温湿度传感器标定装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种温湿度传感器标定装置及方法，其中装置包括：设有传感器接口以及空气入口的温湿度标定箱、待标定温湿度传感器、数据采集处理系统、用于将外部空气通过所述空气入口导入温湿度标定箱的气泵；温湿度标定箱通过传感器接口与待标定温湿度传感器连接，温湿度标定箱通过空气入口与气泵连接，待标定温湿度传感器与数据采集处理系统连接；温湿度标定箱内分别容纳有无水氯化钙、纯水，无水氯化钙、纯水分别与气泵导入的空气形成具有预设湿度的混合气体，从而实现在气体钻井现场对温湿度传感器的标定，该标定装置结构简单、操作方便，标定方法方便快捷，标定精度满足气体钻井行业的精度要求，具有很大的实用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气开采技术，尤其涉及一种温湿度传感器标定装置及方法。
技术介绍
气体钻井过程中，可能出现的井下安全风险主要包括地层出气、井壁垮塌、地层出水、钻柱失效、井下燃爆及地层产出有毒有害气体。这些安全风险的发生会对钻井施工、人员安全及经济造成一定损失。其中地层出水会引起井眼净化、钻头泥包、井壁失稳等井下复杂情况的发生，因此，气体钻井出水监测尤为重要。气体钻井现场通常采用温湿度一体式传感器监测地层出水，温湿度传感器能够通过监测排砂管线返出气体的相对湿度来判断地层是否出水，同时还能够监测温度以便于排除环境温度变化对湿度的影响。然而温湿度传感器现场工作环境恶劣，在工作一段时间后输出电压与相对温湿度值会偏离原有的线性关系，造成较大测量误差。故温湿度传感器的现场快速简易标定对于准确监测显得尤为重要。目前，温湿度传感器的标定方法是在室内采用标准湿度发生器进行标定，虽然其标定精度高，然而标准湿度发生器价格昂贵，维护费用高，标定条件要求严格，施工现场很难达到标定条件，故采用标准湿度发生器对温湿度传感器进行标定的方法不适合现场应用。
技术实现思路
本专利技术提供一种温湿度传感器标定装置及方法，可实现气体钻井现场对温湿度传感器的标定，该标定装置结构简单、操作方便，标定方法方便快捷，标定精度满足气体钻井行业的精度要求，具有很大的实用价值。本专利技术提供一种温湿度传感器标定装置，包括：设有传感器接口以及空气入口的温湿度标定箱、待标定温湿度传感器、数据采集处理系统、用于将外部空气通过所述空气入口导入所述温湿度标定箱的气泵；所述温湿度标定箱通过所述传感器接口与所述待标定温湿度传感器连接，所述温湿度标定箱通过所述空气入口与所述气泵连接，所述待标定温湿度传感器与所述数据采集处理系统连接；所述温湿度标定箱内分别容纳有无水氯化钙、纯水，所述无水氯化钙、纯水分别与所述气泵导入的空气形成具有预设湿度的混合气体。本专利技术还提供一种温湿度传感器标定方法，包括：气泵通过温湿度标定箱上的空气入口将外部空气导入所述温湿度标定箱，并将导入的空气分别与所述温湿度标定箱内的无水氯化钙、纯水混合，形成具有预设湿度值的混合气体；待标定温湿度传感器通过所述温湿度标定箱上的传感器接口从所述温湿度标定箱中获取所述混合气体，并输出所述混合气体的湿度测量值；数据采集处理系统接收所述湿度测量值，根据所述预设湿度值与所述湿度测量值，处理得到标定结果。本专利技术的温湿度传感器标定装置及方法，通过气泵将外部空气通过温湿度标定箱上的空气入口导入温湿度标定箱，使得导入的空气分别与温湿度标定箱内的无水氯化钙、纯水混合出具有预设湿度的混合气体，再由待标定温湿度传感器通过温湿度标定箱上的传感器接口测量该混合气体的湿度值，进而数据采集处理系统对测量得到的湿度值和预设的湿度值进行处理，得到标定结果，从而实现在气体钻井现场对温湿度传感器的标定，该标定装置结构简单、操作方便，标定方法方便快捷，标定精度满足气体钻井行业的精度要求，具有很大的实用价值。附图说明图1为本专利技术温湿度传感器标定装置的实施例一的结构示意图；图2为本专利技术温湿度传感器标定装置的实施例二的结构示意图；图3为本专利技术温湿度传感器标定方法的实施例一的流程图；图4为本专利技术温湿度传感器标定方法的实施例二的流程图；图5为本专利技术温湿度传感器标定方法的实施例三的流程图；图6为图5所示温湿度传感器标定方法的实施例三中的待标定温湿度传感器的电压-温度拟合曲线。图7为本专利技术温湿度传感器标定方法的实施例四的流程图；具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在附图或说明书中，相似或相同的元件皆使用相同的附图标记。图1为本专利技术温湿度传感器标定装置的实施例一的结构示意图，如图1所示，本实施例的装置包括：设有传感器接口11以及空气入口12的温湿度标定箱1、待标定温湿度传感器2、数据采集处理系统3、用于将外部空气通过空气入口12导入温湿度标定箱1的气泵4；温湿度标定箱1通过传感器接口11与待标定温湿度传感器2连接，温湿度标定箱1通过空气入口12与气泵4连接，待标定温湿度传感器2与数据采集处理系统3连接；温湿度标定箱1内分别容纳有无水氯化钙、纯水，无水氯化钙、纯水分别与气泵4导入的空气形成具有预设湿度的混合气体。