一种石油测井用的井下压力传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种石油测井用的井下压力传感器，主要解决现有压力传感器在油田注水井测试的高温、高压环境中工作不稳定的问题。该压力传感器包括陶瓷弹性体，固定于陶瓷弹性体外壁的护板，设置于陶瓷弹性体两端的螺纹固定头，依次设置于陶瓷弹性体两端内壁的粘合层、高温耐压层、厚膜电阻，设置于陶瓷弹性体内部用于布线的接线盘，设置于接线盘上与厚膜电阻相连的应变电路，以及与应变电路相连从其中一个螺纹固定头的中部引出的导线；其中，所述厚膜电阻在陶瓷弹性体内部连接形成惠斯通电桥电路。通过上述设计，本实用新型专利技术能够增强传感器在井下高温、高压、高湿环境的稳定性，可以在更大程度上减小井下的高温、高压工作环境对于传感器的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种石油测井用的井下压力传感器
本技术涉及压力传感器
，具体地说，是涉及一种石油测井用的井下压力传感器。
技术介绍
压力传感器(PressureTransducer)是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。压力传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，传统的压力传感器以机械结构型的器件为主，以弹性元件的形变指示压力，但这种结构尺寸大、质量重，不能提供电学输出。随着半导体技术的发展，半导体压力传感器也应运而生。其特点是体积小、质量轻、准确度高、温度特性好。特别是随着MEMS技术的发展，半导体传感器向着微型化发展，而且其功耗小、可靠性高。目前，随着油田增产目标的提高和对注水工艺的重视。分层注采和测调工艺逐渐被油田推广应用。目前我国大部分油田进入中后期开采阶段。老旧井越来越多。油管老化，井况复杂。大斜度井的测试尤其复杂多变。大大提高看了测井难度。随着我国石油行业的大发展，石油的勘测和开采越来越重要，相关的测试仪器和设备也越来越多，越来越昂贵，井下测试环境极其复杂，仪器遇阻严重，在很大程度上增加了仪器设备受损的可能性。此时需要一种能实时测量井下仪器压力的设备，对井下仪器所受到的压力做一个实时的监测，最大限度的防止因为仪器遇阻或在高压环境下对仪器造成的损害。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种石油测井用的井下压力传感器，主要解决现有压力传感器在油田注水井测试的高温、高压环境中工作不稳定的问题。为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种石油测井用的井下压力传感器，包括陶瓷弹性体，固定于陶瓷弹性体外壁的护板，设置于陶瓷弹性体两端的螺纹固定头，依次设置于陶瓷弹性体两端内壁的粘合层、高温耐压层、厚膜电阻，设置于陶瓷弹性体内部用于布线的接线盘，设置于接线盘上与厚膜电阻相连的应变电路，以及与应变电路相连从其中一个螺纹固定头的中部引出的导线；其中，所述厚膜电阻在陶瓷弹性体内部连接形成惠斯通电桥电路；所述粘合层包括依次层叠设置于陶瓷弹性体内壁上的磷酸盐粘结层、基础层、有机硅粘合层；所述高温耐压层包括依次层叠设置于有机硅粘合层上的硅胶层、阻燃剂层、防爆层和PET离型膜层。进一步地，所述螺纹固定头与陶瓷弹性体两端的连接处设置有防水密封环。进一步地，所述其中一个螺纹固定头中心处设置有用于导线引出的引出孔，所述导线引出孔引出导线后通过密封胶填充密闭。进一步地，所述螺纹固定头采用不锈钢材质。进一步地，所述护板与陶瓷弹性体通过螺钉固定连接。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：(1)本技术的压力传感器基于压阻效应，压力作用在陶瓷弹性体的各个表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥，由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，然后再将信号传输给应变电路，实现传感器压力的测量输出。同时在陶瓷弹性体内壁填涂耐高温、高压硅胶，连接处采用密封环进行密封，能够增强传感器在井下高温、高压、高湿环境的稳定性。(2)本技术设置了粘合层，粘合层的磷酸盐粘结层与陶瓷弹性体具有很好的粘合作用，再通过基础层过渡后设置的有机硅粘合层，能够使高温耐压层的硅胶与陶瓷弹性体的粘合更加紧固，使整个传感器具有更好的耐压耐高温作用。附图说明图1为本技术的整体剖面结构示意图。图2为本技术中粘合层剖面结构示意图。图3为本技术中高温耐压层剖面结构示意图。其中，附图标记对应的名称为：1-陶瓷弹性体，2-护板，3-螺纹固定头，4-粘合层，5-高温耐压层，6-厚膜电阻，7-接线盘，8-导线，9-防水密封环，10-引出孔，11-螺钉，401-磷酸盐粘结层，402-基础层，403-有机硅粘合层，501-硅胶层，502-阻燃剂层，503-防爆层，504-PET离型膜层。