一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，包括：測(cè)壓模塊、測(cè)溫模塊、存儲(chǔ)模塊、微控制器模塊及電源模塊；所述測(cè)壓模塊將采集到的壓力數(shù)據(jù)輸出至所述微控制器模塊；所述測(cè)溫模塊將采集到的溫度數(shù)據(jù)輸出至所述微控制器模塊；所述微控制器模塊將獲得的所述壓力數(shù)據(jù)以及溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后輸出至存儲(chǔ)模塊；所述微控制器模塊為PIC16F73T-20E/SS型單片機(jī)；所述電源模塊用于給所述系統(tǒng)中的電路供電。相比現(xiàn)有的井下高溫存儲(chǔ)式壓力計(jì)，本實(shí)用新型精度更高，給生產(chǎn)工作提供了更為準(zhǔn)確的測(cè)試資料。而且成本較低，使用方便。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及油田生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了獲得某段時(shí)間井下的溫度與壓力，從而了解地層壓力、溫度的變化情況，為生產(chǎn)決策提供必要的信息，需要廣泛使用電子壓力計(jì)。電子壓力計(jì)在工作過(guò)程中，單片機(jī)與傳感器完成井下壓力、溫度的采集，并以數(shù)字形式存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中，待測(cè)試過(guò)程完成后，再將壓力計(jì)返回地面，用配套的地面軟件與壓力計(jì)通信，回放其中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)并處理。
[0003]目前所使用的電子壓力計(jì)，其測(cè)壓精度大約在0.1%F.S。隨著科技的進(jìn)步，油田開(kāi)發(fā)進(jìn)入中后期，對(duì)井下壓力的精度要求越來(lái)越高。0.1%F.S的精度有時(shí)并不能滿(mǎn)足需，且成本較高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的電子壓力計(jì)精度低且成本高的問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，包括:
[0006]測(cè)壓模塊、測(cè)溫模塊、存儲(chǔ)模塊、微控制器模塊及電源模塊；
[0007]所述測(cè)壓模塊將采集到的壓力數(shù)據(jù)輸出至所述微控制器模塊；
[0008]所述測(cè)溫模塊將采集到的溫度數(shù)據(jù)輸出至所述微控制器模塊；
[0009]所述微控制器模塊將獲得的所述壓力數(shù)據(jù)以及溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后輸出至存儲(chǔ)模塊；所述微控制器模塊為PIC16F73T-20E/SS型單片機(jī)；
[0010]所述電源模塊用于給所述系統(tǒng)中的電路供電。
[0011]上述的一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，其中，所述測(cè)壓模塊還包括:壓力傳感器以及模擬數(shù)字采集單元；所述壓力傳感器將獲得的模擬壓力值輸出給所述模擬數(shù)字采集單元，由所述模擬數(shù)字采集單元輸出壓力數(shù)據(jù)。
[0012]上述的一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，其中，所述電源模塊為L(zhǎng)M2950型電壓芯片。
[0013]上述的一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，其中，所述測(cè)溫模塊為ADT7410型測(cè)溫芯片。
[0014]上述的一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，其中，所述存儲(chǔ)模塊為24LC1025型存儲(chǔ)
-H-* I I
心/T O
[0015]上述的一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，其中，所述模擬數(shù)字采集單元為AD7710型AD轉(zhuǎn)換芯片。
[0016]上述的一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，其中，所述測(cè)溫模塊與所述存儲(chǔ)模塊之間采用I2C協(xié)議通信。
[0017]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，通過(guò)采用PIC16F73T-20E/SS型單片機(jī)作為微控制器，不僅提高的系統(tǒng)的精度，同時(shí)還提高單片機(jī)的利用率，避免了功能的浪費(fèi)，節(jié)約了成本。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限定。在附圖中:
