗压金属外壳直接连接的，温度的变化引起测量电路的电压或电流的变化，使温度变化得以测量。

上述的用来测量石油井温度的温度传感器一般都采用溅射薄膜铂电阻、铂金丝绕线电阻和热电偶，它们被置于直径5mm左右的抗压金属管里，抗压金属管既是抗压密封屏障又是测温的导热管，它被直接焊接或通过丝扣和整体仪器连接一体。由于整体仪器的热容量远大于抗压金属管，而其表面积是确定的，因此使温度测量的热惯性加大，其后果是整体仪器感受介质温度变化的敏感性变得迟钝，特别是仪器在井里运动速度较快时，仪器从一种温度环境进入另一种温度环境时，仪器反映的温度就会低于井内介质的实际温度，从而引入不可忽视的误差，影响了测井的效果。在测量天然气井和注蒸汽井时这一点显得更为突出。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述温度测井仪器的缺点，为测量油井流体温度提供一种结构合理、性价比高、对温度变化快速响应的温度传感器结构。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于井下测量的快速响应温度传感器结构，包括抗压金属管、导热绝缘充填物、温度传感器、引出线和金属连接头，温度传感器位于抗压金属管内，二者之间充填有导热绝缘充填物, 温度传感器通过引出线连接在后续处理电路上，其特征在于，所述抗压金属管和金属连接头之间设有绝热体，所述绝热体和抗压金属管形成为一体结构。

优选的，所述温度传感器为铂电阻、热电偶或铂金丝绕线电阻。

优选的，所述导热绝缘充填物是氧化镁或氧化铝。

优选的，所述抗压金属管的材料为不锈钢、黄铜或紫铜。

优选的，所述绝热体为导热性差、耐高温、吸湿性差、抗压的的真空陶瓷、塑料或橡胶。

优选的，所述绝热体通过烧结、压注、热注或灌注的方法和抗压金属管形成为一体结构。

优选的，所述金属连接头和仪器本体一体形成，所述绝热体和金属连接头之间通过螺纹连接，二者之间的结合部位设有密封槽，所述密封槽中设有密封圈。

优选的，所述金属连接头和仪器本体之间通过螺纹密封连接，二者之间的结合部位设有密封槽，所述密封槽中设有密封圈，所述绝热体和金属连接头之间通过烧结、压注、热注或灌注的方法形成为一体结构。

同现有技术相比，本实用新型的传感器结构具有以下优点：

1、本实用新型的传感器结构通过引入绝热体，使温度传感器的抗压金属管和仪器外壳是隔热的，从而大大降低温度测量的热惯性，加快了传感器结构整体对油井流体温度变化的响应速度，降低了测量误差。

2、本实用新型的传感器结构对被测介质温度90%的响应时间常数度大于0.5秒，具有较高的灵敏度。

3、本实用新型的传感器结构同现有技术相比还具有结构布置合理，性价比高的特点。

附图说明

图1是本实用新型的传感器结构的实施例一的示意图。

图2是本实用新型的传感器结构的实施例二的示意图。

图中，1、抗压金属管；2、导热绝缘充填物；3、温度传感器；4、引出线；5、绝热体；6、金属连接头；7、密封圈槽；8、O型密封圈；9、丝扣。

具体实施方式

下面结合附图和各实施例对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。

实施例一

在图1中，本实用新型的用于测井的快速响应温度传感器结构由抗压金属管1、导热绝缘充填物2、温度传感器3、引出线4、绝热体5、金属连接头6、密封圈槽7和O型密封圈8组成，抗压金属管1内装有温度传感器3，温度传感器3可以是铂电阻，热电偶或铂金丝绕线电阻的任一种。在抗压金属管1内侧与温度传感器3之间的空间充填有导热绝缘充填物2，导热绝缘充填物2是氧化镁或氧化铝。抗压金属管1端口用高温绝缘密封胶封堵，抗压金属管1与绝热体5用热注工艺铸成一体，绝热体5上加工有密封圈槽7，其中装有O形密封圈8，绝热体5和仪器本体的金属连接头6通过丝扣/螺纹连接。温度传感器3通过高温绝缘导线引出线4连接在仪器的后续处理电路上。

