专利名称：一种闸板防喷器检测记录仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于井控安全设备的检测技术，具体涉及一种针对闸板防喷器的检测 记录仪。
背景技术：
闸板防喷器是石油、天然气钻井过程中的一种必备的井控安全设备，长时间都处 于恶劣环境下工作，并经过H2S (硫化氢)的侵蚀，该闸板防喷器的安全性存在隐患。目前只能根据其使用年限或外观锈蚀程度来粗略大概的判断该闸板防喷器的使 用寿命，推断是否需要更换且何时更换，缺乏一定的科学依据。若没有及时更换该闸板防喷 器，必将存在较大的安全隐患，甚至引发生产事故；若更换太过频繁，则设备利用率不高，造 成成本资源的浪费。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种闸板防喷器检测记录仪，其能在无人操作的情况下 自动完成实时检测闸板防喷器工作中的上下闸板的开关腔压力、井口压力及温度数据，并 可记录保存全部测得的参数数据，为判定间板防喷器能否继续使用提供准确的科学依据。为实现上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种闸板防喷器检测记录仪，其 安装在间板防喷器的壳体上，包含单片机，分别与该单片机连接的检测模块、存储模块和 电源模块。所述的检测模块包含分别与单片机连接的若干压力传感器，一温度芯片和一时钟-H-· I I心片。其中，所述的若干压力传感器根据单片机设定的检测频率，由单片机控制分别周 期性的检测闸板防喷器的上闸板开腔压力、上闸板关腔压力、下闸板开腔压力、下闸板关腔 压力和井口压力。所述的温度芯片根据单片机设定的检测频率，由单片机控制周期性的检测闸板防 喷器壳体的工作环境温度。所述的时钟芯片实时检测当前时间。所述的电源模块包含分别与单片机连接的电量检测电路和电源变换电路，以及 分别与该电量检测电路和电源变换电路连接的电池。其中，电池电压经过电源变换电路的 直流/直流转换后，为间板防喷器检测记录仪提供稳定电源。电量检测电路根据单片机设 定的检测频率，由单片机控制周期性的检测电池当前的电量。所述的存储模块由单片机控制，对压力传感器测得的上下闸板的开关腔压力和井 口压力、温度芯片检测到的工作环境温度、时钟芯片检测到的时间数据、电量检测电路检测 到的电池的当前电量进行实时存储记录。本实用新型的闸板防喷器检测记录仪还包含与单片机连接的通讯模块。该通讯模 块包含分别与单片机连接的有线通讯模块和无线通讯模块，可同时或分别将存储模块内存储记录的相关压力、温度、时间和电池电量等参数数据传输至外部接收端或上传至互联网。本实用新型提供的闸板防喷器检测记录仪是一种科学判定闸板防喷器寿命的检 测记录设备，采用压力传感器检测上下闸板的开关腔压力和井口压力，温度芯片精确采集 环境温度，时钟芯片实时记录工作时间，存储模块存储相关数据，能在无人操作的情况下自 动检测并记录压力、温度、时间等重要技术参数，并通过通讯模块传输至接收端，大大方便 了检查、分析、备份历史数据，以实时了解闸板防喷器的工作状态，为判断防喷器的历史工 作状态提供科学依据，有效提高了闸板防喷器使用的安全性。本实用新型采用了电量检测电路，对供电电池进行周期性的电量检测，并通过通 讯模块传输至接收端，为判定电池寿命提供了科学依据。本实用新型采用有线通讯模块和无线通讯模块传输数据信息，且两种通讯方式也 可以同时工作，提高了数据传输的可靠性。
图1为本实用新型提供的闸板防喷器检测记录仪的结构示意图。图2为本实用新型提供的闸板防喷器检测记录仪的电路结构框图。图3为本实用新型中的电量检测电路的示意图。
具体实施方式
