专利名称：一种用于传感器数据采集处理系统的防雷仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种防雷仪器，特别涉及一种用于传感器数据采集处理系统的防雷仪。
背景技术：
综合录井仪是一种应用于石油勘探现场的大型录井设备，其内部的数据处理器是各种传感器与工控机相连接的中间枢纽，它实时采集、处理和检测井场的传感器信号，将传感器信号转换为数字信号，传输给工控机做数据处理分析。由于传感器散落在井场的各个地方，直接暴露在户外，极易遭受雷击，很可能将雷击信号引入到传感器数据处理器和工控机，损坏机器设备，导致综合录井仪无法正常工作。现有技术中，井场的防雷设施一般在综合录井仪箱体外部装有避雷针和浪涌保护器。避雷针在使用时对安装要求较高，且防护范围有限，尤其钻井现场震动大，环境复杂，避雷针接地不良时即失去其保护作用。安装在配电箱内或配电箱附近的浪涌保护器对距离较远的综合录井仪的防护能力也极为有限。因此，根据上述现状，非常有必要提出一种用于传感器数据采集处理系统的防雷仪，其能对石油勘探现场的传感器数据处理器和上位工控机这样重要的设备进行有效地防雷保护。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种用于传感器数据采集处理系统的防雷仪，能够克服现有防雷措施不能有效应对雷电多发地区对传感器数据采集处理系统的雷击防护，其对由外部雷击引入到传感器端和电源端的雷电脉冲均具有抑制能力和防护效果，有效、可靠地保证传感器数据处理器和工控机的正常工作，为综合录井仪数据采集处理系统的质量提供了保障，避雷器工作状态的实时指示灯使用户操作起来更直观、方便，为处理系统故障提供有效手段。为了实现以上目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的—种用于传感器数据采集处理系统的防雷仪，其安装在外部的综合录井仪的机柜内，其金属外壳接地，包含传感器防雷系统，所述的传感器防雷系统的输入端与外部的传感器相连，其输出端与外部的传感器数据处理器的输入端相连；电源防雷系统，所述的电源防雷系统分别与传感器电源以及外部的传感器数据处理器相连。所述的传感器防雷系统包含相互串联的信号避雷器和指示装置；所述的信号避雷器的输入端与传感器相连，其输出端分别与指示装置以及外部的传感器数据处理器相连，该信号避雷器的接地端与防雷仪的金属外壳相连。所述的指示装置包含相互串联的比较器和指示灯，所述的比较器的输入端与所述的信号避雷器连接，所述的指示灯的输入端与比较器相连。所述的指示灯为高亮发光二极管。所述的电源防雷系统包含电源避雷器，其输入端与传感器数据处理器连接，其接地端与防雷仪的金属外壳相连。本实用新型与现有技术相比，具有以下优点1、对由外部雷击引入到传感器端和传感器电源端的雷电脉冲均具有抑制能力和防护效果；2、有效、可靠地保证传感器数据处理器和工控机的正常工作，为综合录井仪数据采集处理系统的质量提供了保障；3、避雷器工作状态的指示灯使用户操作起来更直观、方便，为处理系统故障提供有效手段。
图1为本实用新型一种用于传感器数据采集处理系统的防雷仪的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本实用新型做进一步阐述。如图1所示，一种用于传感器数据采集处理系统的防雷仪，其安装在外部的综合录井仪的机柜内，其金属外壳接地，包含传感器防雷系统和电源防雷系统。其中，传感器防雷系统的输入端与外部的传感器I相连，其输出端与外部的传感器数据处理器7的输入端相连；电源防雷系统分别与传感器电源5以及外部的传感器数据处理器7相连。在本实施例中，防雷仪9的金属外壳通过接地铜导线与综合录井仪的机柜外壳连接，即和大地直连；如图1所示，传感器防雷系统包含相互串联的信号避雷器2和指示装置；其中，信号避雷器2的输入端与传感器I相连，其输出端分别与指示装置以及外部的传感器数据处理器7相连，该信号避雷器2的接地端与防雷仪9的金属外壳相连，在本实施例中，信号避雷器2通过D型接插件分别与传感器I和防雷仪9相连，信号避雷器2的接地端通过多个铜支撑柱与防雷仪9的金属外壳有效连接；指示装置包含相互串联的比较器3和指示灯4，比较器3的输入端与信号避雷器2连接，指示灯4的输入端与比较器3相连。在本实施例中，比较器3选用型号为LM2901的四通道比较器，指示灯4为高亮发光二极管。