具体的，温湿度标定箱1内放入无水氯化钙，将气泵4连接在温湿度标定箱1上的空气入口12处，将待标定温湿度传感器2连接在温湿度标定箱1上的传感器接口11处，并将待标定温湿度传感器2与数据采集处理系统3连接。开启气泵4，让空气进入温湿度标定箱1内，并从无水氯化钙底部通过，得到具有预设湿度的混合气体。温湿度标定箱1预留一定的空间，以便待标定温湿度传感器2取气、测量混合气体的湿度值。数据采集处理系统3对测量值进行采集和记录。同理，若要得到另一种预设湿度的混合气体，只需要将温湿度标定箱1内的无水氯化钙换为纯水，再通过开启气泵4，让空气进入温湿度标定箱1内，并从纯水底部通过，得到另一种具有预设湿度的混合气体，待标定温湿度传感器2从该温湿度标定箱1内取气、测量混合气体的湿度值，并通过数据采集处理系统3采集、记录，将空气分别通过无水氯化钙及纯水后的湿度测量值进行处理后，得到待标定温湿度传感器2的湿度标定结果。本实施例的温湿度传感器标定装置，通过气泵将外部空气通过温湿度标定箱上的空气入口导入温湿度标定箱，使得导入的空气分别与温湿度标定箱内的无水氯化钙、纯水混合出具有预设湿度的混合气体，再由待标定温湿度传感器通过温湿度标定箱上的传感器接口测量该混合气体的湿度值，进而数据采集处理系统对测量得到的湿度值和预设的湿度值进行处理，得到标定结果，从而实现在气体钻井现场对温湿度传感器的标定，该标定装置结构简单、操作方便，标定方法方便快捷，标定精度满足气体钻井行业的精度要求，具有很大的实用价值。图2为本专利技术温湿度传感器标定装置的实施例二的结构示意图，如图2所示，本实施例的装置在上述实施例一的基础上，温湿度标定箱1还设有恒温控制装置13，恒温控制装置13用于将温湿度标定箱1内的空气保持预设的温度。进一步的，恒温控制装置13与数据采集处理系统3连接，恒温控制装置13用于接收数据采集处理系统3的温控指令，并根据温控指令将温湿度标定箱内的空气保持预设的温度。...

【技术保护点】
一种温湿度传感器标定装置，其特征在于，包括：设有传感器接口以及空气入口的温湿度标定箱、待标定温湿度传感器、数据采集处理系统、用于将外部空气通过所述空气入口导入所述温湿度标定箱的气泵；所述温湿度标定箱通过所述传感器接口与所述待标定温湿度传感器连接，所述温湿度标定箱通过所述空气入口与所述气泵连接，所述待标定温湿度传感器与所述数据采集处理系统连接；所述温湿度标定箱内分别容纳有无水氯化钙、纯水，所述无水氯化钙、纯水分别与所述气泵导入的空气形成具有预设湿度的混合气体。

【技术特征摘要】
1.一种温湿度传感器标定装置，其特征在于，包括：设有传感器接口以
及空气入口的温湿度标定箱、待标定温湿度传感器、数据采集处理系统、用
于将外部空气通过所述空气入口导入所述温湿度标定箱的气泵；
所述温湿度标定箱通过所述传感器接口与所述待标定温湿度传感器连接，
所述温湿度标定箱通过所述空气入口与所述气泵连接，所述待标定温湿度传
感器与所述数据采集处理系统连接；
所述温湿度标定箱内分别容纳有无水氯化钙、纯水，所述无水氯化钙、
纯水分别与所述气泵导入的空气形成具有预设湿度的混合气体。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温湿度标定箱还设有
恒温控制装置，所述恒温控制装置用于将所述温湿度标定箱内的空气保持预
设的温度。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述恒温控制装置与所述
数据采集处理系统连接，所述恒温控制装置用于接收所述数据采集处理系统
的温控指令，并根据所述温控指令将所述温湿度标定箱内的空气保持预设的
温度。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述数据采集处理系统包
括：采集模块、处理器、显示屏；
所述采集模块与所述待标定温湿度传感器连接，所述处理器分别与所述
采集模块、所述显示屏、所述恒温控制装置连接；
所述处理器用于将预设的湿度值与所述采集模块采集到的所述待标定温
湿度传感器的湿度测量值进行处理，并将处理后的结果显示在所述显示屏上；
将预设的温度值，与所述采集模块采集到的所述待标定温湿度传感器的温度
测量值进行处理，并将处理后的结果显示在所述显示屏上；发送温控指令，
以使所述恒温控制装置根据所述温控指令将所述温湿度标定箱内的空气保持
预设的温度。
5.根据权利要求1～4任一所述的装置，其特征在于，所述温湿度标
定箱为耐腐蚀箱。
6.根据权利要求1～4任一所述的装置，其特征在于，所述数据采集处理
系统包括：ZigBee无线传输模块或者红外无线传输模块。
7.一种温湿度传感器标定方法，其特征在于，包括：
气泵通过温湿度标定箱上的空气入口将外部空气导入所述温湿度标定箱，
并将导入的空气分别与所述温湿度标定箱内的无水氯化钙、纯水混合，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王延民，李皋，梁红军，胥志雄，李永杰，王裕海，陈一健，刘厚彬，刘金龙，邓昌松，贾红军，章景城，王攀，邓强，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11