专利名称：无接触电磁式井径传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种井径仪，特别是涉及一种井径仪的传感器。
背景技术：
在石油地质测井领域中，井径仪的使用非常普遍。不论是在裸眼 井还是套管井，井径测量是必不可少的项目。对于井径仪来说，井径 仪传感器是仪器的核心的部分。传统井径仪的传感器大多采用可变电
阻式或可变电感式，图1是目前使用的X""Y井径仪原理图，图中的 部件8是可变电阻器，它的阻值随井径大小而变化。井径的测量是通 过一套机械传动机构把井径尺寸的变化转换为可变电阻值的变化来 完成。这样的井径仪存在的问题是(1)复杂机械传动机构和接触的 磨损，会造成测量误差；(2)连杆9工作在动密封状态，容易因密封 不好而造成测量失败。(3)仪器维修和保养复杂。 发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷,提供一种无接触 电磁式井径传感器，由于去掉了复杂的机械传动机构和动密封，使测 量成功率和测量精度大大提高。
本实用新型的技术方案是 一种无接触电磁式井径传感器，其特 征是该传感器由发射线圈L3、接收线圈Ll和L2、导磁体和导磁铁芯 组成，其中发射线圈L3、接收线圈Ll和L2、导磁铁芯均放在密封外 壳内，导磁体放在密封外壳外，接收线圈L1和L2差分串联，密封外壳是用相对导磁率很低的不锈钢制成。
本实用新型采用无接触电磁耦合代替机械传动机构和可变电阻， 可以避免因机械传动和接触件磨损而产生的测量误差，也可以因省去 机械传动机构的动密封,使仪器维修保养大大方便，不但能节省人力, 还能提高仪器的测量精度和测井成功率。
图1是X—Y井径仪工作原理图。
图2是无接触电磁式井径传感器井径臂在合拢状态原理图。 图3是无接触电磁式井径传感器井径臂在张开状态原理图。 图4是无接触电磁式井径传感器特性曲线图。 图5是井径臂合拢时井径传感器输入输出波形图。 图6是井径臂张开时井径传感器输入输出波形图。
具体实施方式
从图2中可以看出
(1) 传感器是由高导磁铁心2、线圈L1、 L2和L3、导磁体6组
成；
(2) 高导磁铁心2、线圈L1、 L2和L3放在井径仪密封外壳l 内部，导磁体6放在井径仪密封外壳1的外部，它们通过电磁相互耦 合；井径仪密封外壳l是用相对导磁率很低的不锈钢制成的。
(3) 铁心线圈的磁通是由Ol、 <D2组成；
(4) 导磁体6与高导磁铁心2和线圈L1、 L2和L3的相对位置， 随着井径臂7张开而变化。磁通Ol、 02也随着变化。井径仪开始工作时，井径臂7在合拢状态，如图2所示，导磁 体6与导磁铁心2和线圈L1、 L2、 L3的相对位置对称，磁通Ol、 0>2相等。由于Ll和L2的圈数相等，所以L3在Ll、 L2中产生的感 应电压也幅度相等。由于L1和L2是差分串联的，此时传感器输出 的电压为零，如图5所示。当井径臂7张开时，如图3所示，导磁体 6相对导磁铁心2和线圈Ll、 L2 、 L3的位置也随着变化。此时， 磁通0>1、 (D2不再相等(01>0>2),差分串联的线圈L1、 L2输出 电压V12不再为零，如图6所示，测量输出信号是随井径臂7张开的 角度变大而增加。如图4所示，传感器输出电压V12和井径尺寸近似 成正比关系。
在整个测井工作过程中，导磁铁心2和线圈密封不动，由井径臂 7带动导磁体6运动，从而通过改变磁路的磁阻来实现井径测量。
井径仪在石油部门使用的数量非常多，如果都采用无接触电磁式 井径传感器来代替目前井径仪的传感器，将会大大地提高井径仪的测 量精度和使用寿命，而且还可以节省大量的维修人力。
权利要求1、一种无接触电磁式井径传感器，其特征是该传感器由发射线圈L3、接收线圈L1和L2、导磁体(6)、导磁铁芯(2)组成，其中发射线圈L3、接收线圈L1和L2、导磁铁芯(2)均放在密封外壳(1)内，导磁体(6)放在密封外壳(1)外，接收线圈L1和L2差分串联，密封外壳(1)是用不锈钢制成。
专利摘要本实用新型提供一种无接触电磁式井径传感器，采用电磁耦合代替传统的可变电阻或可变电感方式的新型井径传感器。该传感器的发射线圈L3、接收线圈L1和L2放在密封外壳内，导磁体放在密封外壳外，密封外壳是用相对导磁率很低的不锈钢制成的。导磁体与线圈L1、L2、L3之间通过电磁耦合来完成井径传感器的任务。传感器输出电压V12和井径尺寸近似成正比关系。采用无接触电磁式井径传感器的主要优点是省去动密封和复杂的机械传动，使井径仪测量精度提高、维修保养方便。
文档编号G01D5/14GK201381853SQ20092003249
公开日2010年1月13日 申请日期2009年4月8日 优先权日2009年4月8日
发明者张国辉, 詹保平 申请人:西安威盛电子仪器有限公司