[實用新型]一種基于單片機的電導率和溫度一體化傳感器

有效

• 申請號: 201220498110.1
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN202853657U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 董靈彥;劉青;元欐;閻治全;徐森;劉海越
• 申請（專利權）人: 天津陸海石油設備系統工程有限責任公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 王鳳英

技術領域

????本實用新型涉及用于石油錄井現場的電導率、溫度的傳感器技術，特別涉及一種基于單片機的電導率和溫度一體化傳感器。

背景技術

鉆井液參數的變化通常直接反映井下地層流體的活躍情況及井筒壓力與地層壓力的平衡情況，重視鉆井液參數異常的預報，可以避免井噴、井漏等重大事故的發生，及時處理油氣侵、鹽侵、水侵，為順利施工創造條件。井口探頭式傳感器能更有效、便捷地進行鉆井液參數檢測，提高檢測準確性，節約成本，降低勞動強度。在石油錄井現場通過檢測入口鉆井液和出口鉆井液的電導率、溫度值的兩個參數數據變化，定性劃分水層、氣水同層、油水同層有它獨特的用途和作用。但是，這必須基于傳感器測量靈敏度、準確度高和測量數據可靠的條件上才能夠實現。傳統的電導率傳感器和溫度傳感器是分別單獨測量鉆井液的電導率和溫度參數，因此，存在集成度低，不便于安裝，測量精度不高等缺陷。

發明內容?????本實用新型為了解決上述現有技術存在的缺陷，特別設計一種基于單片機的電導率和溫度一體化傳感器。本設計將電導率傳感器和溫度傳感器集成在一個傳感器探頭中，采用先進的單片機技術，將電導率傳感器和溫度傳感器探頭測得的數據經過數據線傳輸至變送器部分，在變送器中，將采集到的數據信號經過一系列的硬件電路傳輸到單片機，經過單片機的處理和計算后以兩路4-20mA的電流信號穩定輸出。

本實用新型由變送器、連接桿、傳感器探頭三部分組成。傳感器探頭主要采集待測液體的溫度和電導率信號，連接桿里包裹著信號線和電源線，主要起到保護線纜的作用，變送器主要是將傳輸到的信號經過一系列的處理后以標準的電流信號輸出。

????本實用新型采取的技術方案是：一種基于單片機的電導率和溫度一體化傳感器，其特征在于，包括變送器?、傳感器探頭和連接桿，所述傳感器探頭中安裝有溫度傳感器和電導率傳感器，連接桿的上端與變送器通過螺紋連接固定，連接桿的下端與傳感器探頭螺紋連接，溫度傳感器和電導率傳感器的信號線在連接桿內與變送器的電路連接。

本實用新型所產生的有益效果是：采用本設計，將電導率、溫度兩種傳感器合為一體，在提高了溫度傳感器和電導率傳感器的測量精度和可靠性的同時，縮小了體積，減輕了重量，增強了溫度傳感器和電導率傳感器在石油錄井現場的實用性。同時，采用軟件補償技術也減少了溫度傳感器和電導率傳感器在使用過程中對線性度的影響程度。

附圖說明????

圖1是本實用新型結構正視圖。

圖2是本實用新型結構側視圖。

圖3是本實用新型結構仰視圖。

圖4是本實用新型電原理圖。

具體實施方式

為了更清楚的理解本實用新型，結合附圖和實施例作進一步描述：參照圖1、圖2和圖3，一種基于單片機的電導率和溫度一體化傳感器包括變送器?1、傳感器探頭2和連接桿3，所述傳感器探頭2中安裝有溫度傳感器2-1和電導率傳感器2-2，連接桿3的上端與變送器1通過螺紋連接固定，連接桿3的下端與傳感器探頭2螺紋連接，溫度傳感器2-1和電導率傳感器2-2的信號線在連接桿3內與變送器1的電路連接，形成電導率和溫度一體化傳感器。

參照圖4，本設計的變送器1的電路包括單片機U1、第一隔離變壓器T1、第二隔離變壓器T2、第一放大器U2、第二放大器U3及放大電路U4，其中，電導率傳感器2-2的第一探頭A和第二探頭B通過第一隔離變壓器T1與第二放大器U3連接，第二放大器U3與單片機U1連接，電導率傳感器2-2的第三探頭C和第四探頭D通過第二隔離變壓器T2與第一放大器U2連接，第一放大器U2與單片機U1連接，溫度傳感器2-1的探頭E通過放大電路U4與單片機U1連接。

實施例：本實用新型的單片機U1采用80C51F005芯片；第一放大器U2和第二放大器U3均采用TL0741芯片；放大電路U4采用LM2902芯片；溫度傳感器2-1采用PT100溫度傳感器。電導率傳感器2-2的第一探頭A、第二探頭B、第三探頭C和第四探頭D設為環形（如圖1所示）。?