一种井下电控液动双向动力装置用传感器装置的制作方法

本实用新型涉及井下工具用传感器领域，具体涉及一种井下电控液动双向动力装置用传感器装置。

背景技术：

已知的，申请号为201610123732.9的国家发明专利，公开了一种井下电控液动双向动力装置，利用井底环空压力，形成高压回路系统与空气低压回路系统，所形成的高压回路系统与空气低压系统通过四个电磁阀的开启与关闭，使上部压力转换腔与下部压力转换腔之间形成压力差，最终实现试油测试工具的上下移动，为井下工具提供双向动力。但是此项专利在使用过程中，没有安装用于井下环境参数采集的传感器，在井下工作时其所处井下环境参数也无法采集，只能另外使用传感器装置来进行数据的采集工作，实际操作程序繁琐，工作效率低下；同时当井下电控液动双向动力装置动作时，其运动位移量无法测量，实际作业时位移量需要由操作人员凭经验控制，因此带有极大的不确定性，容易造成作业失误。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种井下电控液动双向动力装置用传感器装置，其集成安装了温度传感器、压力传感器、位移传感器、电路板，使用时连接在电控液动双向动力装置的下端，可采集电控液动双向动力装置所处井下环境的温度、压力以及运动位移量的参数；同时也可以通过本传感器装置，连通其下部连接的其他装置与井下电控液动双向动力装置的五芯电缆、高低压油路及井液流质通路，实现对其下部连接装置的控制以及井下液体样本的采集等工作。

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种井下电控液动双向动力装置用传感器装置，其包括：芯轴、芯轴套、电路板、五芯环组件、母插头压座、温度传感器、压力传感器、位移传感器组件、水密插针；所述芯轴为台阶轴，在芯轴中部位置有电器槽，电器槽下部有外螺纹，芯轴上部有外螺纹，芯轴上端面有凸起的定位头和凹下的定位孔，凸起的定位头内有井液流质孔，凹下的定位孔内有上电缆孔，上电缆孔与电器槽相连通，芯轴上端面还有油孔对接孔，芯轴下端有阶梯孔，从上到下依次为高压油腔、低压油腔、密封腔、五芯环腔，高压油腔底部中央与井液流质孔相通，高压油腔和低压油腔侧壁有孔连通到高压油孔和低压油孔，五芯环腔底部有下电缆孔连通到电器槽，芯轴下端面有螺纹孔；所述芯轴套为中空轴，内孔上部有台阶，内孔下部有螺纹，芯轴套套在芯轴外面，用螺纹与芯轴连接，芯轴套将芯轴电器槽围成封闭的空间；所述五芯环组件包括五芯环、铜接触环，五芯环组件安装在芯轴下部的五芯环腔中；所述五芯环为环状，内侧有五条环槽，环槽的侧壁有通孔，五芯环为绝缘材料制成；所述铜接触环为薄片环状，镶嵌在五芯环的环槽中，铜接触环通过五芯环环槽侧壁的通孔与芯轴下电缆孔相连通；所述母插头压座为带阶梯的短轴，母插头压座直径较小端插入芯轴下部的五芯环腔中，用螺栓连接在芯轴下端部，压紧五芯环组件；所述电路板安装在电器槽中；所述温度传感器为细长杆状，下部带有直径较大的安装头，安装头插在电器槽上部侧壁的温度传感器孔中，安装头底部有导线与电路板连接；所述压力传感器为短圆柱，安装在电器槽上部侧壁的压力传感器孔中，压力传感器孔有细孔与外部相连通，压力传感器有导线与电路板相连；所述位移传感器组件包括：位移传感器固定块、位移传感器、顶杆过渡头、传动锥头、锥头压座、弹簧；所述位移传感器固定块为圆筒状的一部分，内外侧都为圆弧状，内侧有空槽，上端有径向通孔，径向通孔内有螺纹和环状挡边，空槽和径向通孔有轴向通孔相连；所述位移传感器有自动复位的传感器顶杆，位移传感器固定在位移传感器固定块内侧的空槽内，传感器顶杆伸入位移传感器固定块的轴向通孔中；所述顶杆过渡头为短圆柱，上端为圆球状，下端有盲孔，顶杆过渡头安装在位移传感器固定块的轴向通孔中，其下端盲孔底部与传感器顶杆相接触；所述传动锥头为短圆柱，头部为圆球状，尾部为圆锥状，中间有环状挡边，传动锥头安装在位移传感器固定块的径向通孔中；所述锥头压座为内侧带有台阶孔的小圆套，外侧有螺纹，锥头压座与位移传感器固定块用螺纹连接，内侧台阶压住传动锥头的环状挡边；所述弹簧安装在传动锥头和位移传感器固定块的径向通孔挡边之间，位移传感器组件通过螺栓固定在芯轴上；所述水密插针为自带密封结构的标准导电连接针，用螺纹安装在芯轴电器槽上部侧壁的水密插针孔中。

