隨鉆測量脈沖器測試器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種隨鉆測量脈沖器測試器，該測試器包含：脈沖驅動電路，其電路連接被測隨鉆測量脈沖器，驅動被測隨鉆測量脈沖器的小閥頭工作；檢測裝置，其檢測輸出被測隨鉆測量脈沖器的工作電壓、工作電流和脈沖器拉力；控制電路，其向脈沖驅動電路輸出控制信號驅動脈沖驅動電路周期性的輸出驅動脈沖信號，采集檢測裝置輸出的工作電壓、工作電流、脈沖器拉力。本實用新型能快速準確的完成檢測MWD脈沖器的小閥頭拉力，工作電流，工作電壓，為判定MWD脈沖器能否繼續使用提供準確的科學依據。
【專利說明】
隨鉆測量脈沖器測試器
技術領域
[0001]本實用新型涉及井下儀器設備的檢測技術，具體涉及一種隨鉆測量脈沖器測試器。
【背景技術】
[0002]近年來，無線隨鉆測量工藝在水平井、定向井和垂直井鉆井過程中，已得到廣泛應用并日益成熟。脈沖發生器作為MWD(隨鉆測量、無線隨鉆測斜儀)必不可少的一部分，其質量的好壞直接影響到井下儀器串的正常使用。
[0003]目前，只能根據簡單的電壓、電流表、機械式拉力計來粗略大概的判斷該MWD脈沖器的好壞。在檢測時由于萬用表的采集速度的限制所顯示的電流無法準確的讀取，機械式拉力計更是無法快速準確的讀取拉力值。這對MffD脈沖器的檢修來說是很不精確的，而且生產或檢修后也沒有相關的歷史數據保存。這樣對井下儀器的使用就存在安全隱患，甚至引發生產事故。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型提供一種隨鉆測量脈沖器測試器，實現檢測并輸出隨鉆測斜脈沖器的工作參數數據，為判定隨鉆測斜脈沖器的工作狀態提供依據。
[0005]為實現上述目的，本實用新型提供一種隨鉆測量脈沖器測試器，其特點是，該測試器包含:
[0006]脈沖驅動電路，其電路連接被測隨鉆測量脈沖器，向被測隨鉆測量脈沖器輸出驅動脈沖信號，驅動被測隨鉆測量脈沖器的小閥頭工作；
[0007]檢測裝置，其電路連接被測隨鉆測量脈沖器，并機械連接被測隨鉆測量脈沖器的小閥頭，檢測輸出被測隨鉆測量脈沖器的工作電壓、工作電流和脈沖器拉力；
[0008]控制電路，其電路連接脈沖驅動電路和檢測裝置，向脈沖驅動電路輸出控制信號驅動脈沖驅動電路周期性的輸出驅動脈沖信號，采集檢測裝置輸出的工作電壓、工作電流、脈沖器拉力進行上傳。
[0009]上述檢測裝置包含:
[0010]壓力傳感器，其機械連接被測隨鉆測量脈沖器的小閥頭，輸出端電路連接控制電路，檢測被測隨鉆測量脈沖器的脈沖器拉力上傳至控制電路；
[0011 ]電流檢測電路，其電路連接被測隨鉆測量脈沖器，輸出端電路連接控制電路，檢測被測隨鉆測量脈沖器的工作電流上傳至控制電路；
[0012]電壓檢測電路，其電路連接被測隨鉆測量脈沖器，輸出端電路連接控制電路，檢測被測隨鉆測量脈沖器的工作電壓上傳至控制電路。
[0013]上述測試器還包含與控制電路電路連接的網絡通訊電路，網絡通訊電路通過網絡通訊連接遠程終端，向遠程終端上傳被測隨鉆測量脈沖器的脈沖器拉力、工作電流和工作電壓。
[0014]上述遠程終端包含:圖表電路，和電路連接圖表電路輸出端的顯示裝置;圖表電路接收隨鉆測量脈沖器測試器上傳的脈沖器拉力、工作電流和工作電壓，轉換為圖表信號，圖表信號傳輸至顯示裝置顯示脈沖器拉力、工作電流和工作電壓的同步曲線。
[0015]上述遠程終端包含存儲電路，接收和存儲隨鉆測量脈沖器測試器上傳的脈沖器拉力、工作電流和工作電壓。
[0016]上述測試器還包含與控制電路電路連接的顯示設備，顯示設備接收并顯示控制電路輸出的被測隨鉆測量脈沖器的傳脈沖器拉力、工作電流和工作電壓。
[0017]上述測試器還包含為隨鉆測量脈沖器測試器和被測隨鉆測量脈沖器供電的電源變換電路。
[0018]上述電源變換電路包含:
[0019]AC/DC電路，其輸入端外接電源，將交流市電轉為24V直流電，輸出至被測隨鉆測量脈沖器和DC/DC電路；
[0020]DC/DC電路，接收AC/DC電路的24V直流電轉為5V直流電，為隨鉆測量脈沖器測試器供電。
[0021]上述脈沖驅動電路的輸出端與被測隨鉆測量脈沖器之間電路連接有保護電路。
