一種基于高精度壓力傳感器采集電路的直讀式偏心驗封儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種基于高精度壓力傳感器采集電路的直讀式偏心驗封儀，其特征在于包括外殼、信號放大器、磁定位器、控制器、電機、傳動絲杠、壓力計、壓力傳感器、密封段、定位爪、驅(qū)動支臂、防水密封層、電纜、隔熱層，所述外殼外側(cè)包裹有隔熱層，所述隔熱層外側(cè)包裹有防水密封層，所述外殼下側(cè)安裝有驅(qū)動支臂，所述外側(cè)頂端安裝有電纜，本實用新型增加有信號放大器，信號放大器可以將壓力計檢測到的信號通過壓力傳感器、信號放大器將信號進行放大并傳遞，經(jīng)信號傳遞給控制器，控制器將接收到的信號傳出外側(cè)，經(jīng)過放大的信號便于使用者的使用，方便使用者對油管密封嚴密與否進行判斷。
【專利說明】
一種基于高精度壓力傳感器采集電路的直讀式偏心驗封儀
技術領域
[0001]本實用新型涉及石油勘探領域，尤其涉及一種基于高精度壓力傳感器采集電路的直讀式偏心驗封儀。
【背景技術】
[0002]油田注水是開發(fā)過程中補充地層能量、提高采收率最經(jīng)濟、最有效的方法。隨著油藏精細化管理水平地不斷提高，為滿足不同油藏、不同開發(fā)層系對能量的需求，采用分層注水工藝分層補充地層能量，通過分層注水，一些薄差層、難動用層的能量得到了有效補充，使油藏采收率得到提高。分層注水是目前各大油田最主要的注水方式，它對油田更有效開發(fā)起了非常重要的作用。但目前，影響分層注水效果乃至成功與否的關鍵是層間是否串漏。所以檢測封隔器的串漏(驗封)是搞好分層注水的關鍵。驗封儀能有效的對封隔器進行驗封。
[0003]但是現(xiàn)有的驗封儀結構簡單，檢測后接收到的信號比較弱，不方便使用者的判斷，驗封儀需要將其放入油田中進行檢測，檢測時石油容易滲入驗封儀，導致驗封儀不能使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)以上技術問題，本實用新型提供一種基于高精度壓力傳感器采集電路的直讀式偏心驗封儀，其特征在于包括外殼、信號放大器、磁定位器、控制器、電機、傳動絲杠、壓力計、壓力傳感器、密封段、定位爪、驅(qū)動支臂、防水密封層、電纜、隔熱層，所述外殼外側(cè)包裹有隔熱層，所述隔熱層外側(cè)包裹有防水密封層，所述外殼下側(cè)安裝有驅(qū)動支臂，所述外側(cè)頂端安裝有電纜，所述外殼內(nèi)部安裝有信號放大器、磁定位器、控制器、電機、傳動絲杠、壓力計、壓力傳感器、密封段、定位爪，所述壓力計包括上壓力計和下壓力計，所述外殼內(nèi)部一側(cè)安裝有磁定位器，所述磁定位器和控制器連接，所述控制器另一側(cè)安裝有電機，所述電機和上壓力計連接，所述上壓力計和傳動絲杠連接，所述傳動絲杠和下壓力計連接，所述上壓力計和下壓力計分別和壓力傳感器連接，所述壓力傳感器和信號放大器連接，所述信號放大器另一側(cè)為密封段，所述外殼頂端安裝有定位爪，所述信號放大器和控制器連接。
[0005]所述信號放大器為零漂移的傳感器信號放大器，為AD8556。
[0006]所述上壓力計和下壓力計兩側(cè)分別安裝有密封圈。
