鉆井液密度傳感器制造技術

本實用新型專利技術涉及鉆井液密度測量裝置技術領域，是一種鉆井液密度傳感器，包括安裝桿、防爆盒、變送電路板、拉力傳感器、連接桿和重錘體；防爆盒內固定安裝有變送電路板，變送電路板上設有密度信號輸入端、密度信號輸出端、供電輸入端和供電輸出端，密度信號輸入端和供電輸出端分別與拉力傳感器的信號輸出端和供電端電連接在一起；拉力傳感器的彈性體的底部固定安裝有連接桿，連接桿的底部固定安裝有重錘體。本實用新型專利技術結構合理而緊湊，其可通過密度信號輸入端接收拉力傳感器的信號，然后由變送電路板完成數據信號處理后通過密度信號輸出端向讀取密度的裝置發出密度信號；具有結構簡單，安裝方便，不限于環境的影響，且精度高的特點。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
鉆井液密度傳感器
本技術涉及鉆井液密度測量裝置
，是一種鉆井液密度傳感器。
技術介紹
目前常用的鉆井液密度傳感器多以壓差式密度傳感器為主，其使用密封油路傳壓，且通過測量間隔安裝的膜片間的壓力差完成密度測量，其存在結構復雜笨重，對安裝環境要求較高，攜帶和安裝不便，且測量精度不理想的問題。
技術實現思路
本技術提供了一種鉆井液密度傳感器，克服了上述現有技術之不足，其能有效解決現有壓差式密度傳感器存在結構復雜笨重，對安裝環境要求較高，攜帶和安裝不便，且測量精度不理想的問題。 本技術的技術方案是通過以下措施來實現的:一種鉆井液密度傳感器，包括安裝桿、防爆盒、變送電路板、拉力傳感器、連接桿和重錘體；安裝桿上分別固定安裝有防爆盒和拉力傳感器；防爆盒內固定安裝有變送電路板，變送電路板上設有密度信號輸入端、密度信號輸出端、供電輸入端和供電輸出端，密度信號輸入端和供電輸出端分別與拉力傳感器的信號輸出端和供電端電連接在一起；拉力傳感器的彈性體的底部固定安裝有連接桿，連接桿的底部固定安裝有重錘體。 下面是對上述技術技術方案的進一步優化或/和改進: 上述重錘體可呈錐體狀，重錘體的頂部固定有連接環，連接桿和重錘體通過連接環固定安裝在一起。 上述重錘體可呈空心錐體狀，重錘體上有與其內腔相通的配重窗口，配重窗口內安裝有能裝卸且能密封的配重塞。 上述配重窗口內可有內錐管螺紋，配重塞為能與內錐管螺紋相配合的絲堵。 上述對應重錘體位置的安裝桿上可固定安裝有圍繞在重錘體四周的防護罩，防護罩上間隔分布有通液孔。 上述防護罩可呈截面為圓形或方形的筒狀，防護罩上間隔均布有通液孔。 上述連接桿可包括上接桿、緩沖彈簧和下接桿，上接桿、緩沖彈簧和下接桿由上至下依次固定安裝在一起，上接桿的上端與拉力傳感器的彈性體的底部固定安裝在一起，下接桿的底部與重錘體的上端固定安裝在一起。 上述變送電路板上可集成有帶溫度補償的恒流源電路、能將拉力傳感器的輸出信號放大并調整為方便直接測量的電壓信號的信號放大電路和能調節增益及零位的調節電路。 本技術結構合理而緊湊，其通過采用拉力傳感器可提高密度測量精度，使用時，可通過外部電源供電輸入端為變送電路板供電，再通過供電輸出端為拉力傳感器供電，并通過密度信號輸入端接收拉力傳感器的差分電壓信號，然后可由變送電路板完成數據信號處理后通過密度信號輸出端向讀取密度的裝置發出密度信號；具有結構簡單，安裝使用方便，不限于環境的影響，且測量精度高的特點。 