一种带有电源保护功能的测调仪制造技术

技术编号:14609836 阅读:96 留言:0更新日期:2017-02-09 16:37
本实用新型专利技术提供一种带有电源保护功能的测调仪,其特征在于包括外壳、电源、控制器、显示屏、保护模块、流量测量模块、通信模块、电机执行模块、报警器、防水层,所述外壳外侧包裹有防水层,所述外壳上安装有显示屏,所述显示屏和控制器连接,所述通讯模块和报警器、用户客户端连接。本实用新型专利技术解决了由于电机停转导致缆头电压突然升高很多,超过电源最高工作电压而造成仪器复位的问题。本实用新型专利技术属于生产测井仪器的一种,采用单芯电缆进行供电,并通过直流载波的方式与地面系统进行通信。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及石油测井领域,尤其涉及一种带有电源保护功能的测调仪。
技术介绍
石油测井领域用到的电缆主要有七芯和单芯两种。其中七芯电缆主要用于裸眼井的测井,测井仪一般直径较大;而单芯电缆主要用于生产井的测井,测井仪直径较小,一般小于42mm。裸眼井的测井仪一般采用交流供电,采用变压器产生低压电源。生产测井领域的测井仪由于受到缆芯数量限制,只能采用直流供电。而低压电源一般采用开关电源产生。用于单芯电缆测井仪的电源一般由开关式电源来实现,由于受到体积和温度等限制因素,电源的输入电压范围一般较窄(比如42V-108V)。当电缆缆头电压过高或者过低时,会导致电源复位,从而导致处理器复位,引起测井操作中断。当仪器装配电机时,这种情况往往会发生。因为当电机停转时,负载电流会瞬间减小很多,而单芯电缆的阻值往往较大,这时缆头电压会瞬间升高几十伏甚至上百伏。当超过电源的最高工作电压时,电源会复位。虽然地面程控电源会实时检测负载电流而降低输出电压,但这个过程往往有一定的滞后时间,复位操作不可避免。
技术实现思路
根据以上技术问题,本技术提供一种带有电源保护功能的测调仪,其特征在于包括外壳、电源、控制器、显示屏、保护模块、流量测量模块、通信模块、电机执行模块、报警器、防水层,所述外壳外侧包裹有防水层,所述外壳上安装有显示屏,所述显示屏和控制器连接,所述控制器分别和通讯模块、电机执行模块、流量测量模块、电源连接,所述电源和保护模块连接,所述保护模块包括过压保护电路和稳压电路,所述通讯模块和报警器、用户客户端连接。所述电源为低压电源,所述低压电源模块采用DC-DC模块实现,输入电压范围为36-108V,输出+5V、±15V给其他模块。所述过压保护电路中D1为防电源反接二极管,当缆头电压较低时,Z1两端电压基本等于缆头电压,R2两端电压为0,N-MOS管Q1截止。这时R4两端电压为0,P-MOS管Q2截止;Z4两端电压为其稳压值,P-MOS管Q3导通,电缆电压通过Q3加到U+上;当电缆电压超过Z1管稳压值时,超过部分的电压就会出现在R1和R2上,当R2上的电压持续超过Q1的Vgs阈值电压时,Q1导通;R4上产生压降,导致Q2导通;Z4被短路,导致Q3截止,实现电路保护;R3和C1组成一阶低通滤波网络,延时保护电路动作的时间;R2阻值为5倍的R1阻值;Z2为4.7V稳压管,当缆头电压大于Z1稳压值时,R2两端不超过4.7V恒定值,从而保证延时时间基本恒定。所述稳压电路中R7,Z5组成串联稳压电路,Z5两端电压不超过其稳压值。NPN晶体管Q4、Q5组合成如图结构,当U+小于Z5稳压值时,Z5两端电压基本等于U+,Uout等于Z5两端电压减去2*Ube;当U+大于Z5稳压值时,Uout等于稳压值减去2*Ube;Q4、Q5组合是为了减小管子的基极电流,基极电流需要流经R7,从而在R7上引起压降。在负载电流较大时,这个压降会较大,从而导致Uout输出减小明显;为了减小R7上的电压压降,可以减小R7阻值或者基极电流;而减小R7会导致其功耗增加,体积增大,因此这里减小基极电流比较合适,从而采用Q4、Q5组合的结构实现。所述用户客户端为地面通信装置,采用载波的方式实现。所述显示屏为触控显示屏。所述报警器为声光报警器。本技术的有益效果为:本技术解决了由于电机停转导致缆头电压突然升高很多,超过电源最高工作电压而造成仪器复位的问题。本技术属于生产测井仪器的一种,采用单芯电缆进行供电,并通过直流载波的方式与地面系统进行通信。本技术专门为解决这个问题设计了保护电路。采用稳压电路为后级的电源提供一个不超过最高工作电压的稳定值;并在前级设计一个过压保护电路,当缆头电压持续高于设定电压时,保护电路动作,切断井下仪器供电,保护仪器。并且其保护动作是在延时一定时间后才发生的,这就保证在电机停转导致电压瞬间升高的情况下,保护电路不会动作,稳压电路仍然输出一个安全值电压,电源正常工作。