电磁相关法流量计传感器信号处理及远距离传输装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种电磁相关法流量计传感器信号处理及远距离传输装置，包括电磁相关传感器、双路信号滤波放大电路、双路V/F线性转换电路、双路频率信号复合电路、单芯电缆供电电路、复合信号比较器电路、双路F/V线性转换电路和上位机。电磁相关传感器产生的两路感应电压信号经滤波放大电路处理后，利用V/F和F/V电路的线性转换机制，实现了以单芯供电电缆为载体对井下传感器获取的电压信号的远距离传输。本实用新型对油田井下信号传输具有衰减性小、抗干扰能力强的特点，可在线实现井下双路电压信号的远距离传输以及流量实时测量，提高了电磁相关法流量计在井下狭小空间、恶劣环境下的流体流量测量的精度和可靠性。
【专利说明】
电磁相关法流量计传感器信号处理及远距离传输装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种石油生产测井领域信号处理及传输装置，尤其是涉及一种电磁相关法流量计传感器信号处理及远距离传输装置。
【背景技术】
[0002]在油田开发过程中，油井流量是生产动态测井中一个重要参数。当前，采用互相关法测量井下流量的传感器有很多，如电导传感器、超声波传感器及电磁传感器等。互相关流量测量技术是以随机过程的互相关理论为基础发展起来的一种在线流动参数检测技术，利用流体内部自然产生的随机流动噪声现象，将流体的流动速度测量转化为流体通过在不同位置两传感器间的时延估计问题。
[0003]由于井下工作环境恶劣，空间狭小等因素限制，传统流量测量设备通常是将井下传感器输出的模拟信号直接传输至地面后再进行分析处理，这种直接传输方式对电压信号具有衰减大、易受外界干扰、失真严重等缺点，严重影响流量测量的精度和可靠性。与电压信号远距离传输相比，频率信号更具抗干扰性且积分和编码简单等特点，使其在测量信息系统中作为通用模拟信号，得以广泛的应用。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是为解决上述不足，提供一种电磁相关法流量计传感器信号处理及远距离传输装置。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]—种电磁相关法流量计传感器信号处理及远距离传输装置，包括电磁相关法流量计传感器、双路电压信号滤波放大电路模块、双路电压/频率转换电路模块、双路频率信号复合电路模块、单芯电缆供电模块、正负脉冲复合信号比较处理电路模块、双路频率/电压转换电路模块和上位机，电磁相关法流量计传感器连接双路电压信号滤波放大电路模块，双路电压信号滤波放大电路模块连接双路电压/频率转换电路模块，双路电压/频率转换电路模块连接双路频率信号复合电路模块，双路频率信号复合电路模块连接单芯电缆供电模块，单芯电缆供电模块连接正负脉冲复合信号比较处理电路模块，正负脉冲复合信号比较处理电路模块连接双路频率/电压转换电路模块，双路频率/电压转换电路模块连接上位机。
[0007]本实用新型还有这样一些技术特征:
[0008]所述的电磁相关法流量计传感器负责输出具有相关性的上下游两路电压信号。
[0009]所述的双路电压信号滤波放大电路模块负责两路电压信号的滤波、放大处理。
[0010]所述的双路电压/频率转换电路模块负责将两路电压信号线性转换为两路频率信号。
[0011]所述的双路频率信号复合电路模块负责将两路频率信号耦合为正负脉冲复合信号，利用所述的单芯电缆供电模块为载体进行远距离传输。
[0012]所述的正负脉冲复合信号比较处理电路模块负责将利用单芯电缆供电模块传输至地面的正负脉冲复合信号分离为两路正脉冲频率信号，通过所述双路频率/电压转换电路模块线性转换为两路电压信号，并送至上位机进行互相关处理。
[0013]本实用新型具有如下有益的效果:
[0014]本实用新型对油田井下信号传输具有衰减性小、抗干扰能力强的特点，可在线实现井下双路电压信号的远距离传输以及流量实时测量，提高了电磁相关法流量计在井下狭小空间、恶劣环境下的流体流量测量的精度和可靠性。
【附图说明】
[0015]图1本实用新型的整体结构示意图。
[0016]I —电磁相关法流量计传感器，2—双路电压信号滤波放大电路模块，3—双路电压/频率转换电路模块，4 一双路频率信号复合电路模块，5—单芯电缆供电模块，6—正负脉冲复合信号比较处理电路模块，7—双路频率/电压转换电路模块，8—上位机。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明:
[0018]实施例1