[0007]本實用新型的有益效果為:本實用新型增加有信號放大器，信號放大器可以將壓力計檢測到的信號通過壓力傳感器、信號放大器將信號進行放大并傳遞，經(jīng)信號傳遞給控制器，控制器將接收到的信號傳出外側(cè)，經(jīng)過放大的信號便于使用者的使用，方便使用者對油田密封嚴密與否進行判斷。本實用新型的外殼外側(cè)包裹有防水密封層，在使用時可以防止油水進入本實用新型內(nèi)側(cè)，對本實用新型起到保護作用，有效的延長了本實用新型的使用壽命，同時本實用新型還在上壓力計、下壓力計兩側(cè)分別增加有密封圈，在防水密封層的基礎上起到了多層密封作用。本實用新型還安裝有隔熱層，該隔熱層可以對外側(cè)進行隔熱，避免外側(cè)溫度過致使本實用新型損壞導致驗封不準確的情況發(fā)生。
【附圖說明】

[0008]圖1為本實用新型結構不意圖。
[0009]圖2為本實用新型內(nèi)部剖視圖。
[0010]圖3為本實用新型偏心驗封儀功能框圖。
[0011]圖4為本實用新型進行壓力傳感器信號處理及采集的電路原理圖。
[0012]圖5為本實用新型外殼剖視圖。
[0013]如圖，外殼-1、信號放大器-2、防水密封層-3、磁定位器-4、控制器-5、電機-6、傳動絲杠-7、上壓力計-8、下壓力計-9、壓力傳感器-10、密封段-11、定位爪-12、驅(qū)動支臂-13、隔熱層_14。
【具體實施方式】
[0014]根據(jù)圖所示，對本實用新型進行進一步說明:
[0015]實施例1
[0016]本實用新型為一種基于高精度壓力傳感器10采集電路的直讀式偏心驗封儀，包括外殼1、信號放大器2、磁定位器4、控制器5、電機6、傳動絲杠7、壓力計、壓力傳感器10、密封段11、定位爪12、驅(qū)動支臂13、防水密封層3、電纜、隔熱層14，外殼I外側(cè)包裹有隔熱層14，隔熱層14外側(cè)包裹有防水密封層3，外殼I下側(cè)安裝有驅(qū)動支臂13，外側(cè)頂端安裝有電纜，外殼I內(nèi)部安裝有信號放大器2、磁定位器4、控制器5、電機6、傳動絲杠7、壓力計、壓力傳感器10、密封段11、定位爪12，壓力計包括上壓力計和下壓力計99，外殼I內(nèi)部一側(cè)安裝有磁定位器4，磁定位器4和控制器5連接，控制器5另一側(cè)安裝有電機6，電機6和上壓力計連接，上壓力計和傳動絲杠7連接，傳動絲杠7和下壓力計連接，上壓力計8和下壓力計分別和壓力傳感器10連接，壓力傳感器10和信號放大器2連接，信號放大器2另一側(cè)為密封段11，外殼I頂端安裝有定位爪12，信號放大器2和控制器5連接。
[0017]實施例2
[0018]使用時，將本實用新型下入井內(nèi)使其座封在被驗封隔器的下配水器工作筒上進行測試，防水層進行方式保護，隔熱層14進行隔熱，避免外界溫度過高對本實用新型測試產(chǎn)生影響。上壓力計8和下壓力計對外界壓力進行采集，然后將其傳遞給壓力傳感器10、信號放大器2，經(jīng)過放大的信號傳遞給控制器5，控制器5將其傳遞給外側(cè)的使用者，便于使用者進行分析。
[0019]以本實用新型中壓力傳感器10為例，其標稱在傳感器滿量程時輸出信號幅度為O?20mV，信號幅度很小，必須進行放大處理后才能進行AD轉(zhuǎn)換與采集。
[°02°]該橋式壓力傳感器1為差分信號輸出，其輸出正負端分別接在AD8556的VPOS和VNEG兩個信號輸入引腳，為了提高信號采樣精度，AD8556芯片的這兩個引腳以及FILT和VCLAMP引腳上內(nèi)置有EMI濾波器一一標準的EMI濾波器通常由串聯(lián)電抗器和并聯(lián)電容器組成的低通濾波電路，其作用是允許設備正常工作時的頻率信號進入設備，而對高頻的干擾信號有較大的阻礙作用。由于傳感器輸出信號幅度比較小，在進行后級AD轉(zhuǎn)換之前需要先進行放大處理，AD8556芯片內(nèi)部分為兩級增益調(diào)整，第一級包括32個增益檔位，增益范圍為4?6.4倍，第二級包括8個增益檔位，增益范圍為17.5?200倍，這樣兩級增益就可以組合出256種不同增益倍數(shù)，增益范圍為70?1280倍。