本技术的保护模块由两级组成,第一级为过压保护电路,第二级为稳压电路。过压保护电路用于检测缆头电压,当缆头电压持续超过设定值时,会切断回路供电,保护后级电路,当电路断开时,过压保护电路将信号传送给控制器,控制器发送指令给通信模块和报警器,通信模块将信息发送给用户客户端,报警器发出警报对工作人员进行提醒。当缆头电压瞬间过压时,保护电路不动作。稳压电路用于给后级电路提供一个安全电压,即便在缆头瞬间过压时。附图说明图1为本技术结构示意图。图2为本技术内部结构示意图。图3为本技术外壳剖视图。图4为本技术过压保护电路结构示意图。图5为本技术稳压电路结构示意图。如图,外壳-1、电源-2、控制器-3、显示屏-4、保护模块-5、流量测量模块-6、通信模块-7、电机执行模块-8、报警器-9、防水层-10,D1为防电源反接二极管、Q1Q2Q3均为三极管,Z1Z2Z3Z4Z5均为稳压。具体实施方式根据图所示,对本技术进行进一步说明:实施例1本技术为一种带有电源保护功能的测调仪,包括外壳1、电源2、控制器3、显示屏4、保护模块5、流量测量模块6、通信模块7、电机执行模块8、报警器9、防水层10,外壳1外侧包裹有防水层10,外壳1上安装有显示屏4,显示屏4和控制器3连接,控制器3分别和通讯模块7、电机执行模块8、流量测量模块6、电源2连接,电源2和保护模块5连接,保护模块5包括压保护电路和稳压电路,通讯模块7和报警器9、用户客户端连接。电源2为低压电源。显示屏4为触控显示屏4,报警器9为声光报警器9。实施例2使用时,测量模块用来测量实时测量分层流量。电机执行模块用来调节配水器的水嘴开度,已达到控制注水流量大小的目的,过压保护电路用于检测缆头电压,当缆头电压持续超过设定值时,会切断回路供电,保护后级电路,当电路断开时,过压保护电路将信号传送给控制器,控制器发送指令给通信模块和报警器,通信模块将信息发送给用户客户端,报警器发出警报对工作人员进行提醒。当缆头电压瞬间过压时,保护电路不动作。稳压电路用于给后级电路提供一个安全电压,即便在缆头瞬间过压时。过压保护电路如图4所示:当缆头电压较低时,Z1两端电压基本等于缆头电压,R2两端电压为0,N-MOS管Q1截止。这时R4两端电压为0,P-MOS管Q2截止。Z4两端电压为其稳压值,P-MOS管Q3导通,电缆电压通过Q3加到U+上。当电缆电压超过Z1管稳压值时,超过部分的电压就会出现在R1和R2上,当R2上的电压持续超过Q1的Vgs阈值电压时,Q1导通。R4上产生压降,导致Q2导通。Z4被短路,导致Q3截止,实现电路保护。R3和C1组成一阶低通滤波网络,延时保护电路动作的时间。R2阻值为5倍的R1阻值。Z2为4.7V稳压管,当缆头电压大于Z1稳压值时,R2两端不超过4.7V恒定值,从而保证延时时间基本恒定。稳压电路如图5所示:R7,Z5组成串联稳压电路,Z5两端电压不超过其稳压值。NPN晶体管Q4、Q5组合成如图结构。当U+小于Z5稳压值时,Z5两端电压基本等于U+,Uout等于Z5两端电压减去2*Ube。当U+大于Z5稳压值时,Uout等于稳压值减去2*Ube。Q4、Q5组合是为了减小管子的基极电流,基极电流需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有电源保护功能的测调仪,其特征在于包括外壳、电源、控制器、显示屏、保护模块、流量测量模块、通信模块、电机执行模块、报警器、防水层,所述外壳外侧包裹有防水层,所述外壳上安装有显示屏,所述显示屏和控制器连接,所述控制器分别和通讯模块、电机执行模块、流量测量模块、电源连接,所述电源和保护模块连接,所述保护模块包括过压保护电路和稳压电路,所述通讯模块和报警器、用户客户端连接。

【技术特征摘要】
1.一种带有电源保护功能的测调仪,其特征在于包括外壳、电源、控制器、显示屏、保护模块、流量测量模块、通信模块、电机执行模块、报警器、防水层,所述外壳外侧包裹有防水层,所述外壳上安装有显示屏,所述显示屏和控制器连接,所述控制器分别和通讯模块、电机执行模块、流量测量模块、电源连接,所述电源和保护模块连接,所述保护模块包括过压保护电路和稳压电路,所述通讯模块和报警器、用户客户端连接。2.按照权利要求1所述的一种带有电源保护功能的测调仪,其特征在于所述电源为低压电源,所述低压电源模块采用DC-DC模块实现,输入电压范围为36-108V,输出+5V、±15V给其他模块。3.按照权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员:张著名果盛
申请(专利权)人:天津市泰华科技有限公司
类型:新型
国别省市:天津;12

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