具体实施方式下面结合附图说明和实施例对本技术作进一步说明，本技术的方式包括但不仅限于以下实施例。实施例如图1～3所示，本技术公开的一种石油测井用的井下压力传感器，包括陶瓷弹性体1，固定于陶瓷弹性体外壁的护板2，设置于陶瓷弹性体1两端的螺纹固定头3，依次设置于陶瓷弹性体1两端内壁的粘合层4、高温耐压层5、厚膜电阻6，设置于陶瓷弹性体1内部用于布线的接线盘7，设置于接线盘7上与厚膜电阻6相连的应变电路，以及与应变电路相连从其中一个螺纹固定头3的中部引出的导线8；其中，所述厚膜电阻6在陶瓷弹性体1内部连接形成惠斯通电桥电路。其中，所述护板2与陶瓷弹性体1通过螺钉11固定连接。其中，所述粘合层4包括依次层叠设置于陶瓷弹性体1内壁上的磷酸盐粘结层401、基础层402、有机硅粘合层403。粘合层的磷酸盐粘结层与陶瓷弹性体具有很好的粘合作用，再通过基础层过渡后设置的有机硅粘合层，能够使高温耐压层的硅胶与陶瓷弹性体的粘合更加紧固。所述高温耐压层5包括依次层叠设置于有机硅粘合层上的硅胶层501、阻燃剂层502、防爆层503和PET离型膜层504。硅胶层501、阻燃剂层502都有较好的绝热性能，同时硅胶层501、防爆层503能增强传感器的耐压性能，PET离型膜层504具有很好的吸附性与贴合性，能够便于厚膜电阻的电镀布置在使用时，通过两端的螺纹固定头将传感器固定在测井设备中，并一同进入井下，压力传感器基于压阻效应，压力作用在陶瓷弹性体的各个表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥，由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，然后再将信号传输给应变电路，实现传感器压力的测量输出。在本实施例中，所述螺纹固定头3采用不锈钢材质，所述螺纹固定头3与陶瓷弹性体1两端的连接处设置有防水密封环9。且所述其中一个螺纹固定头3中心处设置有用于导线引出的引出孔10，所述导线引出孔10引出导线后通过密封胶填充密闭。通过上述设计，本技术利用陶瓷弹性体内壁填涂的耐高温、高压硅胶和其他保护层，连接处采用密封环进行密封，能够增强传感器在井下高温、高压、高湿环境的稳定性，可以在更大程度上减小井下的高温、高压工作环境对于传感器的影响。因此，与现有技术相比，本技术具有实质性的特点和进步。上述实施例仅为本技术的优选实施方式之一，不应当用于限制本技术的保护范围，但凡在本技术的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本技术一致的，均应当包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石油测井用的井下压力传感器，其特征在于，包括陶瓷弹性体(1)，固定于陶瓷弹性体外壁的护板(2)，设置于陶瓷弹性体(1)两端的螺纹固定头(3)，依次设置于陶瓷弹性体(1)两端内壁的粘合层(4)、高温耐压层(5)、厚膜电阻(6)，设置于陶瓷弹性体(1)内部用于布线的接线盘(7)，设置于接线盘(7)上与厚膜电阻(6)相连的应变电路，以及与应变电路相连从其中一个螺纹固定头(3)的中部引出的导线(8)；其中，所述厚膜电阻(6)在陶瓷弹性体(1)内部连接形成惠斯通电桥电路；/n所述粘合层(4)包括依次层叠设置于陶瓷弹性体(1)内壁上的磷酸盐粘结层(401)、基础层(402)、有机硅粘合层(403)；/n所述高温耐压层(5)包括依次层叠设置于有机硅粘合层上的硅胶层(501)、阻燃剂层(502)、防爆层(503)和PET离型膜层(504)。/n

【技术特征摘要】
1.一种石油测井用的井下压力传感器，其特征在于，包括陶瓷弹性体(1)，固定于陶瓷弹性体外壁的护板(2)，设置于陶瓷弹性体(1)两端的螺纹固定头(3)，依次设置于陶瓷弹性体(1)两端内壁的粘合层(4)、高温耐压层(5)、厚膜电阻(6)，设置于陶瓷弹性体(1)内部用于布线的接线盘(7)，设置于接线盘(7)上与厚膜电阻(6)相连的应变电路，以及与应变电路相连从其中一个螺纹固定头(3)的中部引出的导线(8)；其中，所述厚膜电阻(6)在陶瓷弹性体(1)内部连接形成惠斯通电桥电路；
所述粘合层(4)包括依次层叠设置于陶瓷弹性体(1)内壁上的磷酸盐粘结层(401)、基础层(402)、有机硅粘合层(403)；
所述高温耐压层(5)包括依次层叠设置于有机硅粘合层上的硅胶层(501)、阻燃剂层(502)...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚红卫，吕兆川，陈沭帆，聂小林，
申请(专利权)人：西安京兆电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61