本实用新型采用这种结构使温度传感器与仪器本体之间有良好的隔热性，从而减少了仪器本体大的热容量对温度传感器热惯性的影响，提高了仪器对温度的响应速度。这种结构适用于温度175℃ 、压力100Mpa环境条件下。

实施例2

在图2中，本实施例的是绝热陶瓷烧结而成的井下测量的快速响应温度传感器结构。本实用新型的用于测井的快速响应温度传感器结构由抗压金属管1、导热绝缘充填物2、温度传感器3、引出线4、绝热陶瓷体5、金属连接头6、密封槽7，O型密封圈8和连接丝扣9组成。在抗压金属管1内装有温度传感器3，它可以是铂电阻，热电偶或铂金丝绕线电阻的任一种。在管内侧与温度传感器3之间的空间充填有导热绝缘充填物2，它们是氧化镁，或氧化铝。温度传感器3通过高温绝缘导线4引出。在抗压金属管1端口用高温绝缘密封胶封堵。用陶瓷金属化烧结工艺使抗压金属管1与绝热陶瓷体5，金属连接头6铸成一体。绝热陶瓷除导热系数极小外，而且具有高致密性和极低的吸湿性。金属连接头6上的密封圈槽7中装有O形密封圈8，通过连接丝扣9和仪器本体连接。温度传感器3通过高温绝缘导线引出线4连接在仪器的后续处理电路上。

本实用新型采用这种结构使温度传感器与仪器本体之间有良好的隔热性，从而减少了仪器本体大的热容量对温度传感器热惯性的影响，提高了仪器对温度的响应速度。这种结构适用于温度350℃、压力60Mpa环境条件下。

实施例3

本实施例中的绝热体5是橡胶压制而成的井下测量的快速响应温度传感器结构，其它零部件以及零部件之间的联接关系与实施例2相同。这种结构适用于温度150℃ 、压力60Mpa环境条件下。

本实用新型的工作原理如下：

使用本实新型的测井温度传感器结构时，由于地热温度和石油开采生产作业使井下流体温度发生变化，引起铂电阻、热电偶或铂金丝绕线电阻的温度传感器的阻值或电动势发生相应的变化，这些变化经后续电路处理以后转换为所需要的温度工程值。因为整体仪器和温度传感器之间有良好的绝热体，大大地减少了一起测量的热惯性使仪器对温度变化有快速的响应。由于绝热材料的性能的不同，它们使用的环境是有差别的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于测井的快速响应温度传感器结构，包括抗压金属管（1）、导热绝缘充填物（2）、温度传感器（3）、引出线（4）和金属连接头（6），温度传感器（3）位于抗压金属管（1）内，二者之间充填有导热绝缘充填物（2）, 温度传感器（3）通过引出线（4）连接在后续处理电路上，其特征在于，所述抗压金属管（1）和金属连接头（6）之间设有绝热体（5），所述绝热体（5）和抗压金属管（1）形成为一体结构。

2.根据权利要求1所述的温度传感器结构，其特征在于，所述温度传感器（3）为铂电阻、热电偶或铂金丝绕线电阻。

3.根据权利要求1所述的温度传感器结构，其特征在于，所述导热绝缘充填物（2）是氧化镁或氧化铝。

4.根据权利要求1所述的温度传感器结构，其特征在于，所述抗压金属管（1）的材料为不锈钢、黄铜或紫铜。

5.根据权利要求1所述的温度传感器结构，其特征在于，所述绝热体（5）为导热性差、耐高温、吸湿性差、抗压的的真空陶瓷、塑料或橡胶。

6.根据权利要求1至5任一项所述的温度传感器结构，其特征在于，所述绝热体（5）通过烧结、压注、热注或灌注的方法和抗压金属管（1）形成为一体结构。

7.根据权利要求1至5任一项所述的温度传感器结构，其特征在于，所述金属连接头（6）和仪器本体一体形成，所述绝热体（5）和金属连接头（6）之间通过螺纹连接，二者之间的结合部位设有密封槽（7），所述密封槽中设有密封圈（8）。

8.根据权利要求1至5任一项所述的温度传感器结构，其特征在于，所述金属连接头（6）和仪器本体之间通过螺纹（9）密封连接，二者之间的结合部位设有密封槽（7），所述密封槽（7）中设有密封圈（8），所述绝热体（5）和金属连接头（6）之间通过烧结、压注、热注或灌注的方法形成为一体结构。

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