一种基于PN结的井温测量装置制造方法及图纸

技术编号:15065871 阅读:98 留言:0更新日期:2017-04-06 13:29
本发明专利技术属于传感器领域,具体涉及一种基于PN结的井温测量装置。本发明专利技术包括PN结、保护套、传感器导线、绝缘导热材料和隔热材料:所述保护套为一端封闭、一端开放的中空腔体,腔体内部靠近封闭端的位置安装PN结,PN结与保护套之间设置绝缘导热材料;所述PN结的传感器导线从保护套空腔开放端引出,将PN结的感应信号传输至信号处理电路;所述隔热材料包覆保护套外侧壁。本发明专利技术解决了现有井温测量装置响应时间过长、测量误差过大的技术问题。本发明专利技术安装在井温探管上,探管在井中上提或下放过程中,测温响应时间短,避免发生温度变化滞后现象,保证所测得的温度即为装置所在位置的准确温度,从而提高了灵敏度和工作效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于传感器领域,具体涉及一种基于PN结的井温测量装置。
技术介绍
温度测井是一种传统的测井方法,具体步骤是通过电缆将温度测井探管下放入井内,测量和记录某一深度的井温或沿井剖面的温度变化。井下测量温度的传感器,常用的有热电阻传感器、半导体传感器、热电偶等。由于井下恶劣环境,实际使用的传感器都必须放入金属保护套内并填充导热填充物。金属保护套既可以防腐蚀、耐高压,起到保护传感器的作用,又是测温的导热介质。如果传感器的体积大,金属保护套的体积也会变大,而且金属保护套与探管直接相连,导致温度测量装置的响应时间变大。响应时间,又称为热惯性,表示仪器感受周围环境温度变化的速度,是井温测量装置的一个重要参数,直接关系到井温仪器的性能。当传感器从一个温度环境进入另一个温度环境中时,传感器感受的温度变化越快越好。如果感受温度的速度缓慢,当测井速度较高时,仪器反映的温度变化就会滞后,产生偏差。如果井温探管在井中进行连续测量,尤其是对地质薄层及温度场变化量小的井进行温度测量时,测量曲线就不能明显显示测量温度变化,甚至无法显示出来。对于小范围的温度跳变,仪器反应则更加迟钝,这些都会导致测量误差增大。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题为:现有井温测量装置进行井温测量时,响应时间过长,测量误差过大。本专利技术采用了如下技术方案:一种基于PN结的井温测量装置,包括保护套和温度传感器,保护套包覆于温度传感器外部。所述温度传感器为PN结,基于PN结的井温测量装置还包括传感器导线、绝缘导热材料和隔热材料:所述保护套为一端封闭、一端开放的中空腔体,腔体内部靠近封闭端的位置安装PN结,PN结与保护套之间设置绝缘导热材料;所述PN结的传感器导线从保护套空腔开放端引出,将PN结的感应信号传输至信号处理电路;所述隔热材料包覆保护套外侧壁。作为优选方案:所述保护套与隔热材料之间设置密封结构,所述密封结构可以为保护套外侧壁装配有密封圈的凹槽。作为优选方案:PN结与保护套之间所述绝缘导热材料为导热硅胶。作为优选方案:所述保护套采用铝或铜等热良导体制成。作为优选方案:所述隔热材料与保护套之间采用螺纹连接或粘接。本专利技术的有益效果是:(1)本专利技术的一种基于PN结的井温测量装置,实测响应时间小于0.5s,远小于现有技术的数秒级范围,测量精度能够达到±0.5℃;(2)本专利技术的一种基于PN结的井温测量装置,采用体积小的PN结传感器,缩小了整个装置的体积,减小了热容,缩短了响应时间,从而大大提高了测量的灵敏度;(3)本专利技术的一种基于PN结的井温测量装置,具有结构合理、抗压、耐腐蚀性、密封性好、性价比高的优点,适用于不同类型温度测量设备;(4)通过实际应用,装有该专利技术专利技术装置的井温探管可以下放到井下2000米,测量温度范围从0~120℃,耐压20MPa,实际应用效果良好。附图说明图1为本专利技术基于PN结的井温测量装置结构剖面图;图2为本专利技术基于PN结的井温测量装置与井温探管的安装示意图。图中,1-PN结、2-保护套、3-导热硅胶、4-密封圈、5-隔热材料、6-传感器导线、7-基于PN结的井温测量装置。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的一种基于PN结的井温测量装置作进一步说明。如图2所示,本专利技术的一种基于PN结的井温测量装置安装在井温探管上,其结构如图1所示。实施例1本实施例中的基于PN结的井温测量装置,包括PN结1、保护套2、传感器导线6、导热硅胶3和隔热材料5。所述保护套2为一端封闭、一端开放的圆柱形中空腔体,腔体内部靠近封闭端的位置安装PN结1,PN结1与保护套2之间设置绝缘导热材料;所述PN结1的传感器导线6从保护套2空腔开放端引出,将PN结1的感应信号传输至信号处理电路;所述隔热材料5包覆于保护套2外侧壁。实施例2本实施例与实施例1的区别在于:所述保护套2与隔热材料5之间设置密封结构。本实施例中,所述密封结构为保护套2外侧壁装配有密封圈4的凹槽,这种设计能够防止水进入保护套2,实现保护套2内部良好密封。实施例3本实施例与实施例1、2的区别在于:PN结1与保护套2之间所述绝缘导热材料为导热硅胶3,其不仅能够防止PN结1与保护套2之间发生短路,还能进行良好的热传递。所述保护套2采用铝、铜或其它热良导体制成。所述隔热材料5与保护套2之间采用螺纹连接、粘接等方式连接。上面结合附图和实施例对本专利技术作了详细说明,但是本专利技术并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本专利技术宗旨的前提下作出各种变化。本专利技术中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PN结的井温测量装置,包括保护套(2)和温度传感器,保护套(2)包覆于温度传感器外部,其特征在于:所述温度传感器为PN结(1),基于PN结的井温测量装置(7)还包括传感器导线(6)、绝缘导热材料和隔热材料(5):所述保护套(2)为一端封闭、一端开放的中空腔体,腔体内部靠近封闭端的位置安装PN结(1),PN结(1)与保护套(2)之间设置绝缘导热材料;所述PN结(1)的传感器导线(6)从保护套(2)空腔开放端引出,将PN结(1)的感应信号传输至信号处理电路;所述隔热材料(5)包覆保护套(2)外侧壁。

【技术特征摘要】
1.一种基于PN结的井温测量装置,包括保护套(2)和温度传感器,保护
套(2)包覆于温度传感器外部,其特征在于:所述温度传感器为PN结(1),
基于PN结的井温测量装置(7)还包括传感器导线(6)、绝缘导热材料和隔热
材料(5):
所述保护套(2)为一端封闭、一端开放的中空腔体,腔体内部靠近封闭端
的位置安装PN结(1),PN结(1)与保护套(2)之间设置绝缘导热材料;所
述PN结(1)的传感器导线(6)从保护套(2)空腔开放端引出,将PN结(1)
的感应信号传输至信号处理电路;所述隔热材料(5)包覆保护套(2)外侧壁。
2.根据权利要求1所述的基于PN结的井温测量装置,其特征在于:所述
保护套(2)与隔热材料(...

【专利技术属性】
技术研发人员:焦仓文马艳芳陆士立乔宝强
申请(专利权)人:核工业北京地质研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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