[发明专利]一种井场固控系统中的测温技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种井场固控系统中的测温技术，属于电子技术在钻机井场领域中的应用。

背景技术

钻井液被喻为钻机工作过程中的血液，其性能的好坏直接关系到钻井的成败。钻井液的作用是：1、携带和悬浮岩屑；2、冷却和清洗钻头清扫井底岩屑；3、减少钻柱和井壁间的摩擦；4、稳定井壁；5、平衡地层压力防止地层流体侵入井内；6、传递水动力；7、传递和传输随钻测量仪器信号指令和测量结果；8、帮助收集与解释从钻屑岩心和电测所得到的信息；钻井液具有这么多的用处，所以循环使用它是必要的，固控系统的作用就是用机械方式净化清洁钻井液，降低钻井成本，向钻井内提供合格的符合要求的可反复使用的钻井液。但是由钻井内返出的钻井液（泥浆），由于钻机的快速运转强烈摩擦等等因素，钻井内返出的泥浆是有温度的。一般情况下，泥浆的这个温度是在固控系统的允许范围之内，不会对固控系统的设备造成伤害。但是也有一些情况会造成泥浆的温度过高，这种过高温度的泥浆会造成固控系统传送设备损坏，特别是固控系统的橡胶减震零件很快老化，严重影响固控系统的使用寿命。原来都是依靠现场操作工人的目测经验，发现泥浆温度过高赶快停止机器运转，但这是不可靠的，是一种不科学的，容易出错的方法。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种快捷的、可靠的、容易操作的新技术，来圆满的解决这一困惑人们的老大难问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的，如图1、图2、图3所述：在钻井返出泥浆口到达振动筛处，设置有红外热释测温仪，该测温仪和电子电路相连接，附属有比较和报警电路。红外测温作为一门新技术和新方法，它依据的原理是：当交变的红外线照射到晶体表面时，晶体温度迅速变化，这时会发生电荷的变化，从而形成一个明显的外电场，这种现象称为热释电效应。红外技术是研究红外辐射的产生、传输、转换、探测并付诸应用的一门科学技术。近20年来，红外测温技术在产品质量控制和监测、设备在线故障诊断、安全保护以及节约能源等方面发挥了重要作用，逐渐被广泛应用于汽车行业、电力、食品加工、冶金、科研等多种行业中。在自然界中，一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。根据基尔霍夫定律、普朗克定律、维恩公式这三大辐射定律，物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布与其表面温度有着十分密切的关系。因此，通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础。通过红外探测器将物体辐射的能量吸收后转换成电信号，成像装置的输出信号就可以完全一一对应地模拟扫描物体表面温度的空间分布，像图。运用这一方法，便能实现对目标进行远距离热状态图像成像和测量物体的温度。红外辐射的基本依据是斯特藩—玻耳兹曼、普朗克等人的黑体辐射定律。红外测温仪是由光学系统、光电探测器、信号放大器、信号处理、显示输出等五部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路，并按照仪器内疗的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。

工业红外测温仪测量物体的表面温度，其光传感器辐射、反射并传输能量，然后能量由探头进行收集、聚焦，再由其它的电路将信息转化为读书显示在机上。

采用红外热释测温的优点是：

1.非接触测量

   它不需要接触到被测温度场的内部或表面，因此，不会干扰被测温度场的状态，测温仪本身也不受温度场的损伤。

2.测量范围广

   因其是非接触测温，所以测温仪并不处在较高或较低的温度场中，而是工作在正常的温度或测温仪允许的条件下。测温仪一般情况下可测量负几十度到正三千多度。

3.测温速度快

   即响应时间快。只要接收到目标的红外辐射即可在1秒内定温。

4.准确度高

   红外测温不会与接触式测温一样破坏物体本身温度分布，因此测量精度高。

5.灵敏度高

   只要泥浆温度有微小变化，辐射能量就有较大改变，易于测出，测温过程安全且测试仪的使用寿命长。

本发明的有益效果是： 

1）本发明能够准确、实时的实现对泥浆全面监控；

2）本发明设置有比较和报警电路，泥浆的温度一旦高于设定值，报警电路就会自动报警，避免实质造成伤害以后才发现的弊端。