一種試井用數(shù)據(jù)記錄儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于數(shù)據(jù)采集技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種試井用數(shù)據(jù)記錄儀。
【背景技術(shù)】
[0002]試井是油田開發(fā)過程中的一種作業(yè)，為了確定井的生產(chǎn)能力和研宄儲層參數(shù)及儲層動態(tài)而對油井進行的專門測試工作，在重點石油工程施工中被廣泛采用，目前技術(shù)人員會定時的測量部分生產(chǎn)井和注入井的各項參數(shù)，比如油井的壓力、溫度、產(chǎn)油和含水量等數(shù)據(jù)變化量，監(jiān)測油井生產(chǎn)狀況，從中分析油井儲油量，對石油的油量勘探做出預示；在現(xiàn)有的技術(shù)水平階段，油井的溫度變化和壓力變化是油井勘探的重要的兩個參數(shù)，目前國外一些高端用于試井的數(shù)據(jù)記錄儀已配置有數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)，但大都與其生產(chǎn)的試井車整合為一體，其價格昂貴，使用操作麻煩。目前某些廠家生產(chǎn)的用于試井的數(shù)據(jù)記錄儀測量雖然功能完善，但由于產(chǎn)品測量數(shù)據(jù)較多，因此存在許多試井測量不常用到的模塊，大量的數(shù)據(jù)處理導致處理精度低，且整體價格昂貴，比較笨重不便于攜帶，常用的溫度傳感器采用半導體熱敏電阻，反應靈敏，價格也低廉，阻值隨溫度變化的線性度差，增大了測量的誤差，而線性度較高的熱敏電阻，價格較高且測量溫度范圍較小，且測量方法采用簡單的串并聯(lián)，這種方線性度太差，并且不靈敏；因此，現(xiàn)如今缺少一種精度高，穩(wěn)定性好，性能可靠，性價比價高，而且測量范圍較廣的試井用數(shù)據(jù)記錄儀，采用Pt100鉑電阻測量試井溫度變化量，線性良好，精度高，采用電阻應變片測量試井壓力變化量，且溫度測量和壓力測量均采用全橋接法，恒流源供電，線性良好，靈敏度高，并可使用無線或有線方式數(shù)據(jù)交換，同時配備外部時鐘電路，供后續(xù)查看提前存儲的數(shù)據(jù)的同時查看對應數(shù)據(jù)存儲的時間，具有參考價值，解決現(xiàn)有試井用數(shù)據(jù)記錄儀體積龐大，價格高昂，測量精度低，靈敏度差等問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種試井用數(shù)據(jù)記錄儀，其設(shè)計新穎合理，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，采集溫度數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)均使用全橋連接的方式，精度高，測量范圍大，實用性強，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種試井用數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于:包括微控制器模塊和供電電源，以及與所述微控制器模塊相接的外部時鐘電路、FLASH存儲單元和通信接口電路，所述微控制器模塊的輸出端接有控制指示燈，所述微控制器模塊的輸入端接有用于調(diào)理溫度傳感器電路采集的試井溫度變化數(shù)據(jù)的溫度信號調(diào)理電路和用于調(diào)理壓力傳感器電路采集的試井壓力變化數(shù)據(jù)的壓力信號調(diào)理電路；所述微控制器模塊為單片機MSP430F149，所述溫度傳感器電路由全橋連接的鉑熱電阻U1、電阻Rl 6、電阻R19和電阻R18構(gòu)成；所述壓力傳感器電路由全橋連接的電阻應變片YB1、電阻應變片YB2、電阻應變片YB3和電阻應變片YB4構(gòu)成。
[0005]上述的一種試井用數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于:所述外部時鐘電路包括芯片DS1302，所述芯片DS1302的兩個輸入端分別與所述單片機MSP430F149的P5.5/SMCLK管腳和Ρ5.7/TB0UTH管腳相接。
[0006]上述的一種試井用數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于:所述FLASH存儲單元包括芯片AT45D161D。
[0007]上述的一種試井用數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于:所述通信接口電路包括無線通信模塊，所述無線通信模塊為藍牙無線通信模塊或無線WIFI模塊。
[0008]上述的一種試井用數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于:所述通信接口電路還包括USB轉(zhuǎn)串口通信模塊，所述USB轉(zhuǎn)串口通信模塊包括芯片CP2102，所述芯片CP2102的兩個輸出端分別與所述單片機MSP430F149的P3.4/UTXD0管腳和P3.5/URXD0管腳相接。
[0009]上述的一種試井用數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于:所述溫度信號調(diào)理電路包括型號為LM324D的芯片U4，所述芯片U4的第3管腳與電阻R14的一端和電阻R15的一端的連接端相接，電阻R14的另一端與單片機MSP430F149的第7管腳相接，芯片U4的第I管腳與所述鉑熱電阻Ul和電阻R18的連接端相接，所述電阻R16和電阻R19的連接端與芯片U4的第2管腳相接，所述鉑熱電阻Ul和電阻R16的連接端接芯片U4的第10管腳，所述電阻R18和電阻R19的連接端接芯片U4的第5管腳，芯片U4的第7管腳輸出分兩路，一路經(jīng)電阻R23和電阻R25接地，另一路通過電阻R21與芯片U4的第6管腳相接；電阻R23和電阻R25的連接端與芯片U4的第12管腳相接，芯片U4的第14管腳輸出分兩路，一路與單片機MSP430F149的第61管腳相接，另一路經(jīng)電阻R27和電阻R24接芯片U4的第8管腳；電阻R27和電阻R24的連接端與芯片U4的第13管腳相接，電阻R24和芯片U4的第8管腳的連接端通過電阻R22與芯片U4的第9管腳相接，電阻R21和芯片U4的第6管腳的連接端經(jīng)電阻R20接電阻R22和芯片U4的第9管腳的連接端，芯片U4的第4管腳接5V電源輸出端，芯片U4的第11管腳接地。