当信号避雷器2损坏，电气特征表现为断路时，比较器3正端无电压，低于比较器3的参考电压，比较器3输出低电压，低电压无法点亮连接的指示灯4，指示灯4灯灭；反之，信号避雷器2正常工作，电气特征表现为短路时，比较器3正端连接传感器I输出的正电压，高于比较器3的参考电压，比较器3输出高电压，高电压点亮连接的指示灯4，指示灯4灯亮。如图1所示，电源防雷系统包含电源避雷器6，其输入端与传感器数据处理器7连接，其接地端与防雷仪9的金属外壳相连，在本实施例中，电源避雷器6的接地端同样通过多个铜支撑柱与防雷仪9的金属外壳有效连接。当有雷击信号进入该电源避雷器6时，雷击信号通过该电源避雷器6流入大地，限制过电压和过电流，消除浪涌电压，将外部侵入电压限制到仪器设备可以承受的正常工作电压以下，从而达到保护传感器电源5的目的。[0023]在本实施例中，当有若干个传感器I时，以设置36路传感器I为例，需设置18路信号传感器2，36路比较器3和指示灯4，以确保传感器数据采集处理系统的安全。当传感器I的数目继续扩展，同理，将传感器防雷系统的数目同步扩展即可。当外部传感器I或传感器电源5遭遇雷击时，雷电脉冲通过信号避雷器2或电源避雷器6导入大地，此时防雷仪9的金属外壳内各处电位相等，从而可以保证传感器1、传感器电源5、防雷仪9、传感器数据处理器7和工控机8等设备的安全。综上所述，本实用新型一种用于传感器数据采集处理系统的防雷仪，能够克服现有防雷措施不能有效应对雷电多发地区对传感器数据采集处理系统的雷击防护，其对由外部雷击引入到传感器端和传感器电源端的雷电脉冲均具有抑制能力和防护效果，有效、可靠地保证传感器数据处理器和工控机的正常工作，为综合录井仪数据采集处理系统的质量提供了保障，避雷器工作状态的实时指示灯使用户操作起来更直观、方便，为处理系统故障提供有效手段。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1.一种用于传感器数据采集处理系统的防雷仪，其安装在外部的综合录井仪的机柜内，其金属外壳接地，其特征在于，包含传感器防雷系统，所述的传感器防雷系统的输入端与外部的传感器(I)相连，其输出端与外部的传感器数据处理器(7)的输入端相连；电源防雷系统，所述的电源防雷系统分别与传感器电源(5)以及外部的传感器数据处理器(7)相连。
2.如权利要求1所述的用于传感器数据采集处理系统的防雷仪，其特征在于，所述的传感器防雷系统包含相互串联的信号避雷器(2)和指示装置；所述的信号避雷器(2)的输入端与传感器(I)相连，其输出端分别与指示装置以及外部的传感器数据处理器(7)相连， 该信号避雷器(2)的接地端与防雷仪(9)的金属外壳相连。
3.如权利要求2所述的用于传感器数据采集处理系统的防雷仪，其特征在于，所述的指示装置包含相互串联的比较器(3)和指示灯(4)，所述的比较器(3)的输入端与所述的信号避雷器(2)连接，所述的指示灯(4)的输入端与比较器(3)相连。
4.如权利要求3所述的用于传感器数据采集处理系统的防雷仪，其特征在于，所述的指示灯(4)为高亮发光二极管。
5.如权利要求1所述的用于传感器数据采集处理系统的防雷仪，其特征在于，所述的电源防雷系统包含电源避雷器(6)，其输入端与传感器数据处理器(7)连接，其接地端与防雷仪(9)的金属外壳相连。
专利摘要本实用新型公开了一种用于传感器数据采集处理系统的防雷仪，其安装在外部的综合录井仪的机柜内，其金属外壳接地，包含传感器防雷系统，所述的传感器防雷系统的输入端与外部的传感器相连，其输出端与外部的传感器数据处理器的输入端相连；电源防雷系统，所述的电源防雷系统分别与传感器电源以及外部的传感器数据处理器相连。本实用新型能够对由外部雷击引入到传感器端和电源端的雷电脉冲均具有抑制能力和防护效果，有效、可靠地保证传感器数据处理器和工控机的正常工作，为综合录井仪数据采集处理系统的质量提供了保障，避雷器工作状态的实时指示灯使用户操作起来更直观、方便，为处理系统故障提供有效手段。
文档编号H02H9/04GK202888828SQ201220625270
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者赵要强, 吴冠玮 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