[實用新型]無線泥漿密度傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220536984.1
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN202854003U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙昱;張自陽;沈鐵;郭智杰;李新
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第二十二研究所
• 主分類號: G01N9/26
• 分類號: G01N9/26;H04W84/18;G08C17/02
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 陳大通

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種用于石油勘探錄井作業(yè)的傳感器，特別是涉及一種無線泥漿密度傳感器。

背景技術(shù)

泥漿密度傳感器是一種用于石油勘探錄井作業(yè)的傳感器，用來分析鉆井過程中入口區(qū)和出口鉆井液的密度。目前錄井作業(yè)中常規(guī)使用的泥漿密度傳感器原理都基本相同，都是采用差壓傳感器的原理進行測量，這種方式需要使用密封的油路，將泥漿內(nèi)兩個不同深度點的壓力傳遞到上端的差壓傳感器，造成生產(chǎn)工藝復雜，重量較重，成本較高，同時由于差壓傳感器本身的功耗過高，難以實現(xiàn)無線低功耗應(yīng)用。

而且目前鉆井現(xiàn)場使用的各種傳感器，包括泥漿密度傳感器都是通過有線的方式傳輸信號，用戶在使用前必須進行大量的布線工作，費時費力，而且在鉆井現(xiàn)場工況復雜，還會出現(xiàn)導線被壓斷的現(xiàn)象，導致現(xiàn)場工作不能正常進行，影響工作效率。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型為了解決上述問題，提供了一種測量精度高，質(zhì)量輕，功耗低，能實現(xiàn)傳感器無線化，有效提高工作效率的無線泥漿密度傳感器。

本實用新型的技術(shù)方案是：

一種無線泥漿密度傳感器，包括密度桿組件、無線傳輸盒、天線、溫度傳感器和兩個壓力傳感器，所述密度桿組件為圓筒狀，無線傳輸盒安裝在密度桿組件的一端，密度桿組件的另一端密封，所述無線傳輸盒與天線之間通過一防水接頭相連接，無線傳輸盒內(nèi)設(shè)有一無線模塊和處理器，所述兩個壓力傳感器相距一定距離h分別固定在密度桿組件上，所述溫度傳感器固定在兩個壓力傳感器之間。

所述兩個壓力傳感器為CCPS32陶瓷電容壓力傳感器，兩傳感器的距離h為299~301mm，所述溫度傳感器型號為MCP9804。

所述無線模塊采用Zigbee無線通信。

所述壓力傳感器外圍設(shè)有與其相匹配的蓋帽，所述蓋帽與壓力傳感器之間填充有硅橡膠。

所述處理器采用型號為MSP430的單片機。

本實用新型的有益積極效果：

1.本實用新型無線泥漿密度傳感器采用Zigbee無線通信技術(shù)，實現(xiàn)了傳感器的無線化，避免了傳統(tǒng)的傳感器使用導線傳輸而經(jīng)常出現(xiàn)導線被壓斷的現(xiàn)場，保證了工作的順利進行。

2.本實用新型無線泥漿密度傳感器采用了高精度陶瓷電容壓力傳感器CCPS32，避免采用金屬薄膜和油路，降低制造成本的同時，減小了傳感器的體積和重量。

3.本實用新型采用硅橡膠粘合的方式固定壓力傳感器，而非采用密封圈壓和的方式密封，有效的避免了因溫度變化較大時，金屬罩受熱變形，對壓力傳感器進行擠壓，造成測量精度誤差。

4.本實用新型中的溫度傳感器采用MCP9804，能夠?qū)毫鞲衅鬟M行高溫溫度補償，實時采集泥漿溫度，保證測量的準確性。

附圖說明

圖1為本實用新型無線泥漿密度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1的B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖2中Ι的局部放大示意圖；

圖5為圖3中П的局部放大示意圖；

圖6為圖1中的C-C剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

參見圖1~圖5所示，圖中標號所代表的意義：1天線，2無線傳輸盒，3密度感桿組件，4溫度傳感器前置電路板，5溫度探頭套，6溫度接頭，7密度探頭，8連通孔，9硅橡膠，10平衡孔，11保護架，12壓力傳感器，13蓋帽，14壓緊螺母，15泥漿密度傳感器采集板，16電源插頭，17無線模塊，18組合件螺釘，19六角銅螺釘，20電池組，21同軸電纜，22射頻插頭，23防水接頭。

一種無線泥漿密度傳感器，包括密度桿組件3、無線傳輸盒2、天線1、溫度傳感器和兩個壓力傳感器，所述密度桿組件為圓筒狀，無線傳輸盒安裝在密度桿組件的一端，密度桿組件的另一端密封，所述無線傳輸盒與天線之間通過一防水接頭23相連接，無線傳輸盒內(nèi)設(shè)有一無線模塊17和處理器，所述兩個壓力傳感器相距300mm分別固定在密度桿組件上，所述溫度傳感器固定在兩個壓力傳感器之間。

所述兩個壓力傳感器為CCPS32陶瓷電容壓力傳感器，通過該壓力傳感器侵入泥漿分別測量兩個深度點的壓力，再計算壓力差，進而計算出泥漿密度。

所述溫度傳感器型號為為MCP9804，溫度傳感器外設(shè)有相匹配的溫度探頭套5，CCPS32壓力傳感器本身自帶溫度補償范圍是-20℃~80℃，而泥漿溫度實際可能超過80℃，為了保證測量的準確性，增加了此高精度溫度傳感器對壓力傳感器的測量值進行溫度補償。

所述無線模塊采用Zigbee無線通信。