[實用新型]磁耦合通信的井下儀器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020121763.9
• 申請日: 2010-03-01
• 公開（公告）號: CN201661293U
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮建宇;劉鵑
• 申請（專利權(quán)）人: 北京六合偉業(yè)科技有限公司
• 主分類號: E21B47/12
• 分類號: E21B47/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于地質(zhì)勘探、油田鉆井施工、非開挖施工領(lǐng)域，是一種磁耦合通信的井下儀器。?

背景技術(shù)

目前，公知的用于井下施工的測量儀器，通常由多個短節(jié)級聯(lián)組成。這種方法的優(yōu)點是可以根據(jù)需要選用不同的短節(jié)現(xiàn)場組合為不同功能的儀器，缺點是各個短節(jié)之間進行軸向旋轉(zhuǎn)螺紋連接的同時，還需要進行軸向靜止的多芯接插件的連接，為此必須專門設(shè)計既能保證徑向接插件的連接，又能通過螺紋套筒連接的螺紋密封結(jié)構(gòu)，其接插件位置在井下高溫、強烈震動的情況下，很容易使接插件性能變化導(dǎo)致連接不可靠及使用壽命短。?

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有接插件連接的無線隨鉆測斜儀技術(shù)中存在的不足，使得儀器連接簡便可靠，本實用新型提供了一種磁耦合通信的井下儀器。井下儀器短節(jié)間的電源依靠螺紋連接的外筒及位于接頭中心摩擦接觸的電觸柱提供，短節(jié)間的通信采用磁耦合元件實現(xiàn)雙向通信，通信過程不需要物理接觸，取消了通信用的多芯接插件，使傳輸在各個短節(jié)的接插部位更加安全可靠。?

本實用新型解決技術(shù)問題所采用的方案是：采用電磁轉(zhuǎn)換線圈安裝在短節(jié)的兩端，在磁場內(nèi)以載波方式傳遞信號，通過電路的編碼及解碼實現(xiàn)雙向通信，且為非接觸式通信，信號收發(fā)在同一線圈內(nèi)實現(xiàn)。本實用新型的有益效果是：各個短節(jié)連接時不需要多芯接插件，增加了井下工作的可靠性，也使得現(xiàn)場更換短節(jié)快捷迅速。?

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施方式對本實用新型進一步說明：?

圖1是本實用新型磁耦合通信的井下儀器中兩個儀器短節(jié)連接圖；?

圖2是本實用新型磁耦合通信的井下儀器系統(tǒng)單元框圖；?

圖3是本實用新型磁耦合通信的井下儀器系統(tǒng)輸入輸出接線圖；?

圖4是本實用新型磁耦合通信的井下儀器系統(tǒng)模塊圖；?

圖中1.電觸柱，2.通信線圈，3.電路板組件，4.外殼，5.彈簧。?

具體實施方式

在圖1中，采用磁耦合通信的井下儀器由多個儀器短節(jié)連接而成，其中一個儀器短節(jié)的公扣端與另外一個儀器短節(jié)的母扣端連接，在公扣和母扣內(nèi)置兩套磁耦合通信組件，兩個儀器短節(jié)磁耦合通信主要由電觸柱、通信線圈、電路板組件、外殼、彈簧等組成，在二者的接頭處，外殼(4)通過螺紋連接作為系統(tǒng)電源的負極，磁耦合通信組件通過電觸柱(1)摩擦連接作為電源的正極，磁耦合通信組件內(nèi)置通信線圈(2)和電路，電觸柱(1)后安裝有彈簧(5)，通過彈簧(5)壓縮來增大摩擦。任何兩個儀器短節(jié)通過螺紋連接到位后，兩個短節(jié)的電觸柱(1)依靠彈簧(5)的壓力接觸。分別位于兩個短節(jié)上的通信線圈(2)保持有一定的距離，利用電磁感應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)雙向通信。整機工作時，由通過順序連接的螺紋及依次連接的電觸柱(1)為整機提供電源。?

在圖2中，是本實用新型的系統(tǒng)單元框圖，實現(xiàn)與主控器以串口通信，采用無線方式與另一配置有無線通信接收頭的主控器間實現(xiàn)數(shù)據(jù)、命令接收與發(fā)送的功能。?

在圖3中，本實用新型中系統(tǒng)與主機通過串口收發(fā)數(shù)據(jù)、命令，并從主機取得電源，并同步將主機發(fā)送數(shù)據(jù)采用無線方式與另一配有通信接頭的主機通?信。?

在圖4中，本實用新型包括圖中所示各模塊，箭頭方向為信號傳遞方向。?

磁耦合通信線圈信號傳遞采用全硬件實現(xiàn)ASK方式編碼及解碼，主機無數(shù)據(jù)發(fā)送時此無線通信模塊于解調(diào)狀態(tài)。?

解調(diào)時，通過磁耦合的方式線圈接收到主機1控制發(fā)射的無線ASK信號，經(jīng)過振蕩、比較、單穩(wěn)觸發(fā)電路及與非門電路將原碼還原成串口信號發(fā)送給主機2。?

調(diào)制時，接收到主機1的TX口信號通過單穩(wěn)態(tài)電路及振蕩電路將原碼調(diào)制成ASK信號發(fā)射給由主機2控制的無線通信模塊。?