隔膜平衡式流体温度传感器制造技术

本发明专利技术提供一种简单实用、效果明显的隔膜平衡式流体温度传感器。其技术方案为：A限位体(2)设置于金属隔膜(3)内，金属隔膜(3)和B绝缘限位体(5)设置在壳体(1)内，金属隔膜(3)与壳体(1)及感温囊(18)形成的密闭空间内充满感温液(19)，利用改变金属隔膜(3)两侧压力平衡与失衡来促使金属隔膜(3)产生微变形，实现其与B绝缘限位体(5)上的镀膜触点(4)短路和断开的方法做压力平衡触发信号，来捕捉平衡压力值。本发明专利技术设计合理实用，不易损坏，提高了生产效率，降低了采油成本，适合普遍推广使用。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术涉及一种油井温度传感器，尤其是一种隔膜平衡式流体温度传感器。
技术介绍
:当原油开采遇到超深井、注蒸汽井、火驱井等热采工艺时，井下温度、压力数据是针对性制定提高采收率工艺的最重要依据，至今无法实现同时动态监测。目前国内外现有的各种相关技术中，毛细管井下压力测试技术只能获取压力数据；电子和光道纤维测试技术不能满足耐热要求，且存在信号漂移修补问题，不能真实反映井下温压值；真空保温投掷式井下温压测试技术，不能实现动态监测且需要停产测试，石油行业亟需解决高温高压井井下温度压力无法实现同时动态监测问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种成本低廉、使用效果明显的隔膜平衡式流体温度传感器。其技术方案为:A限位体设置于金属隔膜内，金属隔膜和B绝缘限位体设置在壳体内，金属隔膜与壳体及感温囊(形成的密闭空间内充满感温液，利用改变金属隔膜两侧压力平衡与失衡来促使金属隔膜产生微变形，实现其与B绝缘限位体上的镀膜触点短路和断开的方法做压力平衡触发信号，来捕捉平衡压力值。A限位体和金属隔膜都设置了相应的防剪切厚度过渡圆弧A和圆弧B，A限位体和B绝缘限位体用于保护金属隔膜免受压力破坏。B绝缘限位体的端面及流体通道镀有导电镀膜，并与触发导线连接螺孔形成导电体，其端部做镀膜触点。本专利技术属于直接法平衡测感温囊内的感温液膨胀压力，免除转换过程，不受环境干扰、不存在漂移等现象无需修正，测试结果直观、精准；本专利技术采用高强度、耐腐蚀、耐高温材料制成，无电子元件，不需要任何保护措施，适用于特殊、腐蚀性环境测温；本专利技术采用压力平衡临界点充放气过程测平衡膨胀压力折算出相应温度值，采样速率高，适应于动态监测；本专利技术体积小便于安装，出厂标定设置完毕后无需现场调试，免维修，特别适用于油井等特殊环境进行温度监测。附图说明图1为本专利技术具体实施例结构示意图；图2为本专利技术具体实施例A限位体结构示意图；图3为本专利技术具体实施例金属隔膜节结构示意图；图4为本专利技术具体实施例B绝缘限位体结构示意图。具体实施例方式如图1、图2、图3、图4所示，隔膜平衡式流体温度传感器，壳体I由两段构成，两段设有毛细管毛细管快速接头9的安装螺孔，中部空腔内依次安装有B绝缘限位体5、金属隔膜3，A限位体2设置在金属隔膜3的管腔内，金属隔膜3的隔膜平面与B绝缘限位体5的镀膜触点4相对并留有特定微间隙，充气毛细管6与毛细管快速接头9连接，其内部的同轴触发导线7通过触发导线连接螺孔8连接到镀膜触点4，壳体I以其内扣与金属隔膜3的外管扣连接并焊接，壳体I的另一端与感温囊18以丝扣连接，金属隔膜3与壳体I及感温囊18形成的密闭空间内充满感温液19。当被测介质温度升高引起感温液19的膨胀压力高于充气端压力时，金属隔膜3发生微变形与镀膜触点4接触，壳体I与触发导线7短路，向充气毛细管6压入氮气，当充气压力与感温液19的膨胀压力达到平衡时，金属隔膜3微变回位与镀膜触点4断开，触发导线7与金属隔膜3及壳体I呈断开状态，利用金属隔膜3与镀膜触点4的通断做为平衡触发信号，截取此时的充气压力值，完成测定被测介质温度过程。