[0010]上述的一種試井用數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于:所述鉑熱電阻Ul為鉑電阻PtlOOO。
[0011]上述的一種試井用數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于:所述壓力信號調(diào)理電路包括型號為LM324D的芯片U3，所述芯片U3的第3管腳與電阻R14的一端和電阻R15的一端的連接端相接，芯片U3的第I管腳與所述電阻應變片YBl和電阻應變片YB4的連接端相接，所述電阻應變片YB3和電阻應變片YB2的連接端與芯片U3的第2管腳相接，所述電阻應變片YBl和電阻應變片YB2的連接端接芯片U3的第10管腳，所述電阻應變片YB4和電阻應變片YB3的連接端接芯片U3的第5管腳，芯片U3的第7管腳輸出分兩路，一路經(jīng)電阻R7和電阻R9接地，另一路通過電阻R5與芯片U3的第6管腳相接；電阻R7和電阻R9的連接端與芯片U3的第12管腳相接，芯片U3的第14管腳輸出分兩路，一路與單片機MSP430F149的第59管腳相接，另一路經(jīng)電阻RlO和電阻R8接芯片U3的第8管腳；電阻RlO和電阻R8的連接端與芯片U3的第13管腳相接，電阻R8和芯片U3的第8管腳的連接端通過電阻R6與芯片U3的第9管腳相接，電阻R5和芯片U3的第6管腳的連接端經(jīng)電阻R4接電阻R6和芯片U3的第9管腳的連接端，芯片U3的第4管腳接5V電源輸出端，芯片U3的第11管腳接地。
[0012]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0013]1、本實用新型成本低，采集溫度數(shù)據(jù)信息和壓力數(shù)據(jù)信息，精度高，準確度高。
[0014]2、本實用新型通過設(shè)置溫度傳感器電路，所用的溫度傳感器為PtlOOO，當溫度每變化3.9°C，鉑金電阻的阻值就增加I Ω，溫度傳感器電路采用全橋接法，其中一個橋臂為鉑電路PtlOOO，其他三個橋臂均為電阻，根據(jù)溫度的變化轉(zhuǎn)換為鉑電阻的阻值的變化，且設(shè)置溫度信號調(diào)理電路，采用恒流源供電，經(jīng)過芯片LM324D放大處理，送入微控制器模塊，檢測準確度高，穩(wěn)定性好，靈敏度高。
[0015]3、本實用新型通過設(shè)置壓力傳感器電路，所用的壓力傳感器為電阻應變片，采用全橋接法，其中全橋電路的四個橋臂均電阻應變片，當應變片的金屬膜片受力時，電阻式應變片同時產(chǎn)生形變，自身的電阻產(chǎn)生變化，且設(shè)置壓力信號調(diào)理電路，通過測量電阻的值就可以得到被測壓力的值，采用恒流源供電，經(jīng)過芯片LM324D放大處理，送入微控制器模塊，檢測準確度高，穩(wěn)定性好，靈敏度高。
[0016]4、本實用新型設(shè)計新穎合理，體積小，操作簡單，實用性強，便于推廣使用。
[0017]綜上所述，本實用新型設(shè)計新穎合理，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，采集溫度數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)均使用全橋連接的方式，精度高，測量范圍大，實用性強，便于推廣使用。
[0018]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的電路原理框圖。
[0020]圖2為本實用新型微控制器模塊的電路原理圖。
[0021]圖3為本實用新型溫度傳感器電路和溫度信號調(diào)理電路的電路連接關(guān)系示意圖。
[0022]圖4為本實用新型壓力傳感器電路和壓力信號調(diào)理電路的電路連接關(guān)系示意圖。
[0023]附圖標記說明:
[0024]I 一供電電源；2—微控制器模塊； 3—溫度傳感器電路；
[0025]4 一溫度信號調(diào)理電路；5—壓力傳感器電路；6—壓力信號調(diào)理電路；
[0026]7—外部時鐘電路； 8 — FLASH存儲單元；9一通信接口電路；
[0027]10—控制指示燈。
【具體實施方式】
[0028]如圖1和圖2所示，本實用新型包括微控制器模塊2和供電電源1，以及與所述微控制器模塊2相接的外部時鐘電路7、FLASH存儲單元8和通信接口電路9，所述微控制器模塊2的輸出端接有控制指示燈10，所述微控制器模塊2的輸入端接有用于調(diào)理溫度傳感器電路3采集的試井溫度變化數(shù)據(jù)的溫度信號調(diào)理電路4和用于調(diào)理壓力傳感器電路5采集的試井壓力變化數(shù)據(jù)的壓力信號調(diào)理電路6;所述微控制器模塊2為單片機MSP430F149，所述溫度傳感器電路3由全橋連接的鉑熱電阻U1、電阻R16、電阻R19和電阻R18構(gòu)成；所述壓力傳感器電路5由全橋連接的電阻應變片YB1、電阻應變片YB2、電阻應變片YB3和電阻應變片YB4構(gòu)成。
[0029]本實施例中，所述外部時鐘電路7包括芯片DS1302，所述芯片DS1302的兩個輸入端分別與所述單片機MSP430F149的P5.5/SMCLK管腳和P5.7/TBOUTH管腳相接。
[0030]本實施例中，所述FLASH存儲單元8包括芯片AT45D161D。
[0031 ] 本實施例中，所述通信接口電路9包括無線通信模塊，所述無線通信模塊為藍牙無線通信模塊或無線WIFI模塊。
[0032