[0022]上述檢測裝置還包含安全箱，脈沖驅動電路和控制電路設置于該安全箱中。
[0023]本實用新型隨鉆測量脈沖器測試器和現有技術的隨鉆測量脈沖器測試技術相比，其優點在于，本實用新型能快速準確的完成檢測MWD脈沖器的小閥頭拉力，工作電流，工作電壓，并將相關數據繪制成曲線并可記錄保存全部測得的參數數據，為判定MWD脈沖器能否繼續使用提供準確的科學依據。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型隨鉆測量脈沖器測試器的模塊圖；
[0025]圖2為本實用新型隨鉆測量脈沖器測試器的一種實施例的模塊圖；
[0026]圖3為本實用新型隨鉆測量脈沖器測試器的一種實施例的示意圖；
[0027]圖4為脈沖驅動電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0028]以下結合附圖，進一步說明本實用新型的具體實施例。
[0029]如圖1所示，本實用新型公開了一種針對被測隨鉆測量(MWD)脈沖器160的測試器，該測試器包含:脈沖驅動電路120、檢測裝置130、控制電路110、網絡通訊電路140和顯示設備 150。
[0030]脈沖驅動電路120輸出端電路連接被測隨鉆測量脈沖器160，向被測隨鉆測量脈沖器160輸出驅動脈沖信號，驅動被測隨鉆測量脈沖器160的小閥頭工作。
[0031 ]進一步的，脈沖驅動電路120的輸出端與被測隨鉆測量脈沖器160之間電路連接有保護電路。
[0032]檢測裝置130包含:壓力傳感器131、電流檢測電路132和電壓檢測電路133。
[0033]壓力傳感器131機械連接被測隨鉆測量脈沖器160的小閥頭，輸出端電路連接控制電路110，檢測被測隨鉆測量脈沖器160的脈沖器拉力上傳至控制電路110。
[0034]電流檢測電路132電路連接被測隨鉆測量脈沖器160，輸出端電路連接控制電路110，檢測被測隨鉆測量脈沖器160的工作電流上傳至控制電路110。
[0035]電壓檢測電路133電路連接被測隨鉆測量脈沖器160，輸出端電路連接控制電路110，檢測被測隨鉆測量脈沖器160的工作電壓上傳至控制電路110。
[0036]控制電路110采用集成電路實現，其電路連接脈沖驅動電路120和檢測裝置130，向脈沖驅動電路120輸出控制信號來驅動脈沖驅動電路120周期性的輸出驅動脈沖信號，并且采集檢測裝置130輸出的工作電壓、工作電流、脈沖器拉力進行上傳或本地顯示。
[0037]顯示設備150與控制電路110電路連接，顯示設備150接收控制電路110采集和輸出的被測隨鉆測量脈沖器160的傳脈沖器拉力、工作電流和工作電壓的參數，并以可視化的形式對傳脈沖器拉力、工作電流和工作電壓的參數進行本地顯示。
[0038]網絡通訊電路140與控制電路110電路連接，該網絡通訊電路140通過有線或無線方式網絡通訊連接遠程終端170，向遠程終端170上傳控制電路110采集的被測隨鉆測量脈沖器160的脈沖器拉力、工作電流和工作電壓。
[0039]測試器還包含為隨鉆測量脈沖器測試器和被測隨鉆測量脈沖器供電的電源變換電路。該電源變換電路包含:AC/DC電路和DC/DC電路。
[0040]AC/DC電路輸入端外接電源，將外接電源輸入的交流市電轉為24V直流電，輸出至被測隨鉆測量脈沖器160和DC/DC電路。
[0041 ] DC/DC電路接收AC/DC電路的24V直流電轉為5V直流電，為隨鉆測量脈沖器測試器的脈沖驅動電路120、檢測裝置130、控制電路110、網絡通訊電路140和顯示設備150進行供電。
[0042]遠程終端170包含:圖表電路，和電路連接圖表電路輸出端的顯示裝置.圖表電路用于接收隨鉆測量脈沖器測試器上傳的脈沖器拉力、工作電流和工作電壓，轉換為圖表信號，圖表信號傳輸至顯示裝置，以圖表的形式顯示脈沖器拉力、工作電流和工作電壓的同步曲線(電流、電壓、拉力曲線)。
[0043]遠程終端170還包含存儲電路，存儲電路用于接收隨鉆測量脈沖器測試器上傳的脈沖器拉力、工作電流和工作電壓，將脈沖器拉力、工作電流和工作電壓以圖表、參數的形式并與其他的出廠時間、維修記錄等一并存儲。
