一種壓力測量裝置及系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及水壓致裂地應力測量技術領域，具體而言，涉及一種壓力測量裝置及系統。
【背景技術】
[0002]目前，水壓致裂法是測量地殼深層巖體地應力狀態的一種有效方法，是當前最重要的國際公認的原地應力測量方法之一，因此，被廣泛的應用于地應力測量工作。
[0003]當前，相關技術中提供了一種壓力測量系統主要是:在水壓致裂測量過程中，用一對封隔器(在孔底測量的情況可采用單封隔器)座封形成封隔段，使用高壓水栗通過鉆桿或者高壓軟管對封隔段以恒定流量注水加壓，根據現場測量儀器記錄的壓力-時間曲線判斷孔壁破裂產生或破裂重張，確定關閉壓力、重張壓力等關鍵參數，測量目標位置的地應力信息。現場工作中一般由兩個或者更多操作員對測量系統進行操作，分別操作記錄儀器和高壓水栗。當前技術應用中壓力傳感器、流量計通過電纜連接到高速采集儀器，采集數據傳輸至計算機進行記錄，一般傳輸為模擬信號，測量精度、穩定度較差，且高壓水栗距離計算機較遠，操作員較難通過壓力傳感器采集數據來控制栗的工作狀態，只能通過高壓栗體自帶的指針式壓力表操作栗的開關，由于不同壓力表的測量之間有固有的誤差，當前操作模式不利于測量過程的準確控制。另外，水壓致裂測試工作在野外鉆井現場進行，工作環境比較惡劣，電力供應不穩定，人員復雜，壓力測量系統容易受到許多客觀因素影響，導致數據采集質量下降，甚至測量數據丟失。
[0004]在實現本實用新型的過程中，實用新型人發現相關技術中至少存在以下問題:由于壓力測量系統采集到的數據需要傳輸至計算機中進行記錄，且一般情況下，以模擬信號的形式進行傳輸，容易受到測量環境、電力供應等因素影響，數據傳輸過程中容易受到干擾或者丟失，導致記錄的數據不準確或者不完整，從而影響后續整個測量工程作業的質量和進度。
【實用新型內容】
[0005]有鑒于此，本實用新型實施例的目的在于提供一種壓力測量裝置及系統，以解決相關技術中由于壓力測量系統采集到的數據需要傳輸至計算機中進行記錄，且一般情況下，以模擬信號的形式進行傳輸，容易受到測量環境、電力供應等因素影響，數據傳輸過程中容易受到干擾或者丟失，導致記錄的數據不準確或者不完整，從而影響后續整個測量工程作業的質量和進度。
[0006]第一方面，本實用新型實施例提供了一種壓力測量裝置，該裝置包括:依次連接的壓力傳感器、信號調理電路、模數轉換器、采集控制器和存儲器，以及與外界供電系統相連接的電容儲能器；
[0007]所述壓力傳感器采集被測點的壓力物理信號，將所述壓力物理信號轉化為壓力模擬電信號，將所述壓力模擬電信號傳輸至所述信號調理電路；
[0008]所述信號調理電路對所述壓力模擬電信號進行激勵以及阻抗匹配處理，輸出處理后的壓力模擬電信號至所述模數轉換器；
[0009]所述模數轉換器將處理后的所述壓力模擬電信號轉換為壓力數字信號，將所述壓力數字信號傳輸至所述采集控制器中；
[0010]所述采集控制器將所述壓力數字信號保存至所述存儲器，通過通訊總線將所述壓力數字信號傳輸至外部的設備；
[0011]所述電容儲能器均與所述壓力傳感器、所述信號調理電路、所述模數轉換器、所述采集控制器、以及所述存儲器電連接，用于向所述壓力傳感器、所述信號調理電路、所述模數轉換器、所述采集控制器、以及所述存儲器輸送電能。
[0012]結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，上述測量裝置還包括:隔離供電元件，所述隔離供電元件設置于所述電容儲能器和外界供電系統之間，用于消除所述外界供電系統輸出的干擾信號。
[0013]結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，上述裝置還包括:第一通訊總線控制器，所述第一通訊總線控制器與所述采集控制器相連接，用于對所述采集控制器輸出的壓力數字信號進行協議轉換，將轉換后的所述壓力數字信號通過所述通訊總線傳輸至所述外部的設備。
[0014]結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，上述通訊總線上設置有多個數據輸出接口。
[0015]結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，上述裝置還包括:無線通信模塊，所述無線通信模塊分別與所述采集控制器和移動終端相連接，用于將所述采集控制器輸出的壓力數字信號以無線通信的形式發送至所述移動終端；所述無線通信模塊還用于接收所述移動終端發送的操作員輸入的控制信號，以使所述采集控制器根據所述控制信號對相關參數進行設置。
[0016]結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，上述采集控制器上設置有以下中的一種或多種接口 =HART接口、RS232接口、USB接口，可以傳輸采集數據和控制信息。
[0017]第二方面，本實用新型實施例還提供了一種壓力測量系統，該測量系統包括上述壓力測量裝置，還包括:外部的設備；
[0018]所述外部的設備包括:至少一個數據記錄器和至少一個數據顯示器；
[0019]所述數據記錄器連接在所述通訊總線上，用于記錄所述壓力測量裝置采集的壓力數字信號；
[0020]所述數據顯示器分布在所述通訊總線上，用于在不同工位接收并顯示所述壓力測量裝置傳輸的壓力數字信號。
[0021]結合第二方面，本實用新型實施例提供了第二方面的第一種可能的實施方式，其中，上述數據顯示器包括:微控制器、第二通訊總線控制器和顯示元件，所述顯示元件包括:模擬式顯示元件，和/或數字式顯示元件；所述微控制器的一端通過所述第二通訊總線控制器連接至所述通訊總線；所述微控制器的另一端與所述顯示元件連接。
[0022]本實用新型實施例提供的一種壓力測量裝置及系統，其中，該測量裝置包括:依次連接的壓力傳感器、信號調理電路、模數轉換器、采集控制器和存儲器，以及與外界供電系統相連接的電容儲能器，該電容儲能器向壓力傳感器、信號調理電路、模數轉換器、采集控制器、以及存儲器輸送電能；采集控制器將壓力數字信號保存至存儲器，通過通訊總線將壓力數字信號傳輸至外部的設備。本實用新型實施例通過將壓力傳感器、信號調理電路、模數轉換器和采集控制器集成到一個模塊中進行壓力測量，提高了測量數據的準確性，并且通過增加存儲器，將采集控制器中的壓力數字信號進行快速存儲，以防止測量數據丟失，保證了測量數據的完整性，同時，還通過增加電容儲能器，以在外界測量環境惡劣而導致外界供電系統斷電的情況下提供應急電力供應，可以實現最大限度防止數據丟失。
[0023]為使本實用新型的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。
【附圖說明】
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