以下结合图1 图3，详细说明本实用新型的一个优选的实施例。如图1所示，为本实用新型所述的闸板防喷器检测记录仪11的结构示意图。其安 装在闸板防喷器的壳体上。如图2所示，该闸板防喷器检测记录仪11包含单片机(MCU) 1，分别与该单片机1连接的检测模块、存储模块7和电源模块。本实施例中，采用型号为 ADUC842的单片机。所述的检测模块包含分别与单片机连接的5个压力传感器2，一温度芯片3和一时 钟芯片4。本实施例中，采用4个型号为PT-t40的压力传感器来检测上闸板开腔压力、上闸 板关腔压力、下闸板开腔压力和下闸板关腔压力；采用1个型号为PT-tl05的压力传感器来 检测井口压力。该5个压力传感器2根据单片机1设定的检测频率，由单片机1控制分别 周期性的检测闸板防喷器的上下闸板的开关腔压力和井口压力。并将所测得的各压力数据 由单片机1传输至存储模块7，进行实时存储记录。本实施例中，所述的存储模块7采用SD 存储卡。所述的温度芯片3根据单片机1设定的检测频率，由单片机1控制周期性的检测 闸板防喷器壳体的工作环境温度。并将所测得的工作环境温度数据由单片机1传输至存储 模块7，进行实时存储记录。本实施例中，采用型号为ADT7301的温度芯片。所述的时钟芯片4实时检测当前时间。并将所测得的当前时间数据由单片机1传 输至存储模块7，进行实时存储记录。本实施例中，采用型号为PCF8583的时钟芯片。所述的电源模块包含分别与单片机1连接的电量检测电路8和电源变换电路9， 以及分别与该电量检测电路8和电源变换电路9连接的电池10。电源变换电路9将该电池 10的电压进行DC/DC (直流变直流)转换后，为单片机1及其他电路模块提供工作电压，使 得本实用新型的检测记录仪能在稳定电源下正常工作。本实施例中，采用型号为TPS62111的芯片作为电源变换电路9。而电量检测电路8根据单片机1设定的检测频率，由单片机1控制周期性的检测 电池10当前的电量，并将所测得的电池10的电量数据由单片机1传输至存储模块7，进行 实时存储记录，以及时更换电池10，保证检测记录仪的正常工作。本实施例中，所述的电量 检测电路如图3所示，其由两个电阻分压，通过单片机的内部ADC (模数转换器)处理，转换 为相应电量值。本实用新型的闸板防喷器检测记录仪11还包含与单片机1连接的通讯模块。该 通讯模块包含分别与单片机1连接的有线通讯模块5和无线通讯模块6。本实施例中，采用 型号为USB-422-YLJ01的有线通讯模块；采用型号为MR915-S的无线通讯模块。根据单片 机的控制，可将SD卡内存储记录的相关压力、温度、时间和电池电量等参数数据通过所述 的有线通讯模块5或无线通讯模块6或者同时通过这两个通讯模块传输至外部无线接收端 或上传至互联网，操作者可依据实时接收到的关于闸板防喷器的各类参数数据得知此闸板 防喷器目前的工作状态，能有依有据的及时更换电池甚至及时更换该间板防喷器，有效提 高设备的使用率并有效降低设备的安全隐患。本实用新型的闸板防喷器检测记录仪具体工作流程如下所述的5个压力传感器2周期性的检测闸板防喷器的上下闸板的开关腔压力和井 口压力，当检测到开关腔压力的值非零时，即表明闸板防喷器开始工作。此时，该闸板防喷 器检测记录仪11中的压力传感器2，温度芯片3，时钟芯片4和电量检测电路8检测到的上 下闸板的开关腔压力和井口压力，工作环境温度，实时时间和电池10的当前电量均被记录 并存储于存储模块7 (SD卡)内。直至连续数次由压力传感器2检测到的开关腔压力均为 零时，则表明该闸板防喷器退出工作状态，检测记录仪停止记录存储工作。根据单片机的控制，可随时将SD卡内存储记录的相关压力、工作环境温度、时间 和电池电量等参数数据通过所述的有线通讯模块5或无线通讯模块6或者同时通过这两个 通讯模块传输至外部无线接收端或上传至互联网，操作者可依据实时接收到的关于闸板防 喷器的各类参数数据得知此闸板防喷器目前的工作状态。本实用新型提供的闸板防喷器检测记录仪是一种科学判定闸板防喷器寿命的检 测记录设备，采用压力传感器检测上下闸板的开关腔压力和井口压力，温度芯片精确采集 环境温度，时钟芯片实时记录工作时间，SD卡存储相关数据，能在无人操作的情况下自动检 测并记录压力、温度、时间等重要技术参数，并通过通讯模块传输至接收端，大大方便了检 查、分析、备份历史数据，以实时了解闸板防喷器的工作状态，为判断防喷器的历史工作状 态提供科学依据，有效提高了闸板防喷器使用的安全性。