[0044]如圖2所示，公開了一種MWD脈沖器測試器的實施例。該測試器為一臺可移動的安全箱，其包含控制電路210，分別與控制電路210電路連接的壓力傳感器220、電流檢測電路230、電壓檢測電路240、網絡通訊電路270、顯示設備260、電源變換模塊250、脈沖驅動電路280。
[0045]本實施例中，壓力傳感器220采用型號為FL-25 1kg的拉力傳感器，用于檢測MWD脈沖器小閥頭的拉力。電流檢測電路230采用型號為MAX9643U的電流檢測芯片組成的電路來檢測脈沖器的工作電流。電壓檢測電路240采用型號為0P295的運放芯片組成的電路來檢測脈沖器的工作電壓。
[0046]本實施例中，控制電路210采用型號為DSPIC33FJ256GP710A的MCU或集成電路。根據控制電路210設定的檢測頻率，控制電路210控制分別周期性的檢測MWD脈沖器的工作電流、工作電壓。其中檢測周期設定為5mS，此檢測周期能很好的繪制出MffD脈沖器工作電流的曲線。控制電路210將采集到的數據排序并加上序號后存儲于控制電路210的RAM中。
[0047]脈沖驅動電路280依據控制面板上“寬度/周期”303調節旋鈕設定的脈沖寬度值由控制電路210控制脈沖驅動電路280輸出0-5V的驅動脈沖。驅動脈沖的負載能力為20mA。
[0048]顯示設備260采用液晶顯示器，其通過串口接收來自顯示設備260的數據。這些數據包括MWD脈沖器的工作電壓、工作電流、脈沖器拉力、驅動脈沖寬度。控制電路210向顯示設備260周期性的發送數據，周期的時間為0.5S。
[0049]網絡通訊電路270連接于計算機312與控制電路210之間。控制電路210周期性的向計算機312發送脈沖器的工作電流、工作電壓、拉力數據。這些數據的發送周期為1S。數據幀的格式為“楨頭、命令號、數據編號、數據、校驗、幀尾”。
[0050]電源變換模塊250包含:AC/DC電路(交流變直流電路)與DC/DC電路(直流變直流電路)。其中AC/DC電路采用型號為NES-75-24的芯片，將交流市電轉換成24V直流電。此直流電為DC/DC電路與MffD脈沖器提供電源。DC/DC電路采用型號為VRB2405的芯片，將直流24V轉換成直流5V。此直流電為控制電路210、壓力傳感器220、電流檢測電路230、電壓檢測電路240、顯示設備260、網絡通訊電路270、脈沖驅動電路280電路提供電源。
[0051]如圖3所示，為上述MWD脈沖器測試器實施例的示意圖，其控制面板上設有:壓力傳感器端口 301、脈沖輸出開關302、寬度/周期開關303、自動/手動開關304、液晶屏305、脈沖器電源端口 306、開度/周期調節旋鈕307、電源開關308、電源插座309和網口 310 JWD脈沖器測試器通過網口 310通信連接計算機312。
[0052]如圖2并結合圖3所示，上述MWD脈沖器測試器的具體工作流程如下:
[0053]控制電路210依據控制面板上“寬度/周期”調節旋鈕303設定的脈沖寬度值周期性的發送驅動脈沖，電源變換模塊250為MWD脈沖器提供24V的電源IWD脈沖器在接收到驅動脈沖信號后控制MffD脈沖器的小閥頭動作。同時與MWD脈沖器的小閥頭相連接的壓力傳感器220檢測到小閥頭的拉力。電流檢測電路230、電壓檢測電路240在控制電路210的控制下周期性的采集MffD脈沖器的工作電流、工作電壓。
[0054]采集到的脈沖器的電流、電壓、拉力信號依次分組排序并編號并存儲于單片機的RAM中。待控制電路210采集到的數據長度達到IS的數據量后，控制電路210便把數據通過網絡通訊電路270傳送至計算機312。計算機312將接收到的數據繪制成3條同步曲線，即脈沖器的電流、電壓、拉力曲線。計算機312依據設定好的電流閾值、電壓閾值、拉力閾值，自動的判斷MWD脈沖器的工作狀態。在經過15分鐘的測試后計算機312自動判定出MffD脈沖器的好壞，并指出不合格的項目。MWD脈沖器的電流、電壓、拉力曲線根據MWD脈沖器的編號可存儲于計算機312，并與其他的出廠時間、維修記錄等一并保存。
[0055]進一步的，在沒有連接計算機312的情況下通過控制面板上的液晶屏305人工觀察脈沖器工作時的電流及小閥頭的動作狀態亦可簡單判斷MffD脈沖器的好壞。
