[发明专利]一种耐超高温超高压的微型化井下温压测量器在审
申请号: | 202310025791.2 | 申请日: | 2023-01-09 |
公开(公告)号: | CN116220663A | 公开(公告)日: | 2023-06-06 |
发明(设计)人: | 廖茂林;王雨溪;朱志强;李牧 | 申请(专利权)人: | 北京科技大学 |
主分类号: | E21B47/06 | 分类号: | E21B47/06;E21B47/07;E21B47/017 |
代理公司: | 北京市广友专利事务所有限责任公司 11237 | 代理人: | 张仲波 |
地址: | 100083*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 超高温 超高压 微型 井下 测量器 | ||
1.一种耐超高温超高压的微型化井下温压测量器,其特征在于,所述温压测量器包括:子弹形封装壳体,所述子弹形封装壳体采用液态聚二甲基硅氧烷浇筑成型,包括子弹形端面;
所述子弹形封装壳体内设置聚四氟乙烯气凝胶层和控制电路板,所述聚四氟乙烯气凝胶层包裹所述控制电路板;
所述子弹形封装壳体外表面设置多孔导电PDMS压力感知模块,所述多孔导电PDMS压力感知模块连接所述控制电路板;
所述温压测量器还包括热电偶,所述热电偶的冷端连接所述控制电路板,所述热电偶的热端延伸至所述子弹形端面,并伸出所述子弹形端面。
2.根据权利要求1所述的温压测量器,其特征在于,所述温压测量器还包括电池模块,所述聚四氟乙烯气凝胶层包裹所述电池模块。
3.根据权利要求1所述的温压测量器,其特征在于,所述控制电路板与所述热电偶的热端的端面平行。
4.根据权利要求1所述的温压测量器,其特征在于,所述的控制电路板上集成MCU模块、测压模块、测温模块和供电模块,所述MCU模块包括最小系统;
其中,所述测压模块包括高精度压力传感器电路、高精度ADC电路和低精度压力传感器电路,
所述高精度压力传感器电路包括第一惠斯通桥和第一运算放大器,所述低精度压力传感器电路包括第二惠斯通桥和第二运算放大器,所述第一惠斯通桥和所述第二惠斯通桥连接所述子弹形封装壳体外表面设置的多孔导电PDMS压力感知模块;
其中,所述高精度压力传感器电路通过所述高精度ADC电路进行模数转换,与所述MCU模块通信;
所述低精度压力传感器电路通过所述MCU模块自带的ADC电路,与所述MCU模块通信;
所述测温模块包括温度传感器电路,所述温度传感器电路包括第三运算放大器,所述第三运算放大器连接所述热电偶的冷端。
5.根据权利要求4所述的温压测量器,其特征在于,所述第一运算放大器的输入端连接所述第一惠斯通桥,所述第一运算放大器的输出端连接所述高精度ADC电路,所述高精度ADC电路以I2C通信的方式与所述MCU模块通信。
6.根据权利要求4所述的温压测量器,其特征在于,所述第二运算放大器的输入端连接所述第二惠斯通桥,所述第二运算放大器的输出端连接所述MCU模块自带的ADC电路。
7.根据权利要求4所述的温压测量器,其特征在于,所述第三运算放大器的输入端连接所述热电偶的冷端,所述第三运算放大器的输出端连接所述MCU模块自带的ADC电路。
8.根据权利要求4至7中任一权利要求所述的温压测量器,其特征在于,所述MCU模块还包括高速晶体振荡器和低速晶体振荡器。
9.根据权利要求4所述的温压测量器,其特征在于,所述供电模块包括电源电路、电池接口和电源滤波电路;
所述电源电路,用于在宽输入电压范围内产生3.3V的固定调节输出电压,所述电池接口连接电池模块;
所述电源滤波电路配置贴片电容,用于滤除电源电路中的高低频噪声。
10.根据权利要求4所述的温压测量器,其特征在于,所述的控制电路板上还集成SWD接口和串行通信接口。
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