A限位体2的侧面对称设置有流体通道11，用于通过被测介质，与金属隔膜3的端面接触位置设有相应的防剪切过渡圆弧12，防剪切过渡圆弧12 —端面连接限位面10。金属隔膜3设有隔膜外环13，其外壁设有与壳体I相应的丝扣15用于二者连接，其内部底端与金属隔膜3连接处也设有与A限位体2相应的防剪切圆弧14。B绝缘限位体5是由氧化锆材料制成，其侧面设有对称的流体通道16用于氮气导通，与金属隔膜3的接触面镀有导电镀膜17，并与触发导线连接螺孔8呈电导通状态，端面的镀膜做为镀膜触点4。本专利技术采用特殊金属材料制成中薄外厚的过渡性隔膜，这样的结构不会因隔膜受压而剪切破碎，将隔膜设置在两个相形限位体A、B之间，隔膜与A限位体及壳体保持良好的电导性，B绝缘限位体与隔膜及壳体良好的保持电绝缘状态，金属隔膜与壳体将A、B两个限位体分隔在不同的流体腔内，保持良好的密封性，限位体主要用于保护隔膜不被压破。A限位体接触感温囊中的感温液，将传感器置入被测环境中，隔膜会因感温液受热膨胀而压迫其紧贴在B绝缘限位体的接触面上，这时隔膜与B绝缘限位体的触点构成短路电导通状态，向B绝缘限位体端压入氮气，当与感温液膨胀压力达到压力平衡时，隔膜与B绝缘限位体的触点断开，B绝缘限位体与壳体电呈绝缘状态，利用这种在压力平衡点的通、断关系，触发控制系统记录捕捉、显示该平衡压力值，将该压力值按传统指针压力表的原理折算出相应的温度值，实现特殊环境的温度监测。其更精确的压力值应为:实际压力Ps =显示平衡压力Px-标定的该温度环境隔膜启动压力Pg+该温压环境的标定气柱压力Pq。监测速率取决于脉冲氮气的冲压速率。该压力传感器适应温度环境的能力，取决于隔膜材料的耐高温机械性能；其测压范围取决于所用材料性能和设计规格，可以视环境而定。目前国内外采用热采工艺的油井实际温度都在350°C左右，井下压力一般不会超过lOOMPa，所以，该传感器能充分地满足现实需要。本专利技术配合隔膜平衡式高温流体压力传感器，实现油井温度压力同时动态监测。本专利技术设计合理实用，不易损坏，提高了生产效率，降低了采油成本，适合普遍推广使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隔膜平衡式流体温度传感器，包括壳体(1)、A限位体(2)、金属隔膜(3)、B绝缘限位体(5)和感温囊(18)，其特征在于：所述A限位体(2)设置于金属隔膜(3)内，金属隔膜(3)和B绝缘限位体(5)设置在壳体(1)内，金属隔膜(3)与壳体(1)及感温囊(18)形成的密闭空间内充满感温液(19)，利用改变金属隔膜(3)两侧压力平衡与失衡来促使金属隔膜(3)产生微变形，实现其与B绝缘限位体(5)上的镀膜触点(4)短路和断开的方法做压力平衡触发信号，来捕捉平衡压力值。

【技术特征摘要】
1.一种隔膜平衡式流体温度传感器，包括壳体(I)、A限位体(2)、金属隔膜(3)、B绝缘限位体(5)和感温囊(18)，其特征在于:所述A限位体⑵设置于金属隔膜(3)内，金属隔膜⑶和B绝缘限位体(5)设置在壳体⑴内，金属隔膜(3)与壳体⑴及感温囊(18)形成的密闭空间内充满感温液(19)，利用改变金属隔膜(3)两侧压力平衡与失衡来促使金属隔膜(3)产生微变形，实现其与B绝缘限位体(5)上的镀膜触点(4)短路和断开的方法做压力平衡...

【专利技术属性】
技术研发人员：李载敏，蔺爱国，王震鹏，徐广奎，王希慧，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：