[0056]如圖4所示，為本實用新型公開的一種脈沖驅動電路的實施例，對驅動脈沖的負載能力進行了擴展。同時在驅動脈沖電路的輸出端增加了保護電路，防止了因接錯電源而將驅動輸出燒毀的可能，從而增加了電路的可靠性。
[0057]本實用新型提供的MffD脈沖器測試器是一種科學判定MWD脈沖器好壞的設備，采用檢測MWD脈沖器的脈沖器拉力、工作電流、電壓，根據設定閾值能自動完成MWD脈沖器性能判定。并通過網絡通訊模塊傳輸至計算機，大大方便了檢查、分析、備份歷史數據，有效提高了閘板防噴器使用的安全性。
[0058]盡管本實用新型的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本實用新型的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護范圍應由所附的權利要求來限定。
【主權項】
1.一種隨鉆測量脈沖器測試器，其特征在于，該測試器包含: 脈沖驅動電路，其電路連接被測隨鉆測量脈沖器，向被測隨鉆測量脈沖器輸出驅動脈沖信號，驅動被測隨鉆測量脈沖器的電磁線圈從而帶動小閥頭動作； 檢測裝置，其電路連接被測隨鉆測量脈沖器，并機械連接被測隨鉆測量脈沖器的小閥頭，檢測輸出被測隨鉆測量脈沖器的工作電壓、工作電流和脈沖器拉力； 控制電路，其電路連接脈沖驅動電路和檢測裝置，向脈沖驅動電路輸出控制信號驅動脈沖驅動電路周期性的輸出驅動脈沖信號，采集檢測裝置輸出的工作電壓、工作電流、脈沖器拉力進行上傳。2.如權利要求1所述的隨鉆測量脈沖器測試器，其特征在于，所述檢測裝置包含: 壓力傳感器，其機械連接被測隨鉆測量脈沖器的小閥頭，輸出端電路連接控制電路，檢測被測隨鉆測量脈沖器的脈沖器拉力上傳至控制電路； 電流檢測電路，其電路連接被測隨鉆測量脈沖器，輸出端電路連接控制電路，檢測被測隨鉆測量脈沖器的工作電流上傳至控制電路； 電壓檢測電路，其電路連接被測隨鉆測量脈沖器，輸出端電路連接控制電路，檢測被測隨鉆測量脈沖器的工作電壓上傳至控制電路。3.如權利要求1所述的隨鉆測量脈沖器測試器，其特征在于，所述測試器還包含與控制電路電路連接的網絡通訊電路，網絡通訊電路通過網絡通訊連接遠程終端，向遠程終端上傳被測隨鉆測量脈沖器的脈沖器拉力、工作電流和工作電壓。4.如權利要求3所述的隨鉆測量脈沖器測試器，其特征在于，所述遠程終端包含:圖表電路，和電路連接圖表電路輸出端的顯示裝置；圖表電路接收隨鉆測量脈沖器測試器上傳的脈沖器拉力、工作電流和工作電壓，轉換為圖表信號，圖表信號傳輸至顯示裝置顯示脈沖器拉力、工作電流和工作電壓的同步曲線。5.如權利要求3所述的隨鉆測量脈沖器測試器，其特征在于，所述遠程終端包含存儲電路，接收和存儲隨鉆測量脈沖器測試器上傳的脈沖器拉力、工作電流和工作電壓。6.如權利要求1所述的隨鉆測量脈沖器測試器，其特征在于，所述測試器還包含與控制電路電路連接的顯示設備，顯示設備接收并顯示控制電路輸出的被測隨鉆測量脈沖器的傳脈沖器拉力、工作電流和工作電壓。7.如權利要求1所述的隨鉆測量脈沖器測試器，其特征在于，所述測試器還包含為隨鉆測量脈沖器測試器和被測隨鉆測量脈沖器供電的電源變換電路。8.如權利要求7所述的隨鉆測量脈沖器測試器，其特征在于，所述電源變換電路包含: AC/DC電路，其輸入端外接電源，將交流市電轉為24V直流電，輸出至被測隨鉆測量脈沖器和DC/DC電路； DC/DC電路，接收AC/DC電路的24V直流電轉為5V直流電，為隨鉆測量脈沖器測試器供電。9.如權利要求1所述的隨鉆測量脈沖器測試器，其特征在于，所述脈沖驅動電路的輸出端與被測隨鉆測量脈沖器之間電路連接有保護電路。10.如權利要求1所述的隨鉆測量脈沖器測試器，其特征在于，所述檢測裝置還包含安全箱，脈沖驅動電路和控制電路設置于該安全箱中。
【文檔編號】G01D21/02GK205607444SQ201620422710
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月11日
【發明人】陸永鋼, 潘沖
【申請人】上海神開石油化工裝備股份有限公司, 上海神開石油設備有限公司, 上海神開石油科技有限公司