CN212317976U - 基于声波传输的井下仪表装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了基于声波传输的井下仪表装置，包括井底检测器、井底声波发送器、地面声波接收装置；井底检测器、井底声波发送器装配于井底内的油管底部；所述井底检测器检测井底的压力、温度；井底检测器将检测到的信号传送给井底声波发送器；所述井底声波发送器接收井底检测器的信号并将信号转换为声波信号，传送给地面声波接收装置；所述地面声波接收装置接收井底声波发送器的声波信号并转换为电信号。本装置无需采用传输电缆，通过声波传输的方式，将井底参数信息传递到地面，避免因使用传输电缆而带来的弊端。
Description
技术领域
本实用新型涉及井下信息传送技术领域，具体涉及一种基于声波传输的井下仪表装置。
背景技术
井下信息的高效获取，对打井工作的开展，提供可靠的信息保障，目前信息传输方式主要采用有线电缆传输方式较多。由于井下的复杂环境，对电缆性能等要求高，且电缆的成本较高，且电缆容易老化，需要定期更换。
发明内容
针对上述的问题，本实用新型的目的是提供一种无需使用电缆，降低成本的基于声波传输的井下仪表装置。
实现本实用新型的技术方案如下
基于声波传输的井下仪表装置，包括井底检测器、井底声波发送器、地面声波接收装置；
井底检测器、井底声波发送器装配于井底内的油管底部；
所述井底检测器检测井底的压力、温度；井底检测器将检测到的信号传送给井底声波发送器；
所述井底声波发送器接收井底检测器的信号并将信号转换为声波信号，传送给地面声波接收装置；
所述地面声波接收装置接收井底声波发送器的声波信号并转换为电信号。
进一步地，所述井底检测器包括压力传感器、温度传感器；
所述井底声波发送器包括井底电路模块、井底换能器、井底电池；
所述井底电路模块接收压力传感器、温度传感器信号，并转换为驱动信号传输给井底换能器；
所述井底换能器接收井底电路模块的驱动信号并产生声波，向地面传送给地面声波接收装置；
所述井底电池为井底检测器、井底电路模块、井底换能器提供电源。
进一步地，所述地面声波接收装置包括地面声波接收器、地面电路模块、地面电池、显示模块、传输模块；
所述地面声波接收器接收井底换能器传送来的声波并转换为电信号；
所述地面电路模块接收地面声波接收器的电信号处理后，传输给显示模块、传输模块。
进一步地，该仪表装置还包括装配于井内油管中部的声波传输中继器，声波传输中继器包括中部声波接收器、中部电路模块、中部换能器、中部电池；
所述中部声波接收器接收井底声波发送器的声波并将声波转换为电信号进行传输；
所述中部电路模块接收中部声波接收器传输来的电信号并转换为驱动信号；
所述中部换能器接收电路模块的驱动信号并产生声波向地面声波接收装置传送；
所述中部电池为中部声波接收器、中部电路模块、中部换能器提供电源。
进一步地，在井内油管的中部连接有环形管体，环形管体内部与油管形成连通，环形管体的内壁设置有密闭的装配空间，上述中部声波接收器、中部电路模块、中部换能器、中部电池安装于装配空间中。
进一步地，所述环形管体包括内管、外管，外管套在内管外，在内管外壁与外管内壁之间形成上述装配空间。
采用了上述技术方案，井底检测器检测井底的压力、温度参数，并传送给井底电路模块，井底电路模块将获得的参数信息传输给井底换能器，井底换能器产生相应的声波，向地面声波接收装置发送；地面声波接收装置接收声波后，将其转换为电信号，以获得井下的情况信息。本装置无需采用传输电缆，通过声波传输的方式，将井底参数信息传递到地面，避免因使用传输电缆而带来的弊端。
附图说明
图1为本实用新型的简易结构示意图；
图2为本实用新型中井底发送器的原理框图；
图3为本实用新型中地面声波接收装置的原理框图；
图4为本实用新型中声波传输中继器的原理框图；
图5为本实用新型中声波传输中继器的内部结构示意图；
图6为本实用新型中卡套的结构示意图；
附图中，1为井底检测器，2为井底声波发送器，3为地面声波接收装置，4为井底电路模块，5为井底换能器，6为井底电池，7为地面声波接收器，8为地面电路模块，9为地面电池，10为显示模块，11为传输模块，12为声波传输中继器，13为中部声波接收器，14为中部电路模块，15为中部换能器，16为中部电池，17为环形管体，18为装配空间，19为内管，20为外管，21为上连接头，22为下连接头，23为外螺纹，24为圆形孔，25为圆形连接环，26为连接部，27为塑料卡套，28为安装槽。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参见图1—6所示，基于声波传输的井下仪表装置，包括井底检测器1、井底声波发送器2、地面声波接收装置3；井底检测器、井底声波发送器装配于井底内的油管底部；在油管底部设置出密闭的环形空间，即油管底部的一段油管采用内外管方式，在内外管之间形成环形空间，用于装配井底检测器和井底声波发送器。这里井底检测器、井底声波发送器可以采用下面要描述的声波传输中继器的装配方式，装配到油管底部。
井底检测器检测井底的压力、温度；即井底检测器包括对井内底部进行压力检测的压力传感器、井内底部温度进行检测的温度传感器；井底检测器将检测到的信号传送给井底声波发送器；井底声波发送器接收井底检测器的信号并将信号转换为声波信号，传送给地面声波接收装置；地面声波接收装置接收井底声波发送器的声波信号并转换为电信号，以此通过声波到电的转换来获得井底信息。
井底声波发送器包括井底电路模块4、井底换能器5、井底电池6；井底电路模块接收压力传感器、温度传感器信号，并转换为驱动信号传输给井底换能器；井底换能器接收井底电路模块的驱动信号并产生声波，向地面传送给地面声波接收装置；井底电池为井底检测器、井底电路模块、井底换能器提供电源。