本实用新型采用了电量检测电路，对供电电池进行周期性的电量检测，并通过通 讯模块传输至接收端，为判定电池寿命提供了科学依据。本实用新型采用有线通讯模块和无线通讯模块传输数据信息，且两种通讯方式也 可以同时工作，提高了数据传输的可靠性。尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上 述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于 本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附 的权利要求来限定。权利要求1.一种闸板防喷器检测记录仪，其安装在闸板防喷器的壳体上，特征在于，该闸板防喷 器检测记录仪(11)包含单片机(1)，分别与该单片机(1)连接的检测模块、存储模块(7)和 电源模块；所述的检测模块包含分别与单片机(1)连接的若干压力传感器(2)，一温度芯片(3)和 一时钟芯片(4)；所述的若干压力传感器(2)根据单片机(1)设定的检测频率，由单片机(1)控制分别周 期性的检测闸板防喷器的上闸板开腔压力、上闸板关腔压力、下闸板开腔压力、下闸板关腔 压力和井口压力；所述的温度芯片(3)根据单片机(1)设定的检测频率，由单片机(1)控制周期性的检测 闸板防喷器壳体的工作环境温度；所述的时钟芯片(4)实时检测当前时间。
2.如权利要求1所述的闸板防喷器检测记录仪，其特征在于，所述的电源模块包含分 别与单片机(1)连接的电量检测电路(8)和电源变换电路(9)，以及分别与该电量检测电路 (8)和电源变换电路(9)连接的电池(10)；所述的电池(10 )经过电源变换电路(9)的直流/直流变换后，为闸板防喷器检测记录 仪(11)提供稳定电源；所述的电量检测电路(8)根据单片机(1)设定的检测频率，由单片机(1)控制周期性的 检测电池(10)当前的电量。
3.如权利要求2所述的间板防喷器检测记录仪，其特征在于，所述的存储模块(7)由单 片机(1)控制，对压力传感器(2)测得的上下闸板的开关腔压力和井口压力、温度芯片(3) 检测到的工作环境温度、时钟芯片(4)检测到的时间数据、电量检测电路(8)检测到的电池 (10)的当前电量进行实时存储记录。
4.如权利要求3所述的闸板防喷器检测记录仪，其特征在于，所述的存储模块(7)是SD卡。
5.如权利要求4所述的闸板防喷器检测记录仪，其特征在于，还包含与单片机(1)连接 的通讯模块。
6.如权利要求5所述的间板防喷器检测记录仪，其特征在于，所述的通讯模块包含分 别与单片机(1)连接的有线通讯模块(5)和无线通讯模块(6)，可同时或分别将存储模块 (7)内存储记录的压力、温度、时间和电池电量的参数数据传输至外部接收端或上传至互联 网。
专利摘要本实用新型公开了一种闸板防喷器检测记录仪，其安装在闸板防喷器的壳体上，包含单片机，分别与该单片机连接的检测模块、存储模块和电源模块；该检测模块包含分别与单片机连接的若干压力传感器，一温度芯片和一时钟芯片；该若干压力传感器、温度芯片、时钟芯片分别根据单片机设定的检测频率，由单片机控制周期性的检测闸板防喷器的上下闸板的开关腔压力、井口压力、工作环境温度，并实时记录当前时间。本实用新型能在无人操作的情况下自动完成实时检测闸板防喷器工作中的各压力及温度数据，并可记录保存全部测得的参数数据，为判定闸板防喷器能否继续使用提供准确的科学依据。
文档编号E21B33/06GK201826832SQ201020589609
公开日2011年5月11日 申请日期2010年11月3日 优先权日2010年11月3日
发明者吴冠玮, 毕东杰 申请人:上海神开石油化工装备股份有限公司, 上海神开石油设备有限公司