[实用新型]智能型油田泥浆电导率传感变送器

说明书

技术领域

本实用新型涉及油田泥浆电导率传感器领域，具体为一种智能型油田泥浆电导率传感变送器。

背景技术

在油田生产中，需要对油田泥浆电导率进行测量。现有技术一般采用可测量液体的电导率仪对油田泥浆的电导率进行测量。电导率仪一般是通过激励源向油田泥浆输出激励信号，并通过次级接收线圈接收油田泥浆产生的感应信号进行测量的。但现有技术的电导率仪在对油田泥浆进行测量时，由于被测量介质电极化，以及温度的影响，会造成测量精度降低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种智能型油田泥浆电导率传感变送器，以解决现有技术的电导率仪测量时由于介质电极化以及温度影响造成测量精度降低的问题。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

智能型油田泥浆电导率传感变送器，其特征在于：包括有型号为MSP430F1xx的单片机、高频率的双极性脉冲方波模块、电流输出模块，所述电流输出模块输入端接入单片机，所述双极性脉冲方波模块控制端接入单片机，双极性脉冲方波模块输出端接有伸入泥浆中的激励线圈，还包括滤波放大电路，所述滤波放大电路输入端接有伸入泥浆中的次级线圈，滤波放大电路的输出依次经过整流电路、偏移放大电路、限幅电路后接入所述单片机。

所述的智能型油田泥浆电导率传感变送器，其特征在于：所述单片机上还接入有NTC热敏电阻测温模块，所述NTC热敏电阻测温模块包括NTC热敏电阻测温电桥、差分放大电路，所述NTC热敏电阻测温电桥一输入端接恒流源，另一输入端接地，NTC热敏电阻测温电桥两输出端分别一一对应接入差分放大电路的同相输入端、反相输入端，所述差分放大电路的输出接入单片机。

本实用新型采用高频率的双极性脉冲方波模块作为系统的激励源，由于在激励信号的前半个周期和后半个周期幅值相等、极性相反，激励电流同值反向，可削弱被测被测量介质电极化现象。

本实用新型核心采用了超低功耗16位单片机MSP430F1xx作为主控制器，负责电流信号的输出、电导率数据的采集，以及数据的处理和校正。

本实用新型采用NTC热敏电阻检测液体的实际温度，并通过单片机软件进行温度漂移补偿，具有手动、自动温度补偿功能。在自动模式下，单片机定时通过热敏电阻采集实际温度值，再通过存放在CPU内存中的分段式直线拟合补偿公式计算出实际电导率补偿量，进而克服电导率随温度变化的影响。在手动模式下，将此时的测量值作为参考值，用于校准。

本实用新型与现有技术相比具有自动零点与满量程调整，无需4mA调零电位器和20mA满度电位器，简化了由人工调整电位器带来的麻烦，而且采用的基于单片机软件温度自动补偿具有更大的灵活性和精度指标。

附图说明

图1为本实用新型电路原理框图。

图2为本实用新型NTC热敏电阻测温模块电路原理图。

具体实施方式

如图1所示。智能型油田泥浆电导率传感变送器，包括有型号为MSP430F1xx的单片机、高频率的双极性脉冲方波模块、4-20mA的电流输出模块，电流输出模块输入端接入单片机，双极性脉冲方波模块控制端接入单片机，双极性脉冲方波模块输出端接有伸入泥浆中的激励线圈，还包括滤波放大电路，滤波放大电路输入端接有伸入泥浆中的次级线圈，滤波放大电路的输出依次经过整流电路、由偏移补偿电路和差分放大电路组成的偏移放大电路、限幅电路后接入单片机。

如图2所示。单片机上还接入有NTC热敏电阻测温模块，NTC热敏电阻测温模块包括NTC热敏电阻测温电桥、差分放大电路，NTC热敏电阻测温电桥一输入端接恒流源，另一输入端接地，NTC热敏电阻测温电桥两输出端分别一一对应接入差分放大电路的同相输入端、反相输入端，差分放大电路的输出接入单片机。

在单片机中的软件采用模块化设计，主要功能模块包括：初始化程序、电导采样子程序、温度采样子程序、数据处理子程序（主要包括滤波、误差和温度补偿计算）、电流输出子程序、零点及满量程调整中断子程序、换档子程序。