[發明專利]一種井場固控系統中的測溫技術

無效

• 申請號: 201210543200.2
• 申請日: 2012-12-16
• 公開（公告）號: CN103046922A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 伍書良;程律志
• 申請（專利權）人: 四川首富曼石油裝備有限公司
• 主分類號: E21B47/07
• 分類號: E21B47/07
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及一種井場固控系統中的測溫技術，屬于電子技術在鉆機井場領域中的應用。

背景技術

鉆井液被喻為鉆機工作過程中的血液，其性能的好壞直接關系到鉆井的成敗。鉆井液的作用是：1、攜帶和懸浮巖屑；2、冷卻和清洗鉆頭清掃井底巖屑；3、減少鉆柱和井壁間的摩擦；4、穩定井壁；5、平衡地層壓力防止地層流體侵入井內；6、傳遞水動力；7、傳遞和傳輸隨鉆測量儀器信號指令和測量結果；8、幫助收集與解釋從鉆屑巖心和電測所得到的信息；鉆井液具有這么多的用處，所以循環使用它是必要的，固控系統的作用就是用機械方式凈化清潔鉆井液，降低鉆井成本，向鉆井內提供合格的符合要求的可反復使用的鉆井液。但是由鉆井內返出的鉆井液（泥漿），由于鉆機的快速運轉強烈摩擦等等因素，鉆井內返出的泥漿是有溫度的。一般情況下，泥漿的這個溫度是在固控系統的允許范圍之內，不會對固控系統的設備造成傷害。但是也有一些情況會造成泥漿的溫度過高，這種過高溫度的泥漿會造成固控系統傳送設備損壞，特別是固控系統的橡膠減震零件很快老化，嚴重影響固控系統的使用壽命。原來都是依靠現場操作工人的目測經驗，發現泥漿溫度過高趕快停止機器運轉，但這是不可靠的，是一種不科學的，容易出錯的方法。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術的不足，提供一種快捷的、可靠的、容易操作的新技術，來圓滿的解決這一困惑人們的老大難問題。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的，如圖1、圖2、圖3所述：在鉆井返出泥漿口到達振動篩處，設置有紅外熱釋測溫儀，該測溫儀和電子電路相連接，附屬有比較和報警電路。紅外測溫作為一門新技術和新方法，它依據的原理是：當交變的紅外線照射到晶體表面時，晶體溫度迅速變化，這時會發生電荷的變化，從而形成一個明顯的外電場，這種現象稱為熱釋電效應。紅外技術是研究紅外輻射的產生、傳輸、轉換、探測并付諸應用的一門科學技術。近20年來，紅外測溫技術在產品質量控制和監測、設備在線故障診斷、安全保護以及節約能源等方面發揮了重要作用，逐漸被廣泛應用于汽車行業、電力、食品加工、冶金、科研等多種行業中。在自然界中，一切溫度高于絕對零度的物體都在不停地向周圍空間發出紅外輻射能量。根據基爾霍夫定律、普朗克定律、維恩公式這三大輻射定律，物體的紅外輻射能量的大小及其按波長的分布與其表面溫度有著十分密切的關系。因此，通過對物體自身輻射的紅外能量的測量，便能準確地測定它的表面溫度，這就是紅外輻射測溫所依據的客觀基礎。通過紅外探測器將物體輻射的能量吸收后轉換成電信號，成像裝置的輸出信號就可以完全一一對應地模擬掃描物體表面溫度的空間分布，像圖。運用這一方法，便能實現對目標進行遠距離熱狀態圖像成像和測量物體的溫度。紅外輻射的基本依據是斯特藩—玻耳茲曼、普朗克等人的黑體輻射定律。紅外測溫儀是由光學系統、光電探測器、信號放大器、信號處理、顯示輸出等五部分組成。光學系統匯聚其視場內的目標紅外輻射能量，視場的大小由測溫儀的光學零件及其位置確定。紅外能量聚焦在光電探測器上并轉變為相應的電信號。該信號經過放大器和信號處理電路，并按照儀器內療的算法和目標發射率校正后轉變為被測目標的溫度值。

工業紅外測溫儀測量物體的表面溫度，其光傳感器輻射、反射并傳輸能量，然后能量由探頭進行收集、聚焦，再由其它的電路將信息轉化為讀書顯示在機上。

采用紅外熱釋測溫的優點是：

1.非接觸測量

???它不需要接觸到被測溫度場的內部或表面，因此，不會干擾被測溫度場的狀態，測溫儀本身也不受溫度場的損傷。

2.測量范圍廣

???因其是非接觸測溫，所以測溫儀并不處在較高或較低的溫度場中，而是工作在正常的溫度或測溫儀允許的條件下。測溫儀一般情況下可測量負幾十度到正三千多度。

3.測溫速度快

???即響應時間快。只要接收到目標的紅外輻射即可在1秒內定溫。

4.準確度高

???紅外測溫不會與接觸式測溫一樣破壞物體本身溫度分布，因此測量精度高。

5.靈敏度高

???只要泥漿溫度有微小變化，輻射能量就有較大改變，易于測出，測溫過程安全且測試儀的使用壽命長。

本發明的有益效果是：?

1）本發明能夠準確、實時的實現對泥漿全面監控；

2）本發明設置有比較和報警電路，泥漿的溫度一旦高于設定值，報警電路就會自動報警，避免實質造成傷害以后才發現的弊端。