[0019]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中一種微控制器模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中一種電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中一種測(cè)溫模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中一種存儲(chǔ)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例中一種壓力傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例中一種模擬數(shù)字采集單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。在此，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，但并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0027]—種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，如圖1所示，所述系統(tǒng)包括:
[0028]測(cè)壓模塊101、測(cè)溫模塊102、存儲(chǔ)模塊104、微控制器模塊103及電源模塊(圖未示)；
[0029]所述測(cè)壓模塊101將采集到的壓力數(shù)據(jù)輸出至所述微控制器模塊103 ；
[0030]所述測(cè)溫模塊102將采集到的溫度數(shù)據(jù)輸出至所述微控制器模塊103 ；
[0031]所述微控制器模塊103將獲得的所述壓力數(shù)據(jù)以及溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后輸出至存儲(chǔ)模塊104 ;所述微控制器模塊103為PIC16F73T-20E/SS型單片機(jī)；
[0032]所述電源模塊用于給所述系統(tǒng)中的電路供電。
[0033]較佳的，本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，充分的利用了發(fā)光二極管的作用，利用發(fā)光二極管的不同閃爍來(lái)指示儀器的工作狀態(tài)。在采樣間歇，讓系統(tǒng)進(jìn)入休眠，避免了干擾的同時(shí)，也節(jié)省了電池的能量。
[0034]通過(guò)本實(shí)用新型上述實(shí)施例所述的一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，其精度更高，避免了功能浪費(fèi)，給生產(chǎn)工作提供了更為準(zhǔn)確的測(cè)試資料。而且成本較低，使用方便。
[0035]較佳的，如圖2所示為本實(shí)用新型實(shí)施例中微控制器模塊所采用的PIC16F73T-20E/SS型單片機(jī)。主晶振接在單片機(jī)的9、10引腳，Timerl的晶振在單片機(jī)的
11、12引腳，都采用6PF的電容進(jìn)行濾波。13、14、15引腳與測(cè)溫模塊以及存儲(chǔ)模塊相連。具體的，13、14、15引腳連接存儲(chǔ)模塊，14、15引腳還連接測(cè)溫模塊。1、19、20、27、28引腳為燒寫(xiě)引腳。17、18引腳為通信引腳，用于與外界PC機(jī)通信。單片機(jī)的2引腳用來(lái)控制指示燈的閃爍。較佳的，用3種閃爍方案分別指示電壓是否足夠、儀器是否工作正常、上次采樣數(shù)據(jù)是否已讀取。儀器完成一次采樣即進(jìn)入睡眠，然后等待下次采樣，反復(fù)循環(huán)采樣。
[0036]具體的，該單片機(jī)的主晶振3.6864MHZ，3.6864MHZ晶振對(duì)比其余晶振的優(yōu)點(diǎn)在于通信時(shí)波特率誤差為0.11。而12引腳連接32.768KHZ晶振為T(mén)imerl的外設(shè)晶振，為電路提供準(zhǔn)確的定時(shí)時(shí)鐘。
[0037]本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，較佳的，所述測(cè)壓模塊還包括:壓力傳感器以及模擬數(shù)字采集單元；所述壓力傳感器將獲得的模擬壓力值輸出給所述模擬數(shù)字采集單元，由所述模擬數(shù)字采集單元輸出壓力數(shù)據(jù)。
[0038]較佳的，如圖6所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例中一種壓力傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中通過(guò)7、8引腳實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力的測(cè)試，通過(guò)9引腳實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓的監(jiān)控。
[0039]本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，較佳的，所述電源模塊為L(zhǎng)M2950型電壓芯片。如圖3所示，為本實(shí)用新型的實(shí)施例中一種電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，該LM2950型電壓芯片的3引腳為輸入引腳，輸入5—12V的電源，I引腳輸出標(biāo)準(zhǔn)的5V電壓，并連接IOuf及0.1uf的電容接地，2引腳接地。該電壓芯片給整體電路提供所需的5V電壓。其中LM2950能提供較高的電流滿(mǎn)足整體電路的需要。
