作業試壓儀的製作方法
2023-07-22 01:42:31 1
專利名稱：作業試壓儀的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於石油採油工程中的油井測試儀器，尤其涉及油井關井憋壓過程中油壓的測試、記錄以及油壓信號的傳輸和處理。
目前，在我國油田現場中，一般是採取人工讀取壓力表的方法，獲取油井關井憋壓過程中壓力隨時間的變化曲線，這種方法只能完成測試任務，不便進行進一步的診斷和分析，而且容易出現造假資料的現象。針對這種情況，人們引進了微機技術來改變現狀，然而，由於選擇元件和結構設計不夠合理，還存在這樣一些缺陷對操作人員技術素質要求高，操作不簡便；抗幹擾能力差、不穩定；不便於進行數據傳輸通訊、不能對測試數據作進一步處理以及互換性、通用性差等。
本實用新型的目的是針對現有測試儀器的不足，提供一種使用性能高和測試準確、通用性強、適於各種輸出傳輸處理方式的油井作業試壓儀。
本實用新型的技術方案為本實用新型的作業試壓儀，包括機箱、面板、線路板、電源、信號輸入接口、信號輸出接口和主機，主機裝在線路板上，其信號輸入接口可以為A．現場的壓力信號接口，主機包括壓力傳感器、信號處理電路、模數轉換器、微處理器、程序存儲器和數據存儲器，信號輸入接口與主機的壓力傳感器相連，壓力傳感器經信號處理電路接至模數轉換器，模數轉換器與微處理器相連。在這種方式中，由於集成製作的主機大大減少了傳輸造成的信號失真，增加了本儀器的抗幹擾能力；或B．壓力傳感器信號接口，主機包括信號處理電路、模數轉換器、微處理器、程序存儲器和數據存儲器，信號輸入接口與主機的信號處理電路相連，信號處理電路經模數轉換器與微處理器相連；或C．帶有信號處理電路的壓力傳感器信號接口，主機包括模數轉換器、微處理器、程序存儲器和數據存儲器，信號輸入接口與主機的模數轉換器相連，模數轉換器接至微處理器。
在上述幾種方式中，由於壓力傳感器和主機的各組成元件均可以在現成的各種成品元件中選擇，使其通用性和互換性增強。
另外，上述的信號輸出接口可以為通訊接口和/或結果輸出接口和/或顯示器接口。由於測試信息可以在儀器內存儲、顯示、列印和向儀器外傳輸，使本儀器可以適用於現場的多種需要；而且，由於實現了全自動化，人員素質對儀器使用的影響很小。
由於採取了以上的技術方案，使本實用新型具備了使用性能高、測試準確、通用性強、適於各種輸出傳輸處理方式的特點。
下面，結合附圖和具體實施例對本實用新型進一步說明
圖1為本實用新型一個實施例的結構示意圖；圖2為本實用新型的原理示意框圖；圖3為本實用新型一個實施例的電源電路圖；圖4為本實用新型一個實施例的信號處理電路圖；圖5為本實用新型一個實施例的模數轉換器電路圖；圖6為本實用新型一個實施例的微處理器電路圖；圖7為本實用新型一個實施例的程序存儲器電路圖；圖8為本實用新型一個實施例的數據存儲器電路圖；圖9為本實用新型一個實施例的輸入鍵盤接口電路圖；圖10為本實用新型一個實施例的通訊接口電路圖；圖11為本實用新型一個實施例的印表機接口電路圖；圖12為本實用新型一個實施例的顯示器接口電路圖。
作為本實用新型的一種實施例，圖中各符號代表的元器件分別為
參見圖1，本實用新型的作業試壓儀，包括電源1(具體實施例的電路圖參見圖3)、信號輸入接口2、信號輸出接口3、主機4、線路板5、機箱6和面板7，主機4裝在線路板5上。電源1的作用是向主機4線路的各部分供電，可置於機箱內的合適位置；信號輸入接口2、信號輸出接口3分別可以是一個或根據需要為多個，在機箱上的位置可根據電路結構上的安排設置；圖中示意性表示的線路板5可以是多塊進行組合，之間實現線路上的連通；面板7上的位置安排可根據具體電氣元件的排放及操作使用的方便，參照必要的現有技術來安排。
信號輸入接口2可以為
A．現場的壓力信號接口。這種情況，參見圖2的粗實線框內主機4包括壓力傳感器41、信號處理電路42、模數轉換器43、微處理器44、程序存儲器45和數據存儲器46，信號輸入接口與主機的壓力傳感器41相連，壓力傳感器41經信號處理電路42接至模數轉換器43，模數轉換器43與微處理器44相連。由於集成製作的主機大大減少了傳輸造成的信號失真，增加了本儀器的抗幹擾能力；或B．壓力傳感器41信號接口。這種情況，參見圖2的粗虛線框內主機包括信號處理電路42、模數轉換器43、微處理器44、程序存儲器45和數據存儲器46，信號輸入接口與主機的信號處理電路42相連，信號處理電路42經模數轉換器43與微處理器44相連；或C．帶有信號處理電路42的壓力傳感器41信號接口。這種情況，參見圖2的細實線框內主機包括模數轉換器43、微處理器44、程序存儲器45和數據存儲器46，信號輸入接口與主機的模數轉換器43相連，模數轉換器43接至微處理器44。