增益調(diào)整可以通過串行數(shù)據(jù)接口向AD8556發(fā)送指定命令來完成。輸出失調(diào)電壓也是影響壓力傳感器10測量精度的一個主要原因，即當傳感器無外界壓力感應時仍可能會輸出一定的電壓信號，從而造成采樣結果的失真，為此AD8556內(nèi)部集成了數(shù)字可編程式輸出失調(diào)補償功能，通過一個8位的DA轉(zhuǎn)換器為放大器的輸出產(chǎn)生一個可變的偏移量，這個偏移量的變化范圍是從VSS到VDD，分辨率為VDD與VSS之差的0.39%，即當電源電壓為5V時，分辨率可以達到19.5mV，根據(jù)不同傳感器的特性可以通過程序設置相應的偏移量。除了極低輸入失調(diào)電壓、低輸入失調(diào)電壓漂移和極高的直流與交流共模抑制比(CMRR)外，AD8556的輸入引腳處還提供一個上拉電流源，并在VCLAMP引腳處提供一個下拉電流源，以便進行開路和短路故障檢測，一旦檢測到故障，放大器輸出就會擺動至VSS附近。同時在在每個輸入引腳處都有一個比較器來檢測輸入電壓是否超過VDD-2V，一旦輸入超過此閾值，則放大器的輸出也會被箝位在VSS附近，這樣就能夠有效保證傳感器檢測電路工作的安全性和有效性。為了充分保證采樣精度，在系統(tǒng)的供電方面也需要格外注意，當AD8556的供電電源與后級ADC轉(zhuǎn)換芯片采用同一電源配合使用時，系統(tǒng)精度不受正常的電源電壓波動影響，有效的降低了電路精度對電氣環(huán)境的敏感性，是提高采樣精度的重要手段。芯片的額定工作溫度-40° C至+150° C也確保了其在惡劣外界環(huán)境下工作的可靠性。
[0021]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出的是，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種基于高精度壓力傳感器采集電路的直讀式偏心驗封儀，其特征在于包括外殼、信號放大器、磁定位器、控制器、電機、傳動絲杠、壓力計、壓力傳感器、密封段、定位爪、驅(qū)動支臂、防水密封層、電纜、隔熱層，所述外殼外側(cè)包裹有隔熱層，所述隔熱層外側(cè)包裹有防水密封層，所述外殼下側(cè)安裝有驅(qū)動支臂，所述外側(cè)頂端安裝有電纜，所述外殼內(nèi)部安裝有信號放大器、磁定位器、控制器、電機、傳動絲杠、壓力計、壓力傳感器、密封段、定位爪，所述壓力計包括上壓力計和下壓力計，所述外殼內(nèi)部一側(cè)安裝有磁定位器，所述磁定位器和控制器連接，所述控制器另一側(cè)安裝有電機，所述電機和上壓力計連接，所述上壓力計和傳動絲杠連接，所述傳動絲杠和下壓力計連接，所述上壓力計和下壓力計分別和壓力傳感器連接，所述壓力傳感器和信號放大器連接，所述信號放大器另一側(cè)為密封段，所述外殼頂端安裝有定位爪，所述信號放大器和控制器連接。2.按照權利要求1所述一種基于高精度壓力傳感器采集電路的直讀式偏心驗封儀，其特征在于所述信號放大器為零漂移的傳感器信號放大器，為AD8556。3.按照權利要求1所述一種基于高精度壓力傳感器采集電路的直讀式偏心驗封儀，其特征在于所述上壓力計和下壓力計兩側(cè)分別安裝有密封圈。
【文檔編號】E21B47/117GK205714177SQ201620614135
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月21日
【發(fā)明人】張著名, 果盛
【申請人】天津市泰華科技有限公司