[0040]本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，較佳的，所述測(cè)溫模塊為ADT7410型測(cè)溫芯片。如圖4所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例中一種測(cè)溫模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，測(cè)溫模塊的1、2引腳連接微控制器模塊連接，即PIC16F73T-20E/SS型單片機(jī)的14、15引腳，用于與微控制器通信，3、5、6引腳經(jīng)過(guò)IOK電阻與5V電壓相連，4、7引腳接地，8引腳接5V電源。
[0041]本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，較佳的，所述存儲(chǔ)模塊為24LC1025型存儲(chǔ)芯片。如圖5所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例中一種存儲(chǔ)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，其中存儲(chǔ)芯片的1、2、4引腳接地，5、6、7引腳經(jīng)過(guò)IOK電阻與5V電壓相接、8引腳與5V電壓相接。PIC16F73T-20E/SS型單片機(jī)的13引腳連接存儲(chǔ)芯片的7引腳，單片機(jī)的14、15引腳連接存儲(chǔ)芯片的6、5引腳。
[0042]本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，較佳的，所述模擬數(shù)字采集單元為AD7710型AD轉(zhuǎn)換芯片。如圖7所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例中一種模擬數(shù)字采集單元的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，AD771022、21、20、19、1、4引腳與單片機(jī)的21、22、23、34、35、36引腳相連，與PIC16F73T-20E/SS型單片機(jī)通信。3、16引腳連接偏置電壓5V。23、5、9、12引腳接5V電壓。14、11、6、10、18、24引腳接地，2、3引腳接10MHZ的晶振，7、8引腳接傳感器接收電壓。在電壓引腳接上10UF、0.1UF電容。
[0043]本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，較佳的，所述測(cè)溫模塊與所述存儲(chǔ)模塊之間采用I2C協(xié)議通信。
[0044]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，通過(guò)采用PIC16F73T-20E/SS型單片機(jī)作為微控制器，不僅提高的系統(tǒng)的精度，達(dá)到0.05%F.S，同時(shí)還提高單片機(jī)的利用率，避免了功能的浪費(fèi)，節(jié)約了成本。
[0045]本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以了解到本實(shí)用新型實(shí)施例列出的各種說(shuō)明性邏輯塊(illustrative logical block),單元,和步驟可以通過(guò)電子硬件、電腦軟件,或兩者的結(jié)合進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。為清楚展示硬件和軟件的可替換性(interchangeability),上述的各種說(shuō)明性部件(illustrative components),單元和步驟已經(jīng)通用地描述了它們的功能。這樣的功能是通過(guò)硬件還是軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)取決于特定的應(yīng)用和整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)于每種特定的應(yīng)用，可以使用各種方法實(shí)現(xiàn)所述的功能，但這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)被理解為超出本實(shí)用新型實(shí)施例保護(hù)的范圍。
[0046]本實(shí)用新型實(shí)施例中所描述的各種說(shuō)明性的邏輯塊，或單元都可以通過(guò)通用處理器，數(shù)字信號(hào)處理器，專(zhuān)用集成電路(ASIC)，現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置，離散門(mén)或晶體管邏輯，離散硬件部件，或上述任何組合的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)或操作所描述的功能。通用處理器可以為微處理器，可選地，該通用處理器也可以為任何傳統(tǒng)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器也可以通過(guò)計(jì)算裝置的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如數(shù)字信號(hào)處理器和微處理器，多個(gè)微處理器，一個(gè)或多個(gè)微處理器聯(lián)合一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器核，或任何其它類(lèi)似的配置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0047]本實(shí)用新型實(shí)施例中所描述的方法或算法的步驟可以直接嵌入硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊、或者這兩者的結(jié)合。