在上述幾種方式中，由於壓力傳感器41和主機的各組成元件均可以在現成的各種成品元件中選擇，使其通用性和互換性增強。
在具體的實施例中，信號處理電路42一般包括一個壓力放大電路和一個信號轉換電路。
本實用新型的信號輸出接口3可以為通訊接口31和/或結果輸出接口和/或顯示器接口，其中，結果輸出接口可以連接印表機32或繪圖儀；顯示器接口可以連接液晶顯示屏33。由於測試信息可以在儀器內存儲、顯示、列印和向儀器外傳輸，使本儀器可以適用於現場工作環境的多種需要，對測試結果進行存儲、顯示、列印和向儀器外傳輸，從而對其進一步處理，而且，以上多種功能以及它與多種設備的適配本身也展示了本儀器的通用性，尤其是通訊接口31的存在，使本儀器只具有單一試壓功能的局限得以突破，即可以與別的油井測試儀器合理組合，達到所需目的。由於本實用新型實現了全自動化，使人員素質對儀器使用的影響很小。
另外，本實用新型的信號輸入接口2還可以包括一個輸入鍵盤接口2』(參見圖9，通過J1和U5，實現鍵盤輸入)。
為了便於該儀器的使用操作，本實施例將信號輸入接口2和信號輸出接口3裝在了面板7上。
模數轉換器43和微處理器44或微處理器44和程序存儲器45或模數轉換器43、微處理器44和程序存儲器45可以集成在一塊晶片上，其中的採樣保持器、多路開關、A/D也可以集成在一個晶片上。
本實用新型的微處理器44可採用MOTOROLA6800、Z8系列、SIGNECTICS2650、ROCKWELPPS8、MCS-48、MCS-51和MCS-96等，以滿足油田各個層次的多種需求。
作為本實用新型的一個具體實施例，其信號處理電路、模數轉換器、微處理器、程序存儲器、數據存儲器、輸入鍵盤接口、通訊接口、印表機接口和顯示器接口的電路圖分別如圖4、5、6、7、8、9、10、11和12所示。參見圖4-12，本作業試壓儀通過壓力傳感器41把油井憋壓過程中的壓力變化信號送至信號處理電路42中的J2口，經U12放大、處理後，將壓力標準電信號經A點送至模數轉換器43的U10，讀寫信號經U4進入解碼器U6後，由解碼選通信號Y11控制微處理器44與模數轉換器43之間的信息傳輸，微處理器44與程序存儲器45和數據存儲器46的U3、U2間在通過數據總線D0,7和地址總線A0,15傳輸信息的基礎上，完成對數據的分析處理和存儲，再根據需要，或者通過Q5、Q6的轉換，對處理結果進行傳輸；或者通過鎖存器U7，對處理結果進行列印；或者經J5，對處理結果進行顯示；或者通過別的處理方式，對處理結果以其他方式輸出。
權利要求1．一種作業試壓儀，包括機箱、面板、線路板、電源、信號輸入接口、信號輸出接口和主機，主機裝在線路板上，其特徵在於A．信號輸入接口為現場的壓力信號接口，主機包括壓力傳感器、信號處理電路、模數轉換器、微處理器、程序存儲器和數據存儲器，信號輸入接口與主機的壓力傳感器相連，壓力傳感器經信號處理電路接至模數轉換器，模數轉換器與微處理器相連；或B．信號輸入接口為壓力傳感器信號接口，主機包括信號處理電路、模數轉換器、微處理器、程序存儲器和數據存儲器，信號輸入接口與主機的信號處理電路相連，信號處理電路經模數轉換器與微處理器相連；或C．信號輸入接口為帶有信號處理電路的壓力傳感器信號接口，主機包括模數轉換器、微處理器、程序存儲器和數據存儲器，信號輸入接口與主機的模數轉換器相連，模數轉換器接至微處理器。
2．根據權利要求1所述的一種作業試壓儀，其特徵在於上述的信號處理電路包括一個放大電路和一個信號轉換電路。
3．根據權利要求1所述的一種作業試壓儀，其特徵在於上述的信號輸出接口為通訊接口和/或結果輸出接口和/或顯示器接口。
4．根據權利要求3所述的一種作業試壓儀，其特徵在於結果輸出接口連接印表機或繪圖儀。
5．根據權利要求3所述的一種作業試壓儀，其特徵在於顯示器接口連接液晶顯示屏。
6．根據權利要求1所述的一種作業試壓儀，其特徵在於信號輸入接口還包括一個輸入鍵盤接口。
7．根據權利要求1或3或6所述的一種作業試壓儀，其特徵在於信號輸入接口和信號輸出接口裝在面板上。
8．根據權利要求1所述的一種作業試壓儀，其特徵在於模數轉換器和微處理器或微處理器和程序存儲器或模數轉換器、微處理器和程序存儲器集成在一塊晶片上。
專利摘要本實用新型公開了一種作業試壓儀,包括機箱、面板、線路板、電源、信號輸入接口、信號輸出接口和主機,主機裝在線路板上,它將現場的壓力信號傳輸到微處理器,經過儀器內各硬體、軟體的計算處理後,根據需要進行輸出。本實用新型使用性能高、測試準確、通用性強,並適於各種輸出傳輸處理方式。
文檔編號G01L9/00GK2316646SQ9820100
公開日1999年4月28日 申請日期1998年1月24日 優先權日1998年1月24日
發明者董向軍, 孫國峰, 孫太升 申請人:北京金時石油測試技術有限公司