【附圖說明】 附圖1為本技術最佳實施例的主視結構示意圖。 附圖2為附圖1的右視局部剖視結構示意圖。 附圖中的編碼分別為:1為安裝桿，2為防爆盒，3為拉力傳感器，4為重錘體，5為連接環，6為配重塞，7為防護罩，8為通液孔，9為上接桿，10為緩沖彈簧，11為下接桿。 【具體實施方式】 本技術不受下述實施例的限制，可根據本技術的技術方案與實際情況來確定具體的實施方式。 在本技術中，為了便于描述，各部件的相對位置關系的描述均是根據說明書附圖1的布圖方式來進行描述的，如:前、后、上、下、左、右等的位置關系是依據說明書附圖的布圖方向來確定的。 下面結合實施例及附圖對本技術作進一步描述: 如附圖1、2所示，該鉆井液密度傳感器包括安裝桿1、防爆盒2、變送電路板、拉力傳感器3、連接桿和重錘體4；安裝桿1上分別固定安裝有防爆盒2和拉力傳感器3；防爆盒 2內固定安裝有變送電路板，變送電路板上設有密度信號輸入端、密度信號輸出端、供電輸入端和供電輸出端，密度信號輸入端和供電輸出端分別與拉力傳感器3的信號輸出端和供電端電連接在一起；拉力傳感器3的彈性體的底部固定安裝有連接桿，連接桿的底部固定安裝有重錘體4。拉力傳感器3又叫電阻應變式傳感器，是一種將物理信號轉變為可測量的電信號輸出的裝置，其工作原理為:彈性體(彈性元件，敏感梁)在外力作用下產生彈性變形，使粘貼在其表面的電阻應變片(轉換元件)也隨同產生變形，電阻應變片變形后，它的阻值將發生變化(增大或減小),再經相應的測量電路把這一電阻變化轉換為電信號(電壓或電流),從而完成了將外力變換為電信號的過程，具有精度高，測量范圍廣，壽命長，結構簡單，頻響特性好，能在惡劣條件下工作，易于實現小型化、整體化和品種多樣化等優點。在使用過程中，將密度信號輸出端與讀取密度的裝置電連接在一起，將供電輸入端與外部電源電連接在一起，然后移動安裝桿1并將重錘體4完全浸沒入鉆井液中；此時，可通過外部電源供電輸入端為變送電路板供電，再通過供電輸出端為拉力傳感器3供電，并通過密度信號輸入端接收拉力傳感器3的差分電壓信號，然后可由變送電路板完成數據信號處理后通過密度信號輸出端向讀取密度的裝置發出密度信號；再通過調整變送電路板的設置使其輸出的電信號與其受到的浮力成正比，而根據阿基米德定理，浮力正比于鉆井液密度，由此即可測量出鉆井液的密度；可通過將重錘體4完全浸沒在不同位置的鉆井液中測量出多組數據，然后求取其平均值，從而提高其測量精度；其具有結構簡單，安裝使用方便，不限于環境的影響，且測量精度高的特點。 可根據實際需要，對上述鉆井液密度傳感器作進一步優化或/和改進: 如附圖1、2所示，重錘體4呈錐體狀，重錘體4的頂部固定有連接環5，連接桿和重錘體4通過連接環5固定安裝在一起。這樣可便于識別重錘體4是否完全浸沒入鉆井液內，且可減小誤差，提高測量精度。 如附圖1、2所示，重錘體4呈空心錐體狀，重錘體4上有與其內腔相通的配重窗口，配重窗口內安裝有能裝卸且能密封的配重塞6。這樣可便于使其根據實際情況進行配重，從而確保重錘體4能夠完全浸沒入各種情況的鉆井液內，滿足多種需求。根據需求，配重窗口可位于重錘體4的側壁或底部的任意位置；且配重塞6可采用現有公知技術，如膠塞坐寸。 