[0019]一种电磁相关法流量计传感器信号处理及远距离传输装置，包括电磁相关法流量计传感器1、双路电压信号滤波放大电路模块2、双路电压/频率转换电路模块3、双路频率信号复合电路模块4、单芯电缆供电模块5、正负脉冲复合信号比较处理电路模块6、双路频率/电压转换电路模块7和上位机8，电磁相关法流量计传感器I连接双路电压信号滤波放大电路模块2，双路电压信号滤波放大电路模块2连接双路电压/频率转换电路模块3，双路电压/频率转换电路模块3连接双路频率信号复合电路模块4，双路频率信号复合电路模4块连接单芯电缆供电模块5，单芯电缆供电模块5连接正负脉冲复合信号比较处理电路模块6，正负脉冲复合信号比较处理电路模块6连接双路频率/电压转换电路模块7，双路频率/电压转换电路模块7连接上位机8，所述的电磁相关法流量计传感器I负责输出具有相关性的上下游两路电压信号，所述的双路电压信号滤波放大电路模块2负责上下游检测电极输出两路电压信号的滤波、放大处理，所述的双路电压/频率转换电路模块3负责将双路电压信号滤波放大电路模块2处理后的两路电压信号线性转换为两路频率信号，所述的双路频率信号复合电路模块4负责将双路电压/频率转换电路模块3输出的两路频率信号耦合为正负脉冲复合信号，利用单芯电缆供电模块5为载体进行远距离传输，所述的正负脉冲复合信号比较处理电路模块6负责将利用单芯电缆供电模块为载体传输至地面的正负脉冲复合信号分离为两路正脉冲频率信号，通过所述双路频率/电压转换电路模块7将其线性转换为两路电压信号，并送至上位机8进行互相关处理得到测量流体的流速和流量值。
[0020]实施例2
[0021 ]信号处理及远距离传输装置的工作过程:电磁相关法流量计传感器通过励磁线圈在测量区域产生均匀磁场，当混合流体通过测量区域时，上下游检测电极将输出两路具有相关性的且信号幅度及其微弱、干扰成分复杂、信号内阻变化范围大的电压信号，需经双路电压信号滤波放大电路模块得到处理后的滤除噪声且放大的两路电压信号，通过双路电压/频率转换电路模块将处理后的两路电压信号线性转换为抗干扰能力强、不易衰减的两路频率信号；由于井下仪器为单芯电缆供电，即需利用双路频率信号复合电路模块将转换的两路频率信号耦合为正负脉冲复合信号且以单芯电缆供电模块为载体实现信号的远距离传输，当正负脉冲复合信号经单芯电缆供电模块传输至地面后，利用正负脉冲复合信号比较处理电路模块将单芯电缆供电模块承载的正负脉冲复合信号分离出两路正脉冲频率信号，通过双路频率/电压转换电路模块将获取的两路正脉冲频率信号线性转换为对应的两路电压信号并送至上位机进行互相关运算，最终实现井下流体流量的在线测量。
【主权项】
1.一种电磁相关法流量计传感器信号处理及远距离传输装置，包括电磁相关法流量计传感器、双路电压信号滤波放大电路模块、双路电压/频率转换电路模块、双路频率信号复合电路模块、单芯电缆供电模块、正负脉冲复合信号比较处理电路模块、双路频率/电压转换电路模块和上位机，其特征在于:电磁相关法流量计传感器连接双路电压信号滤波放大电路模块，双路电压信号滤波放大电路模块连接双路电压/频率转换电路模块，双路电压/频率转换电路模块连接双路频率信号复合电路模块，双路频率信号复合电路模块连接单芯电缆供电模块，单芯电缆供电模块连接正负脉冲复合信号比较处理电路模块，正负脉冲复合信号比较处理电路模块连接双路频率/电压转换电路模块，双路频率/电压转换电路模块连接上位机。2.如权利要求1所述的一种电磁相关法流量计传感器信号处理及远距离传输装置，其特征在于:所述的电磁相关法流量计传感器负责输出具有相关性的上下游两路电压信号。3.如权利要求1所述的一种电磁相关法流量计传感器信号处理及远距离传输装置，其特征在于:所述的双路电压信号滤波放大电路模块负责两路电压信号的滤波、放大处理。4.如权利要求1所述的一种电磁相关法流量计传感器信号处理及远距离传输装置，其特征在于:所述的双路电压/频率转换电路模块负责将两路电压信号线性转换为两路频率信号。5.如权利要求1所述的一种电磁相关法流量计传感器信号处理及远距离传输装置，其特征在于:所述的双路频率信号复合电路模块负责将两路频率信号耦合为正负脉冲复合信号，利用所述的单芯电缆供电模块为载体进行远距离传输。6.如权利要求1所述的一种电磁相关法流量计传感器信号处理及远距离传输装置，其特征在于:所述的正负脉冲复合信号比较处理电路模块负责将利用单芯电缆供电模块传输至地面的正负脉冲复合信号分离为两路正脉冲频率信号，通过所述双路频率/电压转换电路模块线性转换为两路电压信号，并送至上位机进行互相关处理。
【文档编号】G01F1/58GK205483106SQ201620244744
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】孔令富, 孔维航, 李英伟, 孔德明, 李雷, 解娜, 杜胜雪, 谢贝贝, 陈基亮
【申请人】燕山大学