地面声波接收装置包括地面声波接收器7、地面电路模块8、地面电池9、显示模块10、传输模块11；地面声波接收器接收井底换能器传送来的声波并转换为电信号；地面电路模块接收地面声波接收器的电信号处理后，传输给显示模块、传输模块。地面电路模块声波转换来的电信号，通过显示模块在显示器上进行显示；且通过传输模块进行上位传输，传输模块如使用无线WiFi模块、有线传输模块等等。
为了增强井底声波的传输距离，该仪表装置还包括装配于井内油管中部的声波传输中继器12，声波传输中继器包括中部声波接收器13、中部电路模块14、中部换能器15、中部电池16；中部声波接收器，换能器为压电陶瓷换能器，接收井底声波发送器的声波并将声波转换为电信号进行传输；中部电路模块接收中部声波接收器传输来的电信号并转换为驱动信号；中部换能器接收电路模块的驱动信号并产生声波向地面声波接收装置传送；中部电池为中部声波接收器、中部电路模块、中部换能器提供电源，电池采用锂电池，延长供电时间。
在井内油管的中部连接有环形管体17，环形管体内部与油管形成连通，环形管体的内壁设置有密闭的装配空间18，上述中部声波接收器、中部电路模块、中部换能器、中部电池安装于装配空间中。环形管体包括内管19、外管20，外管套在内管外，在内管外壁与外管内壁之间形成上述装配空间18。环形管体分别设置有上连接头21、下连接头22，上下连接头外周有外螺纹23，方便与油管的连接。
具体地，上、下连接连接头内为与内管内连通的圆形孔24。上连接头的下端为尺寸与外管外径相同的圆形连接环25，上端为设置外螺纹的连接部26；圆形连接台的下表面与内管、外管的上端面之间进行焊接形成密封；连接部的外周面处于环形装配空间的中间位置；下接头与上接头采用同样的结构，布置在环形管体的下端；此结构保证使用时，内、外管的受力平稳性。
在环形装配空间中设置有圆弧形的塑料卡套27，卡套的卡在内管上，卡套的上端定在圆形连接环下表面，卡套的下端顶在连接台的上表面，这样将卡套限定在装配空间中，在卡套从上开设出四个安装槽28，以供中部声波接收器、电池、电路模块、换能器一一对应的嵌入形成装配。
Claims (6)
1.基于声波传输的井下仪表装置，其特征在于，包括井底检测器、井底声波发送器、地面声波接收装置；
井底检测器、井底声波发送器装配于井底内的油管底部；
所述井底检测器检测井底的压力、温度；井底检测器将检测到的信号传送给井底声波发送器；
所述井底声波发送器接收井底检测器的信号并将信号转换为声波信号，传送给地面声波接收装置；
所述地面声波接收装置接收井底声波发送器的声波信号并转换为电信号。
2.如权利要求1所述的基于声波传输的井下仪表装置，其特征在于，所述井底检测器包括压力传感器、温度传感器；
所述井底声波发送器包括井底电路模块、井底换能器、井底电池；
所述井底电路模块接收压力传感器、温度传感器信号，并转换为驱动信号传输给井底换能器；
所述井底换能器接收井底电路模块的驱动信号并产生声波，向地面传送给地面声波接收装置；
所述井底电池为井底检测器、井底电路模块、井底换能器提供电源。
3.如权利要求2所述的基于声波传输的井下仪表装置，其特征在于，所述地面声波接收装置包括地面声波接收器、地面电路模块、地面电池、显示模块、传输模块；
所述地面声波接收器接收井底换能器传送来的声波并转换为电信号；
所述地面电路模块接收地面声波接收器的电信号处理后，传输给显示模块、传输模块。
4.如权利要求1所述的基于声波传输的井下仪表装置，其特征在于，该仪表装置还包括装配于井内油管中部的声波传输中继器，声波传输中继器包括中部声波接收器、中部电路模块、中部换能器、中部电池；
所述中部声波接收器接收井底声波发送器的声波并将声波转换为电信号进行传输；
所述中部电路模块接收中部声波接收器传输来的电信号并转换为驱动信号；
所述中部换能器接收电路模块的驱动信号并产生声波向地面声波接收装置传送；
所述中部电池为中部声波接收器、中部电路模块、中部换能器提供电源。
5.如权利要求4所述的基于声波传输的井下仪表装置，其特征在于，在井内油管的中部连接有环形管体，环形管体内部与油管形成连通，环形管体的内壁设置有密闭的装配空间，上述中部声波接收器、中部电路模块、中部换能器、中部电池安装于装配空间中。
6.如权利要求5所述的基于声波传输的井下仪表装置，其特征在于，所述环形管体包括内管、外管，外管套在内管外，在内管外壁与外管内壁之间形成上述装配空间。
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| CN202020783445.2U CN212317976U (zh) | 2020-05-12 | 2020-05-12 | 基于声波传输的井下仪表装置 |
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| CN202020783445.2U CN212317976U (zh) | 2020-05-12 | 2020-05-12 | 基于声波传输的井下仪表装置 |
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|---|---|
| CN (1) | CN212317976U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114142947A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-03-04 | 中国农业大学 | 一种基于声学通讯的自供能井下信息检测传输系统及方法 |
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2020
- 2020-05-12 CN CN202020783445.2U patent/CN212317976U/zh active Active
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