軟件模塊可以存儲(chǔ)于RAM存儲(chǔ)器、閃存、ROM存儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、寄存器、硬盤(pán)、可移動(dòng)磁盤(pán)、⑶-ROM或本領(lǐng)域中其它任意形式的存儲(chǔ)媒介中。示例性地，存儲(chǔ)媒介可以與處理器連接，以使得處理器可以從存儲(chǔ)媒介中讀取信息，并可以向存儲(chǔ)媒介存寫(xiě)信息?？蛇x地，存儲(chǔ)媒介還可以集成到處理器中。處理器和存儲(chǔ)媒介可以設(shè)置于ASIC中，ASIC可以設(shè)置于用戶(hù)終端中?？蛇x地，處理器和存儲(chǔ)媒介也可以設(shè)置于用戶(hù)終端中的不同的部件中。
[0048]在一個(gè)或多個(gè)示例性的設(shè)計(jì)中，本實(shí)用新型實(shí)施例所描述的上述功能可以在硬件、軟件、固件或這三者的任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果在軟件中實(shí)現(xiàn)，這些功能可以存儲(chǔ)與電腦可讀的媒介上，或以一個(gè)或多個(gè)指令或代碼形式傳輸于電腦可讀的媒介上。電腦可讀媒介包括電腦存儲(chǔ)媒介和便于使得讓電腦程序從一個(gè)地方轉(zhuǎn)移到其它地方的通信媒介。存儲(chǔ)媒介可以是任何通用或特殊電腦可以接入訪問(wèn)的可用媒體。例如，這樣的電腦可讀媒體可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤(pán)存儲(chǔ)、磁盤(pán)存儲(chǔ)或其它磁性存儲(chǔ)裝置，或其它任何可以用于承載或存儲(chǔ)以指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和其它可被通用或特殊電腦、或通用或特殊處理器讀取形式的程序代碼的媒介。此外，任何連接都可以被適當(dāng)?shù)囟x為電腦可讀媒介，例如，如果軟件是從一個(gè)網(wǎng)站站點(diǎn)、服務(wù)器或其它遠(yuǎn)程資源通過(guò)一個(gè)同軸電纜、光纖電腦、雙絞線、數(shù)字用戶(hù)線(DSL)或以例如紅外、無(wú)線和微波等無(wú)線方式傳輸?shù)囊脖话谒x的電腦可讀媒介中。所述的碟片(disk)和磁盤(pán)(disc)包括壓縮磁盤(pán)、鐳射盤(pán)、光盤(pán)、DVD、軟盤(pán)和藍(lán)光光盤(pán)，磁盤(pán)通常以磁性復(fù)制數(shù)據(jù)，而碟片通常以激光進(jìn)行光學(xué)復(fù)制數(shù)據(jù)。上述的組合也可以包含在電腦可讀媒介中。
[0049]以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的【具體實(shí)施方式】，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 測(cè)壓模塊、測(cè)溫模塊、存儲(chǔ)模塊、微控制器模塊及電源模塊； 所述測(cè)壓模塊將采集到的壓力數(shù)據(jù)輸出至所述微控制器模塊； 所述測(cè)溫模塊將采集到的溫度數(shù)據(jù)輸出至所述微控制器模塊； 所述微控制器模塊將獲得的所述壓力數(shù)據(jù)以及溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后輸出至存儲(chǔ)模塊；所述微控制器模塊為PIC16F73T-20E/SS型單片機(jī)； 所述電源模塊用于給所述系統(tǒng)中的電路供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)壓模塊還包括:壓力傳感器以及模擬數(shù)字采集單元；所述壓力傳感器將獲得的模擬壓力值輸出給所述模擬數(shù)字采集單元，由所述模擬數(shù)字采集單元輸出壓力數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，其特征在于，所述電源模塊為L(zhǎng)M2950型電壓芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)溫模塊為ADT7410型測(cè)溫芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，其特征在于，所述存儲(chǔ)模塊為24LC1025型存儲(chǔ)芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，其特征在于，所述模擬數(shù)字采集單元為AD7710型AD轉(zhuǎn)換芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采集井下溫度、壓力的系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)溫模塊與所述存儲(chǔ)模塊之間采用I2C協(xié)議通信。
【文檔編號(hào)】E21B47/07GK203441478SQ201320467451
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月1日
【發(fā)明者】張福興, 馬麗勤, 岳鵬飛, 劉祥, 趙超, 余訓(xùn)兵, 鄒振巍, 趙偉, 何金寶, 景士錕, 劉丹, 王紅, 劉錦, 尹鑫, 吳曉明, 陳捷 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司