[發明專利]一種測井儀器中大功率器件的散熱方法

在審

• 申請號: 201610139412.2
• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN105682425A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 程晶晶;高雙;陶愛華
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 重慶百潤洪知識產權代理有限公司 50219
• 代理人: 高姜

技術領域

本發明涉及測井技術領域，尤其涉及一種測井儀器中大功率器件的散熱方 法。

背景技術

測井儀器是利用電學、核學以及聲學等測量方法，設計的用于儲層油氣生 產評價、地震分析以及定量評價油氣層等領域的一種測量裝置。測井儀器一般 呈圓柱狀結構，測量中可連續提供與孔隙度、巖性、油氣存在以及目的層其他 巖石性質有關的原始測量參數。而生產測井儀器是監測油氣田開發動態的技術 手段，用于完井后注入井和生產井中，獲得水平井、斜井和直井中的生產測井 解決方案，準確識別水、油和氣層等參數。

測井儀器中大功率器件的散熱方式，目前有兩種，一種是沿用通用電子設 備中所用的散熱器方式，即在功率器件上安裝翅片散熱器。另外一種是用吸熱 劑吸收大功率器件產生的熱量，并且用保溫瓶隔離外界高溫環境傳入的熱量。 采用保溫瓶措施，可以減少高溫環境中的熱量傳遞到芯片，但是對于大功率電 子器件而言，需要與工作時間成比例的吸熱劑，這對于長時間工作在井下的儀 器而言，需要額外的增加儀器長度。對于傳統的加裝散熱器方法，由于儀器必 須密封，故內部不存在流動的空氣散熱，采用散熱結構來冷卻散熱，需增加長 條鰭片以增加散熱面積，但其散熱效率不高，需要增加輔助散熱設備以滿足散 熱，例如加裝風冷或水冷設備輔助散熱，雖能改善散熱，但增加了結構復雜度， 提升了成本，對于傳統的加裝散熱器方法，因此，如需要提高散熱器的降溫效 果，需要增加散熱片的質量來提高吸收的顯熱。

發明內容

基于以上現有技術的不足，本發明所解決的技術問題在于提供一種測井儀 器中大功率器件的散熱方法，改善測井儀器中大功率器件的散熱效果差，并增 加成本設置輔助散熱設備的問題。

為了解決上述技術問題，本發明通過以下技術方案來實現：本發明提供一 種測井儀器中大功率器件的散熱方法，用于生產測井中，包括以下步驟：

一、將基板、大功率器件和散熱器依次安裝于測井儀器內的骨架上，大功 率器件位于所述基板和散熱器之間；

二、將散熱器與測井儀器外殼完全接觸；

三、利用骨架和測井儀器外殼的熱容吸收大功率器件發出的熱量；

四、將測井儀器放置于井下環境中，大功率器件產生的熱量通過散熱器、 骨架和測井儀器外殼傳導到井下環境中；

五、利用流經測井儀器外殼表面的地層流體，帶走大功率器件產生的熱量， 降低大功率器件的工作溫度。

作為上述技術方案的優選實施方式，本發明實施例提供的測井儀器中大功 率器件的散熱方法進一步包括下列技術特征的部分或全部：

作為上述技術方案的改進，在步驟一中，所述散熱器兩端通過彈簧與所述 骨架連接，所述基板的底面也通過彈簧與骨架連接，散熱器與骨架采用彈性連 接的方式，即不妨礙安裝，又能確保散熱器和測井儀器外殼完全接觸，降低散 熱器和外部環境之間的熱阻，提高散熱器的散熱效率；同時又能降低機械振動 或者力的作用給電路帶來的擠壓等不利的影響，導致芯片失效。

作為上述技術方案的改進，在本發明的一個實施例方式中，所述骨架位于 測井儀器外殼內。

優選地，在本發明的一個實施例中，所述測井儀器外殼呈圓柱狀，所述測 井儀器外殼和骨架采用金屬材料制作而成，更有利于散熱器的熱傳導，能 夠將大功率器件產生的熱量通過測井儀器外殼和骨架傳導到井下環境 中。

與現有技術相比，本發明的技術方案具有如下有益效果：本發明的測井儀 器中大功率器件的散熱方法中的散熱器和大功率器件安裝方便快捷，結構緊湊 簡單，設計合理，操作簡單，能夠適用于測井儀器中，本發明可解決長時間工 作于井下高溫環境的測井儀器中功率器件的散熱問題，無需增加額外的裝置(如 保溫瓶和吸熱劑)，特別適合解決生產測井儀器的大功率器件散熱問題。本發明 利用測井儀器外殼的熱容吸收功率器件發出的熱量，其量遠大于傳統翅片散熱 器能吸收的顯熱，并能夠將大功率器件產生的熱量傳導到井下環境中，并利用 流經測井儀器外殼表面的地層流體，帶走大功率器件產生的熱量，降低大功率 器件的工作溫度。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術 手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和其他目的、 特征和優點能夠更明顯易懂，以下結合優選實施例，并配合附圖，詳細說明如 下。

附圖說明