[发明专利]一种油田无线综合录井仪配套的转盘顶丝扭矩传感装置

说明书

一种油田无线综合录井仪配套的转盘顶丝扭矩传感装置，包括传感器单元，所述的传感器单元为顶丝扭矩传感器探头，设于油田转盘顶丝螺纹段的头部，还包括滤波放大单元、模数转换单元、控制单元、数模转换单元、无线传输单元、蓄电池、电源调整单元；传感器单元信号输出端与滤波放大单元信号输入端相连，滤波放大单元信号输出端与模数转换单元信号输入端相连，模数转换单元信号输出端与控制单元信号输入端相连，控制单元信号输出端与数模转换单元信号输入端连接，数模转换单元信号输出端与无线传输单元信号输入端相连；本装置采用无线数据传输方式，而且稳定、高效、低功耗。

技术领域

本发明涉及传感器制造领域，具体是一种油田无线综合录井仪配套的转盘顶丝扭矩传感装置。

背景技术

转盘扭矩是石油钻井工程中一项十分重要的工程参数，一般是通过扭矩传感器测得的，它的监测对于合理使用钻头，防止事故，提高钻井效率具有十分重要的意义。

传统的有线录井方式，已经不能高效的支持现有的钻井技术，综合录井势必要走向无线低功耗的实现方式。目前采用简单的系统集成方式和已有的商用无线传输技术根本无法满足现场的实际需要，只有从传感器源头开始，到无线传输的所有环节，全部采用低功耗设计，但目前还没有厂商能够突破该项技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种油田无线综合录井仪配套的转盘顶丝扭矩传感装置，其采用无线数据传输方式，而且稳定、高效、低功耗。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种油田无线综合录井仪配套的转盘顶丝扭矩传感装置，包括传感器单元，所述的传感器单元为顶丝扭矩传感器探头，设于油田转盘顶丝螺纹段的头部，还包括滤波放大单元、模数转换单元、控制单元、数模转换单元、无线传输单元、蓄电池、电源调整单元；

传感器单元信号输出端与滤波放大单元信号输入端相连，滤波放大单元信号输出端与模数转换单元信号输入端相连，模数转换单元信号输出端与控制单元信号输入端相连，控制单元信号输出端与数模转换单元信号输入端连接，数模转换单元信号输出端与无线传输单元信号输入端相连；

传感器单元将顶丝扭矩信号转化为虚拟电压信号输出给滤波放大单元，滤波放大电源将虚拟电压信号滤波放大，然后通过模数转换单元转换为数字电压信号再输出至控制单元，控制单元存储数字电压信号，同时通过数模转换单元转换为模拟电压信号并通过无线传输单元发送信号；

蓄电池输出端与电源调整单元输入端相连，电源调整单元输出端输出四条相互并联的支路分别与传感器单元电源输入端、滤波放大单元电源输入端、模数转换单元电源输入端、控制单元电源输入端相连；

蓄电池通过电源调整单元稳压后输出至传感器单元、滤波放大单元、模数转换单元、控制单元；

所述的控制单元电源输出端设有两条相互并联的分路，分别与数模转换单元电源输入端和无线传输单元电源输入端相连；

控制单元周期性休眠控制数模转换单元、无线传输单元的电源周期性通断。

为简单说明问题起见，以下对本发明所述的一种油田无线综合录井仪配套的转盘顶丝扭矩传感装置均简称为本装置。

本装置的工作流程为：传感器将扭矩信号转化为模拟电压信号，然后经过滤波放大和模数转换存入控制单元的存储器中，控制单元周期性休眠，控制单片机周期性工作，同时周期性对存储器中的数字电压信号进行数模转换，并通过无线传输单元发送信号。