CN202854003U - 无线泥浆密度传感器 - Google Patents

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赵昱
张自阳
沈铁
郭智杰
李新
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Abstract

本实用新型涉及一种用于石油勘探录井作业的传感器，特别是涉及一种无线泥浆密度传感器，包括密度杆组件、无线传输盒、天线、温度传感器和两个压力传感器，所述密度杆组件为圆筒状，无线传输盒安装在密度杆组件的一端，密度杆组件的另一端密封，所述无线传输盒与天线之间通过一防水接头相连接，无线传输盒内设有一无线模块和处理器，所述两个压力传感器相距300mm分别固定在密度杆组件上，所述温度传感器固定在两个压力传感器之间；本实用新型提供了一种测量精度高，质量轻，功耗低，能实现传感器无线化，有效提高工作效率的无线泥浆密度传感器。

Description

无线泥浆密度传感器
技术领域
本实用新型涉及一种用于石油勘探录井作业的传感器，特别是涉及一种无线泥浆密度传感器。
背景技术
泥浆密度传感器是一种用于石油勘探录井作业的传感器，用来分析钻井过程中入口区和出口钻井液的密度。目前录井作业中常规使用的泥浆密度传感器原理都基本相同，都是采用差压传感器的原理进行测量，这种方式需要使用密封的油路，将泥浆内两个不同深度点的压力传递到上端的差压传感器，造成生产工艺复杂，重量较重，成本较高，同时由于差压传感器本身的功耗过高，难以实现无线低功耗应用。
而且目前钻井现场使用的各种传感器，包括泥浆密度传感器都是通过有线的方式传输信号，用户在使用前必须进行大量的布线工作，费时费力，而且在钻井现场工况复杂，还会出现导线被压断的现象，导致现场工作不能正常进行，影响工作效率。
发明内容
本实用新型为了解决上述问题，提供了一种测量精度高，质量轻，功耗低，能实现传感器无线化，有效提高工作效率的无线泥浆密度传感器。
本实用新型的技术方案是：
一种无线泥浆密度传感器，包括密度杆组件、无线传输盒、天线、温度传感器和两个压力传感器，所述密度杆组件为圆筒状，无线传输盒安装在密度杆组件的一端，密度杆组件的另一端密封，所述无线传输盒与天线之间通过一防水接头相连接，无线传输盒内设有一无线模块和处理器，所述两个压力传感器相距一定距离h分别固定在密度杆组件上，所述温度传感器固定在两个压力传感器之间。
所述两个压力传感器为CCPS32陶瓷电容压力传感器，两传感器的距离h为299~301mm，所述温度传感器型号为MCP9804。
所述无线模块采用Zigbee无线通信。
所述压力传感器外围设有与其相匹配的盖帽，所述盖帽与压力传感器之间填充有硅橡胶。
所述处理器采用型号为MSP430的单片机。
本实用新型的有益积极效果：
1.本实用新型无线泥浆密度传感器采用Zigbee无线通信技术，实现了传感器的无线化，避免了传统的传感器使用导线传输而经常出现导线被压断的现场，保证了工作的顺利进行。
2.本实用新型无线泥浆密度传感器采用了高精度陶瓷电容压力传感器CCPS32，避免采用金属薄膜和油路，降低制造成本的同时，减小了传感器的体积和重量。
3.本实用新型采用硅橡胶粘合的方式固定压力传感器，而非采用密封圈压和的方式密封，有效的避免了因温度变化较大时，金属罩受热变形，对压力传感器进行挤压，造成测量精度误差。
4.本实用新型中的温度传感器采用MCP9804，能够对压力传感器进行高温温度补偿，实时采集泥浆温度，保证测量的准确性。
附图说明
图1为本实用新型无线泥浆密度传感器的结构示意图；
图2为图1的A-A剖视结构示意图；
图3为图1的B-B剖视结构示意图；
图4为图2中Ι的局部放大示意图；
图5为图3中П的局部放大示意图；
图6为图1中的C-C剖视结构示意图。
具体实施方式
参见图1~图5所示，图中标号所代表的意义：1天线，2无线传输盒，3密度感杆组件，4温度传感器前置电路板，5温度探头套，6温度接头，7密度探头，8连通孔，9硅橡胶，10平衡孔，11保护架，12压力传感器，13盖帽，14压紧螺母，15泥浆密度传感器采集板，16电源插头，17无线模块，18组合件螺钉，19六角铜螺钉，20电池组，21同轴电缆，22射频插头，23防水接头。
一种无线泥浆密度传感器，包括密度杆组件3、无线传输盒2、天线1、温度传感器和两个压力传感器，所述密度杆组件为圆筒状，无线传输盒安装在密度杆组件的一端，密度杆组件的另一端密封，所述无线传输盒与天线之间通过一防水接头23相连接，无线传输盒内设有一无线模块17和处理器，所述两个压力传感器相距300mm分别固定在密度杆组件上，所述温度传感器固定在两个压力传感器之间。
所述两个压力传感器为CCPS32陶瓷电容压力传感器，通过该压力传感器侵入泥浆分别测量两个深度点的压力，再计算压力差，进而计算出泥浆密度。
所述温度传感器型号为为MCP9804，温度传感器外设有相匹配的温度探头套5，CCPS32压力传感器本身自带温度补偿范围是-20℃~80℃，而泥浆温度实际可能超过80℃，为了保证测量的准确性，增加了此高精度温度传感器对压力传感器的测量值进行温度补偿。
所述无线模块采用Zigbee无线通信。
所述压力传感器12的外围设有与其相匹配的盖帽13，所述盖帽与压力传感器之间填充有硅橡胶9。
所述处理器采用型号为MSP430的单片机。

Claims (5)

1.一种无线泥浆密度传感器，包括密度杆组件、无线传输盒、天线、温度传感器和两个压力传感器，其特征在于：所述密度杆组件为圆筒状，无线传输盒安装在密度杆组件的一端，密度杆组件的另一端密封，所述无线传输盒与天线之间通过一防水接头相连接，无线传输盒内设有一无线模块和处理器，所述两个压力传感器相距一定距离h分别固定在密度杆组件上，所述温度传感器固定在两个压力传感器之间。
2.根据权利要求1所述的无线泥浆密度传感器，其特征在于：所述两个压力传感器为CCPS32陶瓷电容压力传感器，两传感器的距离h为299~301mm，所述温度传感器型号为MCP9804。
3.根据权利要求1所述的无线泥浆密度传感器，其特征在于：所述无线模块采用Zigbee无线通信。
4.根据权利要求1所述的无线泥浆密度传感器，其特征在于：所述压力传感器外围设有与其相匹配的盖帽，所述盖帽与压力传感器之间填充有硅橡胶。
5.根据权利要求1所述的无线泥浆密度传感器，其特征在于：所述处理器采用型号为MSP430的单片机。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105526994A (zh) * 2016-01-15 2016-04-27 杭州浙达精益机电技术股份有限公司 多功能液位计
CN108801847A (zh) * 2018-06-23 2018-11-13 蚌埠赛英电子科技发展有限公司 无线综合录井仪配套的泥浆密度采集装置

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