进一步，所述温度传感器安装头自带密封圈。

进一步，所述压力传感器自带密封圈。

进一步，所述芯轴与芯轴套通过密封圈密封。

进一步，所述铜接触环通过五芯电缆与电路板连接。

进一步，所述位移传感器组件的顶杆过渡头与位移传感器固定块的轴向通孔为间隙配合。

进一步，所述水密插针一端通过导线与位移传感器相连，另一端通过导线与电路板相连，水密插针自带密封圈。

进一步，所述位移传感器为耐压、耐温、密封传感器，传感器顶杆有2mm预压量。

进一步，所述芯轴的下电缆孔与外部相通的工艺孔有电缆孔堵头封堵，用激光焊接密封。

进一步，所述芯轴高压油孔和低压油孔与外部相通的工艺孔有油孔堵头封堵，用激光焊接密封。

由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型所述的一种适用于井下电控液动双向动力装置用传感器装置，集成安装了温度传感器、压力传感器、位移传感器、电路板，同时芯轴结构设计有五芯电缆通路、高低压油路、及井液流质通路。该传感器装置通过标准芯轴连接螺母与井下电控液动双向动力装置连接，可以将井下电控液动双向动力装置所在井下的环境温度、压力以及运动位移量参数采集上传至地面监测设备，为井下电控液动双向动力装置的可靠工作提供技术保证；同时也可以通过本传感器装置，连通其下部连接的其他装置与井下电控液动双向动力装置的五芯电缆、高低压油路及井液流质通路，实现对其下部连接装置的控制以及井下液体样本的采集等工作。

附图说明

图1是井下电控液动双向动力装置用传感器装置剖视图；

图2是图1旋转90度剖视图；

图3是图1剖视图中芯轴剖视图；

图4是图2剖视图中芯轴剖视图；

图5是位移传感器组件结构示意图；

图6是五芯环组件结构示意图。

图中：1、芯轴；2、芯轴套；3、电路板；4、五芯环组件；401、五芯环；402、铜接触环；5、母插头压座；6、低压油腔；7、高压油腔；8、下电缆孔；9、温度传感器；10、上电缆孔；11、定位孔；12、定位头；13、高压油孔；14、低压油孔；15、压力传感器；16、油孔对接孔；17、电器槽；18、密封腔；19、五芯环腔；20、温度传感器孔；21、电缆孔堵头；22、油孔堵头；23、位移传感器组件；231、位移传感器固定块；232、位移传感器；233、传感器顶杆；234、顶杆过渡头；235、传动锥头；236、锥头压座；237、弹簧；24、压力传感器孔；25、水密插针孔；26、井液流质孔；27、水密插针。

具体实施方式

通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，公开本实用新型的目的旨在保护本实用新型范围内的一切变化和改进，本实用新型并不局限于下面的实施例：

所述的一种井下电控液动双向动力装置用传感器装置，包括：芯轴1、芯轴套2、电路板3、五芯环组件4、母插头压座5、温度传感器9、压力传感器15、位移传感器组件23、水密插针27；所述芯轴套2套在芯轴1外面，用螺纹连接，将芯轴电器槽17围成封闭空间；所述五芯环组件4包括五芯环401、铜接触环402，铜接触环402镶嵌在五芯环401的环槽中，五芯环组件4安装在芯轴下部的五芯环腔19中；所述母插头压座5直径较小端插入芯轴1下部的五芯环腔19中，用螺栓连接在芯轴1下端部，压紧五芯环组件4；所述电路板3安装在电器槽17中；所述温度传感器9通过下部直径较大的安装头插在电器槽17上部侧壁的温度传感器孔20中，安装头底部有导线与电路板3连接；所述压力传感器15安装在电器槽17上部侧壁的压力传感器孔24中，压力传感器15有导线与电路板3相连；所述位移传感器组件23包括：位移传感器固定块231、位移传感器232、顶杆过渡头234、传动锥头235、锥头压座236、弹簧237；所述位移传感器232有自动复位的传感器顶杆233，位移传感器232固定在位移传感器固定块231内侧的空槽内，传感器顶杆233伸入位移传感器固定块231的轴向通孔中；所述顶杆过渡头234安装在位移传感器固定块231的轴向通孔中；所述传动锥头235安装在位移传感器固定块231的径向通孔中；所述锥头压座236与位移传感器固定块231用螺纹连接，内侧台阶压住传动锥头235的环状挡边；所述弹簧237安装在传动锥头235和位移传感器固定块231的径向通孔挡边之间；位移传感器组件23通过螺栓固定在芯轴1上；所述水密插针27用螺纹安装在芯轴1电器槽17上部侧壁的水密插针孔25中。

实施本实用新型所述一种井下电控液动双向动力装置用传感器装置时，本传感器装置芯轴1上端与井下电控液动双向动力装置下端的转接头对接，通过凸起的定位头12和凹下的定位孔11定位，通过油孔对接孔16内的对接套连接高、低压油孔，用带双向螺纹的芯轴螺母锁紧，即可完成井下电控液动双向动力装置与本传感器装置的机械连接，并同时实现了五芯电缆通路、高低压油路、及井液流质通路的连接。并且当本传感器装置与井下电控液动双向动力装置连接时，井下电控液动双向动力装置的锥槽套筒套在本传感器外侧，且锥槽套筒内锥槽底部与传动锥头235接触。当井下电控液动双向动力装置动作时，会带动锥槽套筒一起运动，通过传动锥头235、顶杆过渡头234的运动转换，将锥槽套筒的位移转换为位移传感器232输出电信号的变化，据此就可以得到井下电控液动双向动力装置的位移量。另外本传感器装置的温度传感器9和压力传感器15可以将井下电控液动双向动力装置的环境温度、井下液体压力参数采集传递至井上监控系统。

本实用新型未详述部分为现有技术，故本实用新型未对其进行详述。