[发明专利]用于随钻仪器的后备电源电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于钻井设备上的电源装置，具体涉及一种随钻测量或随钻测井仪器停止工作时的后备电源电路。

背景技术

目前，在设计有发电机的随钻测量或随钻测井仪器中，通过泥浆推动仪器发电机转子转动，将机械能转换为电能，给仪器供电。这种仪器，省去了大量的高温锂电池，既减少了对环境的污染，更避免了由于电池使用失误而造成的爆炸伤害事故。

定向钻井是一项非常复杂的野外施工作业，具有投入高风险大的特点，因此需要有随钻测量或随钻测井仪器跟钻具一起下到井下，实现边钻进边测量的目的。随钻测量数据可以随时指导井口作业，调整施工方案，以减少脱靶与钻具损害等风险，另一方面也提高了施工时效。

在添加钻杆等其它一些钻井施工操作过程中，常常需要中途停止井眼泥浆的流动。此时，仪器发电机没有电源输出，仪器的某些数据将会丢失。这对随钻测量/随钻测井施工本身是非常不利的。

发明内容

本发明提供一种用于随钻仪器的后备电源电路，结构简单、电路可靠、实用性强，保证随钻仪器完整存储测量和控制数据。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种用于随钻仪器的后备电源电路，其特征是，该电路包含稳压电路、触发电路、开关电路和控制电路；

上述的稳压电路的输入端电路连接电源和触发电路，该稳压电路的输出端分别与上述的开关电路和控制电路电路连接；

上述的控制电路与开关电路之间电路连接成回路；

上述的触发电路的输出端与控制电路电路连接。

上述的稳压电路与开关电路之间还连接有大电容后备电容。

上述的控制电路与开关电路之间的回路中还电路连接有后备电池；该后备电池设置在控制电路的输入端。

在正常工作时，稳压电路输出电源至开关电路和控制电路，触发开关电路使控制电路与电源之间导通，控制电路处于正常工作状态。

当电机工作不正常，使电源输出降低时，触发电路发出触发信号使控制电路及时保存工作数据，当工作数据保存完毕后，控制电路输出信号使开关电路切换导通的电路，使控制电路进入省电空转状态。

本发明用于随钻仪器的后备电源电路和现有技术相比，其优点在于，本发明设有后备电池，可在有限时间内对随钻仪器供电，，保证随钻仪器可将监测数据或控制参数可完整保存，不会因为突然断电而丢失数据；

本发明的后备电源电路的触发电路探测到电源电压下降的速度比控制电路输入端处电源电压的下降速度快得多，可在早期及时检测到电源的发生，触发控制电路进行数据保存；

本发明的后备电源电路元器件少，结构简单且实用性强。 

附图说明

图1为本发明用于随钻仪器的后备电源电路的电路图；

图2为本发明用于随钻仪器的后备电源电路的开关电路的电路图。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本发明说明了一种用于随钻仪器的后备电源电路。该后备电源电路包含稳压电路1、触发电路2、开关电路3和控制电路4。

稳压电路1的输入端电路连接电源RAW-DC，该电源RAW-DC为随钻仪器的发电机输出的电能经过前端整流稳压电路处理后输出的电源。

稳压电路1的输入端还电路连接触发电路2。该触发电路2包含串联连接的阻值为30K欧姆的电阻R1和施密特反相器U1，在电阻R1和施密特反相器U1之间还并联连接有容值为0.1微法的电容C1和电压为3.3V的稳压管Z1。该电容C1和稳压管Z1的另一端接地，该稳压管Z1反接。施密特反相器U1的输出端连接控制电路4，向控制电路4发送触发信号。

稳压电路1的输出端依次串联连接二极管D1和二极管D2，该二极管D1和二极管D2的型号为IN4007，且都正接。该二极管D2的负极电路连接控制电路4的电源端F-PWR。二极管D1的负极还电路连接阻值为5倍R1的电阻R2，电阻R2的另一端连接大电容后备电容BC，大容量后备电容BC由5个6800微法的电容并联组成，总容量为34000微法，该大电容后备电容BC的另一端接地，该大容量后备电容BC在钻井时发动机停泵时刻给控制电路4提供短暂的电源。

控制电路4的电源端F-PWR还串联连接有二极管D3和后备电池BB，该二极管D3和后备电池BB的正极都朝向控制电路4的电源端F-PWR。后备电池BB为输出电压为3.6伏的高温锂电池，该后备电池BB的负极接地，该后备电池BB用于在不能够使用大容量后备电容BC的场合下，在停泵时刻给控制电路4供电。