如附圖1、2所示，配重窗口內有內錐管螺紋，配重塞6為能與內錐管螺紋相配合的絲堵。采用錐管螺紋即可實現良好密封，還具有裝卸方便的特點。根據需求，配重塞6為絲堵時，其旋入端的端面可設有內一字或十字凹槽。 如附圖1、2所示，對應重錘體4位置的安裝桿1上固定安裝有圍繞在重錘體4四周的防護罩7，防護罩7上間隔分布有通液孔8。由于鉆井液會有一點的擾動，增設緩沖彈簧10能減緩因鉆井液擾動而導致的檢測信號不穩定的問題，從而提高測量精度。 如附圖1、2所示，防護罩7呈截面為圓形或方形的筒狀，防護罩7上間隔均布有通液孔8。這樣可進一步提聞測量精度。 如附圖1、2所示，連接桿包括上接桿9、緩沖彈簧10和下接桿11，上接桿9、緩沖彈簧10和下接桿11由上至下依次固定安裝在一起，上接桿9的上端與拉力傳感器3的彈性體的底部固定安裝在一起，下接桿11的底部與重錘體4的上端固定安裝在一起。由于鉆井液會有一點的擾動，增設緩沖彈簧10能進一步減緩因鉆井液擾動而導致的檢測信號不穩定的問題，提高其測量精度。 如附圖1、2所示，變送電路板上集成有帶溫度補償的恒流源電路、能將拉力傳感器3的輸出信號放大并調整為方便直接測量的電壓信號的信號放大電路和能調節增益及零位的調節電路。根據需求，恒流源電路、信號放大電路和調節電路均可以采用現有公知技術。 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鉆井液密度傳感器，其特征在于包括安裝桿、防爆盒、變送電路板、拉力傳感器、連接桿和重錘體；安裝桿上分別固定安裝有防爆盒和拉力傳感器；防爆盒內固定安裝有變送電路板，變送電路板上設有密度信號輸入端、密度信號輸出端、供電輸入端和供電輸出端，密度信號輸入端和供電輸出端分別與拉力傳感器的信號輸出端和供電端電連接在一起；拉力傳感器的彈性體的底部固定安裝有連接桿，連接桿的底部固定安裝有重錘體。

【技術特征摘要】
1.一種鉆井液密度傳感器，其特征在于包括安裝桿、防爆盒、變送電路板、拉力傳感器、連接桿和重錘體；安裝桿上分別固定安裝有防爆盒和拉力傳感器；防爆盒內固定安裝有變送電路板，變送電路板上設有密度信號輸入端、密度信號輸出端、供電輸入端和供電輸出端，密度信號輸入端和供電輸出端分別與拉力傳感器的信號輸出端和供電端電連接在一起；拉力傳感器的彈性體的底部固定安裝有連接桿，連接桿的底部固定安裝有重錘體。2.根據權利要求1所述的鉆井液密度傳感器，其特征在于重錘體呈錐體狀，重錘體的頂部固定有連接環，連接桿和重錘體通過連接環固定安裝在一起。3.根據權利要求2所述的鉆井液密度傳感器，其特征在于重錘體呈空心錐體狀，重錘體上有與其內腔相通的配重窗口，配重窗口內安裝有能裝卸且能密封的配重塞。4.根據權利要求3所述的鉆井液密度傳感器，其特征在于配重窗口內有內錐管螺紋，配重塞為能與內錐管螺紋相配合的絲堵。5.根據權利要求1或2或3或4所述的鉆井液密度傳感器，其特征在于對應重錘體位置的安裝桿上固定安裝有圍繞在重錘體四周的防護罩，防護罩上間隔分布有通液孔。6.根據權利要求5所述的鉆井液密度傳感器...

【專利技術屬性】
技術研發人員：范江華，朱緒壯，張莉霞，
申請(專利權)人：中國石油集團西部鉆探工程有限公司，
類型：新型
國別省市：新疆;65