专利名称：井下感应式涡轮流量传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种井下感应式涡轮流量传感器。
涡轮式连续流量仪是油田机井中流量测试的主要仪器，通常结构是由带有磁片的涡轮装置及传感器装置构成。目前国内外连续涡轮传感器装置的传感探头大多采用光电总成结构，如美国哈里伯顿公司生产的DDL-V系列流量仪，是在光电总成内有一圆型小磁片，与其上部的扇形遮光片固定于同一轴针上，放于光电总成内上、下宝石轴承之间，当涡轮转动时，在磁力的作用下小磁片连同遮光片也随涡轮转动，光敏管接收光信号，从而获得流量数据。但其存在如下不足1、测试范围小，不能用于大流量的油、气、水井的测试；2、由于碰撞、振动易造成仪器内宝石轴承和轴针的损坏，影响测量精度；3、使用寿命短，平均工作寿命200-250小时；4、不易维修。
本实用新型的目的在于提供一种测试范围广、使用寿命长的井下感应式涡轮流量传感器。
本实用新型的目的是这样实现的井下感应式涡轮流量传感器，是由涡轮架、涡轮及宝石轴承组成的涡轮装置和传感仪器构成，传感仪器是在仪器壳体内设有由感应线圈构成的传感探头和与其相连的检测电路，传感仪器的壳体通过丝扣与涡轮装置的涡轮架及上宝石轴承座相连接。
本实用新型由于采用上述结构，从而具有以下优点1、传感探头牢固可靠测试成功率高；2、测量范围大，在涡轮流量仪使用范围内均能适用；3、使用寿命长可达2000小时以上；4、结构简单易维修，价格低。
以下结合附图给出具体实施例，进一步说明本实用新型是如何实现的。
图1、本实用新型整体结构示意图图2、感应线圈结构示意图图3、检测电路框图图4、检测电路原理整体结构图如图1所示，井下感应式涡轮流量传感器是由带有磁片7的涡轮装置和传感仪器构成。其涡轮装置是在涡轮架3的一端设有上宝石轴承8和上宝石轴承座9，另一端设有下宝石轴承4和下宝石轴承座1，涡轮5通过其中心的轴针6置于涡轮架3内上、下宝石轴承8、4之间，磁片7置于涡轮5靠近上宝石轴承8的一端，传感仪器是在仪器壳体11内设有由感应线圈10构成的传感探头10和与其相连的检测电路12，传感仪器的壳体11通过丝扣与涡轮装置的涡轮架3及上宝石轴承座9相连接。
如图2所示，传感探头10是由U型导磁材料组成的两组感应线圈并行垂直放置于仪器壳体11内，其线圈的端面紧位于仪器壳体11内与涡轮架3相连的一端，两组线圈的四个引线13与检测电路12相连接。感应线圈可设置2—6组，每组线圈交错放置构成的角度大于或等于30°，本实施例中的导磁材料选用电工纯铁。
如图3所示，检测电路是由两组放大电路A和B、两组整形电路C和D、两组边沿触发电路G和L及一组方向识别电路H、一组信号合成电路M共同构成，每组放大电路、整形电路、边沿触发电路依次串联连接，两组整形电路C和D又分别与方向识别电路H相连接，两组边沿触发电路G和L又分别与信号合成电路M相连接，信号合成电路M与方向识别电路H设有输出信号端F、E。
图4所示是检测电路原理的整体结构图，其中放大电路是由电阻R1、R2、R5、R6、电容C1、运放集成块IC1构成，电阻R1的一端与电源相连接，电阻R2的一端接地，电阻R1、R2的另一端与电阻R5、R6的一端相连接，电阻R5的另一端与运放集成块IC1的脚2、电容C1的一端相连接，电阻R6的另一端与运放集成块IC1的脚3相连接，运放集成块IC1的脚7接电源，脚4接地，脚6与电容C1的另一端以及整形电路相连接，其脚2、脚3还分别连接感应线圈。整形电路是由斯密特整形集成块IC3C、IC3D串联连接构成。
如图4所示边沿触发电路G、L是由电阻R9、R10(或R11、R12)、电容C3、C4(或C5、C6)、异或门IC5A(或IC5B)及集成块IC4(或IC7)构成。方向识别电路H是由集成块IC6构成。信号合成电路M是由集成IC5C、IC5D及电阻R13、电容C7构成。
本实施例图4所示的电路中运放集成块IC1、IC2型号为OP07，斯密特整形集成块IC3A、IC3B、IC3C、IC3D型号均为4584，集成块IC4、IC7型号为4528，IC6型号为4013，异或门IC5A、IC5B、IC5C、IC5D型号均为4070。
权利要求1.一种井下感应式涡轮流量传感器，是由涡轮架、带有磁片的涡轮及宝石轴承组成的涡轮装置和传感仪器构成，其特征在于传感仪器是在仪器壳体内设有由感应线圈构成的传感探头和与其相连的检测电路，传感仪器的壳体通过丝扣与涡轮装置的涡轮架及上宝石轴承座相连接。
2.根据权利要求1所述的井下感应式涡轮流量传感器，其特征在于所述的传感探头是由U型导磁材料组成的两组感应线圈并行垂直放置于仪器壳体内，其线圈的端面紧位于仪器壳体内与涡轮架相连的一端，两组线圈的四个引线与检测电路相连接。
3.根据权利要求1或2所述的井下感应式涡轮流量传感器，其特征在于所述的感应线圈可设置2—6组，每组线圈交错放置构成的角度大于或等于30°。
4.根据权利要求1所述的井下感应式涡轮流量传感器，其特征在于所述的检测电路是由两组放大电路、两组整形电路、两组边沿触发电路及一组方向识别电路、一组信号合成电路共同构成，每组放大电路、整形电路、边沿触发电路依次串联连接，两组整形电路又分别与方向识别电路相连接，两组边沿触发电路又分别与信号合成电路相连接，信号合成电路和方向识别电路设有输出端。
5.根据权利要求1所述的井下感应式涡轮流量传感器，其特征在于所述的放大电路是由电阻R1、R2、R5、R6、电容C1、运放集成块IC1构成，电阻R1的一端与电源相连接，电阻R2的一端接地，电阻R1、R2的另一端与电阻R5、R6的一端相连接，电阻R5的另一端与运放集成块IC1的脚2、电容C1的一端相连接，电阻R6的另一端与运放集成块IC1的脚3相连接，运放集成块IC1的脚7接电源，脚4接地，脚6与电容C1的另一端以及整形电路相连接，其脚2、脚3还分别连接感应线圈。
6.根据权利要求1所述的井下感应式涡轮流量传感器，其特征在于所述的整形电路是由斯密特整形集成块IC3C、IC3D串联连接构成。
专利摘要一种井下感应式涡轮流量传感器,是由涡轮架、涡轮及宝石轴承组成的涡轮装置和传感仪器构成,传感仪器是在仪器壳体内设有由感应线圈构成的传感探头和与其相连的检测电路,传感仪器的壳体通过丝扣与涡轮装置的涡轮架及上宝石轴承座相连接。本实用新型具有以下优点:传感探头牢固可靠,测试成功率高;测量范围大,在涡轮流量仪使用范围内均能适用;使用寿命长可达2000小时以上;结构简单易维修,价格低。
文档编号G01F1/115GK2466610SQ0120444
公开日2001年12月19日 申请日期2001年2月27日 优先权日2001年2月27日
发明者顾根堂, 仝彦辉, 刘印堂 申请人:大港油田集团测井公司